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  • 材料工程
      2010年, 第0卷, 第1期 刊出日期:2010-01-20 上一期    下一期
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    论文
    铸态Mg-4Al-2Si合金的显微组织与力学性能
    宋佩维, 李虹燕, 王永善
    2010, 0 (1): 1-4.  
    摘要 ( 295 )   HTML( PDF (934KB) ( 261 )   引文文本
    采用重力铸造法制备Mg-4Al-2Si(AS42)镁合金,研究了铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明:铸态AS42合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;β-Mg17Al12相呈网状和棒状分布于晶界上,粗大的汉字状Mg2Si相沿晶界或穿晶分布,多边形块状Mg2Si相随机分布于基体组织中.铸态合金的硬度为64.5 HV,室温抗拉强度为113.5 MPa,屈服强度为86 MPa,伸长率为4.1%;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.
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    铝合金淬火使用聚合物淬火剂的应用研究
    史春玲, 李海琴
    2010, 0 (1): 5-8.  
    摘要 ( 305 )   HTML( PDF (992KB) ( 262 )   引文文本
    针对铝合金淬火使用聚合物淬火剂进行了实验研究.配制了聚合物体积分数为16%和33%的淬火水溶液,选择典型材料和零件进行了一系列对比实验.结果表明:采用33%和16%两种体积分数的AQ251聚合物淬火剂得到的拉伸性能、电导率和耐蚀性与水淬比较无明显差别,处于同一水平;在聚合物冷却介质中淬火可以显著减小零件变形.
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    国内外约束阻尼带的粘接性能和阻尼性能研究
    刘强, 裴高林, 米志安, 苏正涛
    2010, 0 (1): 9-11,18.  
    摘要 ( 365 )   HTML( PDF (511KB) ( 481 )   引文文本
    测试比较了国内新研和国外两种约束阻尼带的性能,结果表明:国内新研约束阻尼带剥离强度较高,但剥离后在基体上有残留胶;国外约束阻尼带损耗因子较高,阻尼功能温域较宽;随着粘贴层数的增多,国内外约束阻尼带损耗因子均增大,且最大损耗因子对应温度均向低温移动.
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    表面工程
    Y2O3对铌硅化物基超高温合金硅化物渗层组织的影响
    齐涛, 郭喜平
    2010, 0 (1): 12-18.  
    摘要 ( 414 )   HTML( PDF (1376KB) ( 187 )   引文文本
    采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y2O3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h.利用SEM,EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y2O3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层的组织进行了对比.结果表明:在渗剂中添加不同含量Y2O3后的渗层具有相似的结构,均具有明显分层的结构,由外至内依次为(Nb,X)Si2(X表示Ti,Hf和Cr)层,(Nb,X)5Si3过渡层和富Al扩散区.与单独渗Si渗层相比,渗剂中添加Y2O3没有改变渗层表层的相组成,但抑制了渗层中孔洞的产生,使相同包埋渗温度和时间处理后Si-Y2O3共渗层的组织较单独渗Si渗层的更为致密.EDS能谱分析结果表明,Y在渗层中的分布是不均匀的,在靠近过渡层与基体界面处的Y含量较高,并由内向外逐渐递减.随渗剂中Y2O3含量增加,渗层中的平均Y含量出现先增加后降低的规律.当渗剂中Y2O3的加入量为1%~2%(质量分数)时,Y2O3具有明显的催渗作用.
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    化学镀法制备纳米Ni-B包覆Al复合粉末
    程志鹏, 徐继明, 朱玉兰, 李栋, 杨毅, 李凤生
    2010, 0 (1): 19-22.  
    摘要 ( 392 )   HTML( PDF (1198KB) ( 345 )   引文文本
    以硼氢化钾(KBH4)为还原剂,采用化学镀法制备了纳米Ni-B包覆Al复合粉末,研究了镀液组分及工艺对包覆效果的影响,获得了制备复合粉末的优化条件.采用SEM,XRD,ICP和BET对复合粉末的表面形貌、物相结构、元素组成和比表面积进行了表征分析.结果表明:纳米Ni-B在Al表面包覆连续、均匀,且纳米Ni-B呈非晶态,粒径80~100nm,化学组成约为Ni72B28,纳米Ni-B/Al复合粉末比表面积达到了26.21m2·g-1.
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    表面活性剂对镁合金化学复合镀Ni-P-SiC的影响
    黄伟九, 薛燕
    2010, 0 (1): 23-27.  
    摘要 ( 346 )   HTML( PDF (1073KB) ( 345 )   引文文本
    本工作系统地考察了十二烷基苯磺酸钠(ABS-Na)、十二烷基硫酸钠(DS)、聚乙二醇(6000)(PEG(6000))、吐温-80(Tween-80)等表面活性剂及其组合对镁合金化学复合镀Ni-P-SiC的镀液稳定性、镀速、镀层表面形貌和性能的影响,并优选了适合镁合金化学复合镀Ni-P-SiC镀层的表面活性剂.结果表明:随着表面活性剂加入,镀液稳定性明显改善;表面活性剂的种类对镀速有重要影响,含十二烷基苯磺酸钠+聚乙二醇(6000)复合型表面活性剂的镀液镀速最快.综合考虑复合镀层的表面质量、显微硬度和耐腐蚀性能,优选的适于镁合金化学复合镀Ni-P-SiC的表面活性剂是十二烷基硫酸钠+聚乙二醇(6000)的复合物.
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    LY12铝合金表面电火花强化层组织与性能研究
    郭锋, 李平, 苏勋家, 侯根良, 谷建荣
    2010, 0 (1): 28-31.  
    摘要 ( 320 )   HTML( PDF (933KB) ( 327 )   引文文本
    采用自制电火花强化机,以TC4合金作为电极,在空气介质中对LY12铝合金进行了表面强化.分别用扫描电镜、电子能谱分析仪与X射线衍射仪对强化层的组织、成分与结构进行了分析与研究;用显微硬度计与磨损试验机等实验设备对强化层的显微硬度与耐磨性进行了测量与分析.结果表明:强化层连续、致密,与基体之间呈冶金结合;主要由钛-铝金属间化合物和钛或铝的氮、氧化物相组成,显微硬度可达HV596;在干摩擦磨损实验条件下,强化后试样磨损体积仅为未强化试样的1/7.铝合金表面性能得到显著改善.
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    工艺
    电磁场对A1-18%Si过共晶合金初晶Si相形貌的影响
    黄立国, 付大军, 高志玉
    2010, 0 (1): 32-35,41.  
    摘要 ( 331 )   HTML( PDF (1100KB) ( 339 )   引文文本
    研究了交流电场、直流磁场和二者复合产生的电磁振荡对A1-18%(质量分数)Si过共晶初晶Si相形貌的影响.结果表明:交流电场、直流磁场和电磁振荡都使合金初晶Si相的大小经历了一次细化过程,交流电场使Si原子有序偏聚团的尺寸和数目发生改变,增大形核率,细化初晶Si相;直流磁场通过电磁制动效应抑制了初晶Si相的形核与长大;电磁振荡细化作用是通过减弱合金的成分过冷和温度梯度从而增大过冷度实现的.三者相比,在电磁振荡的作用下初晶Si相更为细小.
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    Mg-12Mn中间合金的制备工艺研究
    高家诚, 范科, 李锐, 邱日盛
    2010, 0 (1): 36-41.  
    摘要 ( 286 )   HTML( PDF (1447KB) ( 347 )   引文文本
    采用电磁搅拌铸造法制备了Mg-12Mn中间合金,通过正交试验法考查了Mn粉粒度、搅拌功率、搅拌时间及冷却方式等参数对Mg-Mn中间合金中Mn含量及其分布的影响,并将Mg-12Mn中间合金通过配料计算制备成MB1合金.通过化学分析、金相观察、XRD等表征手段分析表明:在本试验条件下,Mg-12Mn中间合金较优制备工艺参数为粉体粒度150~68μm,10kW/4min,铜模空冷.MB1合金中Mn的收得率为86.1%.
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    测试与表征
    铝合金厚板残余应力测试方法有效性分析
    龚海, 吴运新, 廖凯
    2010, 0 (1): 42-46.  
    摘要 ( 368 )   HTML( PDF (1119KB) ( 317 )   引文文本
    通过分析试件应力分布的均匀性,对裂纹柔度法和层削法测试结果的有效性进行了评价.结果表明:深层应力测试方法能有效描述应力分布均匀的试件内应力的真实分布;对于应力分布均匀性差的试件,测试结果反映的是综合应力,不能有效描述内应力的真实分布,内应力分布的准确描述需要结合有限元仿真、表面测试和深层应力测试进行综合评价.
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    纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究
    刘刚, 张代军, 张晖, 安学锋, 益小苏, 张忠
    2010, 0 (1): 47-53.  
    摘要 ( 363 )   HTML( PDF (2060KB) ( 657 )   引文文本
    通过机械共混法制备了Al2O3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性.利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系.结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变.
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    CFRP随机孔隙模型及孔隙率超声检测数值模拟
    牟云飞, 林莉, 郭广平, 李喜孟
    2010, 0 (1): 54-57,61.  
    摘要 ( 337 )   HTML( PDF (516KB) ( 251 )   引文文本
    基于炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)随机孔隙模型,提出采用时域有限差分法对CFRP孔隙率超声衰减检测进行数值模拟.针对孔隙率P=0.065%~4.96%,厚度2mm,纤维质量分数69%±3%的多层预浸料热压成型炭纤维单向增强环氧树脂基复合板,进行了数值模拟与实验测试.所得到的CFRP孔隙率与超声衰减系数间关系,在模拟与实验中展现了相似的规律.结果表明:利用随机孔隙模型结合时域有限差分法进行CFRP孔隙率超声检测数值模拟具有可行性.
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    TiO2掺杂Ce和La离子薄膜的微结构与光催化性能
    钱天才, 牟雷, 周烈兴
    2010, 0 (1): 58-61.  
    摘要 ( 319 )   HTML( PDF (455KB) ( 264 )   引文文本
    在应用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜中,通过钛酸丁酯与结晶硫酸高铈(和三氧化二镧)混合反应,使薄膜中掺杂了一定量的Ce(La)离子.经对甲醛的光催化性能实验以及XRD Rietveld(全谱图拟合)结构分析表明:控制两种元素的加入量和热处理的温度,能够使薄膜的晶体和微结构发生变化,从而使TiO2的催化性能得以大幅度提高.
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    TC4钛合金焊接接头组织不均匀性与疲劳性能
    李清华, 胡树兵, 李行志, 肖建中, 王亚军, 刘昕, 籍龙波
    2010, 0 (1): 62-68.  
    摘要 ( 361 )   HTML( PDF (2248KB) ( 393 )   引文文本
    对TC4钛合金电子束焊接四种典型熔凝区形状(钉形、漏斗形、楔形和钟罩形)焊接接头的微观组织进行了观察分析,并采用多晶局域梯度模型表征焊缝组织不均匀性,通过疲劳实验,建立焊接接头的组织不均匀性和疲劳性能的关系.结果表明:焊缝上端纵向柱状晶长度尺寸梯度变化较大的楔形形貌焊接接头疲劳寿命较低,梯度变化较小的钟罩形焊缝形貌接头疲劳寿命较高;疲劳裂纹多萌生于横向区域硬度梯度变化较大的热影响区和熔合线区域.
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    铜系甲醇催化剂失活前后杂质组成和晶粒结构变化
    何刚
    2010, 0 (1): 69-73.  
    摘要 ( 277 )   HTML( PDF (375KB) ( 198 )   引文文本
    采用电子能谱仪、X射线衍射仪、吸附仪、扫描电镜等物化仪器和化学分析法,对甲醇催化剂工业使用失活前后的组成和结构进行研究.结果表明:硫杂质对甲醇催化剂组分含量影响可以达到初始浓度几百倍,硫对组分的影响主要集中在上层靠近表层的区域中,最高浓度出现在1R/6处,硫的化学形态主要以-βZnS(立方晶系)形式存在.氯杂质对甲醇催化剂组分含量影响可以达到初始浓度十几倍,危害很大;氯的穿透能力很强,可以破坏催化剂的整个结构,并常常伴随硫氯共存的情况;氯可以使得Cu和ZnO的晶粒迅速增大,氯的化学形态主要以ZnCl2和CuCl2的形态存在.催化剂在使用过程中结构会发生变化,出现晶粒度长大、比表面积下降,导致活性下降和丧失.
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    CdGeAs2晶体的蚀坑形貌观察
    邓江辉, 赵北君, 朱世富, 何知宇, 郭楠, 李佳伟
    2010, 0 (1): 74-76.  
    摘要 ( 322 )   HTML( PDF (882KB) ( 260 )   引文文本
    采用金相显微镜和扫描电镜观察了垂直布里奇曼法生长的新型红外非线性光学晶体砷锗镉(CdGeAs2)单晶片(101)面蚀坑形貌.选择机械研磨、物理抛光及质量分数为3%溴甲醇在室温下对晶片化学抛光1min左右的工艺,获得了表面平整无划痕的CdGeAs2晶片.报道了一种新的CGA晶体择优腐蚀剂,其组成为HCl:HNO3:H2O=1:1:1(体积比),室温下腐蚀晶片30s左右后在金相显微镜和扫描电镜下观察到CdGeAs2晶体(101)晶面的腐蚀坑,蚀坑形貌呈取向一致的等腰三角形,边界清晰,具有立体感,并从理论上分析讨论了(101)面三角形蚀坑的形成原因.
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    反应介质对聚阴离子纤维素结构与性能的影响
    王飞俊, 邵自强, 王文俊, 吕少一, 李永红, 冯增国
    2010, 0 (1): 77-81.  
    摘要 ( 398 )   HTML( PDF (1233KB) ( 384 )   引文文本
    采用X射线衍射与显微镜分析技术研究了天然棉纤维素在乙醇、异丙醇、乙醇-异丙醇等不同有机介质中碱化时,纤维素的润胀程度、吸附碱量及结构参数的变化.同时借助1H-NMR、化学滴定法表征了不同介质中纤维素羧甲基化产物大分子的一级结构.结果表明:介质对聚阴离子纤维素合成过程中碱纤维素及其醚化物的结构与性能具有很大影响.随着溶剂体系中异丙醇含量的增加,纤维素碱吸附量提高,润胀率增大,醇解程度降低,产品取代度增加,水溶性变好,取代基团—CH2COONa在葡萄糖单元环内C2,C3及C6位的分布也更均匀.
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    HastelloyC-4焊接接头耐晶间腐蚀性能研究
    倪加明, 李铸国, 黄坚, 吴毅雄
    2010, 0 (1): 82-84,88.  
    摘要 ( 283 )   HTML( PDF (660KB) ( 261 )   引文文本
    采用多层多道氩弧焊接HastelloyC-4材料,通过对比实验研究焊接接头和母材的耐晶间腐蚀性能,并通过显微硬度、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析表征接头组织和成分.结果表明:接头试样的平均腐蚀速率小于母材试样,接头耐晶间腐蚀性能较好.采用Cr含量高配比填充焊丝,同时严格控制层间温度,利用焊接热循环固溶处理已有焊缝,促进焊缝成分均匀,改善接头在氧化性介质中耐晶间腐蚀性能.
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    TC18钛合金热压参数对流动应力与显微组织的影响
    李红恩, 沙爱学
    2010, 0 (1): 85-88.  
    摘要 ( 308 )   HTML( PDF (1328KB) ( 253 )   引文文本
    通过在700~950℃和应变速率0.001~50s-1条件下的热模拟实验,系统研究了TC18钛合金应变速率、变形温度对变形抗力和显微组织的影响.结果表明:提高变形温度或降低应变速率,可显著降低TC18合金变形过程中的真应力,与单相区相比,两相区变形抗力对温度的变化更为敏感.在α+β区变形时,α相和β相都参与变形,球状初生α沿形变方向略有拉长,β相沿金属流动方向形成纤维组织;β相变点以上温度变形时,β相沿金属流动方向呈纤维状分布,在950℃可以观察到再结晶的等轴β晶粒.
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    综述
    高阻尼镁基复合材料研究现状
    胡耀波, 邓娟, 王敬丰, 潘复生, 陈玉安
    2010, 0 (1): 89-93,98.  
    摘要 ( 353 )   HTML( PDF (394KB) ( 178 )   引文文本
    简述了镁基复合材料阻尼性能的研究现状,介绍了高阻尼镁基复合材料的位错型和界面型阻尼微观机制,分别阐述了基体成分、增强相类型和含量、基体和增强体界面、应变振幅、温度、频率和处理工艺对镁基复合材料阻尼性能的影响.简要分析了镁基复合材料阻尼设计思想,并对其发展方向进行了展望.
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    冷喷涂技术的研究现状及进展
    卜恒勇, 卢晨
    2010, 0 (1): 94-98.  
    摘要 ( 420 )   HTML( PDF (880KB) ( 1515 )   引文文本
    综述了冷喷涂技术的原理和特点,重点讨论了冷喷涂过程中粒子的临界速度和涂层质量的影响因素及涂层的沉积机制,并阐述了涂层的应用进展和发展趋势,指出合理地控制喷涂参数是获得性能优异涂层的重要条件,同时改进喷枪结构,制备功能涂层和复合涂层将是冷喷涂发展的主要方向.
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