Please wait a minute...
 
登录中心  
投稿指南  
 投稿须知
 论文模板
 参考文献模板
 作者声明
 常见问题解答
下载排行  
  
阅读排行  
  
  • 材料工程
      2017年, 第45卷, 第3期 刊出日期:2017-03-20 上一期    下一期
    选择: 合并摘要 隐藏(显示)图片
    目录
    目录
    2017, 45 (3): 0-0.  
    摘要 ( 141 )   PDF (3217KB) ( 52 )   引文文本
    Related Articles | Metrics
    石墨烯专栏
    石墨烯增强镍基粉末高温合金复合材料的力学性能
    吉传波, 王晓峰, 邹金文, 杨杰
    2017, 45 (3): 1-6.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000600
    摘要 ( 995 )   HTML( PDF (19919KB) ( 250 )   引文文本
    采用湿混法将石墨烯纳米片分散到高温合金粉末中,并采用热等静压+热挤压+等温锻造+热处理的方法制备出FGH96镍基粉末高温合金。结果表明:石墨烯纳米片在高温合金中分散均匀,初步发现在后续的热工艺过程中并未发生变性;添加0.1%(质量分数)的石墨烯后,室温抗拉强度和屈服强度分别提高了58MPa和43MPa,塑性从21.0%提高到37.3%;650℃条件下抗拉强度和屈服强度分别提高了58MPa和28MPa,塑性从18.5%提高到26.5%。此外对石墨烯增强FGH96镍基高温合金力学性能的作用机制也进行了进一步分析。
    References | Related Articles | Metrics
    氧化石墨烯对阻尼丁腈橡胶抗老化性能的影响
    张林, 陈多礼, 朱旻昊, 蔡振兵, 彭金方
    2017, 45 (3): 7-12.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001240
    摘要 ( 384 )   HTML( PDF (7686KB) ( 83 )   引文文本
    以丁腈橡胶(NBR)为基体,添加由改进Hammer法制备的氧化石墨烯(GO)和经过表面改性过的氧化石墨烯(MGO),制备出有着较高阻尼性能的阻尼材料,借助DMA,AFM,SEM等手段,研究NBR/GO与NBR/MGO共混物的阻尼与抗老化性能,研究结果表明,加入GO与MGO于NBR中后,损耗角正切值(tanδ)增大,且其抗老化性能也有所改善,添加较少量GO于基体中时,其抗老化性能较好,添加MGO于基体中时,添加量与共混物的抗老化性能关系不明显,说明GO和MGO的分散性对其抗老化性能有正相关性。通过微观分析发现,团聚是共混物抗老化性能下降的主要原因,而添加GO和MGO后所形成的界面效应则是其阻尼性能和抗老化性能优良的主要原因。
    References | Related Articles | Metrics
    氧化石墨烯对聚丙烯/尼龙6两组分聚合物的增容作用
    何聪, 欧宝立, 李政峰
    2017, 45 (3): 13-16.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001137
    摘要 ( 306 )   HTML( PDF (6179KB) ( 74 )   引文文本
    采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,然后将其与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)两组分聚合物进行熔融共混制备聚丙烯/尼龙6/氧化石墨烯纳米复合材料。通过拉伸强度测试、差示扫描量热测试并结合扫描电子显微镜对尼龙6分散相尺寸大小观察表明,由于氧化石墨烯表面环氧官能团与尼龙6中端氨基能发生化学反应,有效提高了各组分之间的界面相互作用;少量的氧化石墨烯使尼龙6分散相尺寸大幅度减小,并使复合材料拉伸强度大幅度提高,由此表明石墨烯对热力学不相容聚丙烯/尼龙6两组分聚合物具有良好的增容作用。
    References | Related Articles | Metrics
    石墨烯/橡胶导电纳米复合材料的研究进展
    董慧民, 钱黄海, 程丽君, 苏正涛, 刘嘉, 王文志, 牟维琦
    2017, 45 (3): 17-27.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001332
    摘要 ( 592 )   HTML( PDF (13091KB) ( 333 )   引文文本
    介绍了石墨烯/橡胶纳米复合材料的导电机理,综述了石墨烯及其衍生物、石墨烯的处理改性、与其他材料共混以及纳米导电复合材料的制备,论述了加工方法、硫化工艺以及温度、压力、频率、介质等因素对石墨烯/橡胶纳米复合材料导电性能的影响,并指出多组分橡胶/石墨烯复合体系及其“双逾渗”行为等都将是未来导电石墨烯/橡胶研究的重点。
    References | Related Articles | Metrics
    超临界流体剥离制备石墨烯研究进展
    胡圣飞, 魏文闵, 刘清亭, 张荣
    2017, 45 (3): 28-34.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001011
    摘要 ( 441 )   HTML( PDF (3120KB) ( 240 )   引文文本
    石墨烯作为一种新型二维碳纳米材料,具有极好的物理性质和极大的应用潜力。如何大规模制备高质量、低成本的石墨烯是石墨烯产业化的关键问题。本文综述了石墨烯的制备方法及其优缺点,详细介绍了超临界流体剥离制备石墨烯的原理、研究现状及表征方法。讨论了超声波和芘基聚合物辅助超临界流体剥离制备石墨烯法的特点。超临界流体剥离制备石墨烯法设备简单、条件易达到、产品质量高,为石墨烯的工业化生产提供了新的思路。
    References | Related Articles | Metrics
    研究论文
    改性蒙脱石/石蜡相变储热微囊的制备与性能表征
    林森, 孙仕勇, 邹翔, 郭鹏云
    2017, 45 (3): 35-40.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001030
    摘要 ( 272 )   HTML( PDF (5094KB) ( 91 )   引文文本
    采用皮克林乳液法制备以改性蒙脱石为新型壁材,石蜡为芯材的储能相变微囊。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、红外光谱分析仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重仪(TG)等分析技术分别对蒙脱石/石蜡微胶囊的化学结构、微观形貌、热性能等进行详细的表征与解析。结果表明:改性蒙脱石壁材对石蜡芯材有良好的保护作用。微囊的FTIR特征峰与石蜡和改性蒙脱石对应的特征峰相似。DSC测试表明,改性蒙脱石/石蜡复合相变微囊储热材料的固-固相变温度与纯石蜡相近,石蜡含量为55%~80%的相变微囊的相变焓值为110.5~147.2J/g,调整石蜡含量可调控相变微囊的储能性能。TG分析表明改性蒙脱石/石蜡微囊的热稳定性能较好。研究表明,改性蒙脱石是石蜡相变微囊良好的壁材。改性蒙脱石/石蜡微囊具有成本低、性能优异的特点,具有推广应用价值。
    References | Related Articles | Metrics
    一种含4.5%Re/3.0%Ru的单晶镍基合金的高温蠕变行为
    舒德龙, 田素贵, 吴静, 张宝帅, 梁爽
    2017, 45 (3): 41-46.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001144
    摘要 ( 270 )   HTML( PDF (5223KB) ( 79 )   引文文本
    通过对含4.5%Re/3.0%Ru单晶镍基合金进行高温蠕变性能测试,并采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对不同蠕变期间的试样进行组织形貌观察,研究了该合金的高温蠕变行为。结果表明,本实验所选用的单晶合金在高温蠕变期间具有良好的蠕变抗力,在1040℃/160MPa的蠕变寿命达到725h。高温蠕变初期,合金中γ'相沿垂直于应力轴方向转变成筏状结构,其稳态蠕变期间的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过筏状γ'相。高温蠕变后期,合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切筏状γ'相。位错的交替滑移使筏形γ'相扭曲,并在γ/γ'两相界面发生裂纹的萌生与扩展直至断裂,是合金在高温蠕变后期的断裂机制。
    References | Related Articles | Metrics
    DP980高强钢动态拉伸力学行为
    田文扬, 刘奋, 韦春华, 夏卫生, 杨云珍
    2017, 45 (3): 47-53.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000731
    摘要 ( 334 )   HTML( PDF (30106KB) ( 69 )   引文文本
    对比分析DP980高强钢在应变速率10-3~103s-1范围内的动态拉伸实验结果,研究其力学行为以及断裂模式特点。结果表明:应变速率从准静态(10-3s-1)增加至100s-1过程中,强度基本保持不变,塑性下降了7.5%;应变速率从100s-1增加至103s-1过程中,强度不断增大,而塑性在100~102s-1范围内上升14%,随后在102~103s-1范围内下降了24.7%;应变速率敏感系数m始终随应变速率的增加而升高。变形过程中,位错增殖强化和加速阻力是强度上升的主要原因。塑性变形集中在铁素体中,微孔裂纹主要沿马氏体/铁素体交界扩展。试样沿厚度方向上的宏观断口,在应变速率小于101s-1时呈“V”形杯锥状,在应变速率高于101s-1时则是与拉伸方向成约45°的纯剪切型。
    References | Related Articles | Metrics
    Ti/Nb作中间层脉冲加压扩散连接TiC金属陶瓷与不锈钢
    李佳, 盛光敏, 黄利
    2017, 45 (3): 54-59.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000177
    摘要 ( 233 )   HTML( PDF (14364KB) ( 69 )   引文文本
    用Ti/Nb作中间层,在温度890℃、时间4~12min、脉冲压力2~10MPa、频率f=0.5Hz、恒压10MPa下,对TiC金属陶瓷和304不锈钢(304SS)进行脉冲加压与恒压扩散焊,获得了牢固的固相扩散焊接头。通过扫描电镜SEM、能谱EDS、X射线衍射XRD与剪切性能测试,对接头的显微组织、界面产物与强度进行分析。结果显示:两种接头的界面物相相似,主要有σ相,(β-Ti,Nb)与α+β-Ti固溶体。连接时间10min时,恒压下的TiC/304SS接头抗剪强度为55.6MPa,而脉冲加压下的接头抗剪强度达110MPa。恒压下接头断裂方式为TiC陶瓷断裂,而脉冲压力下接头断裂方式为TiC陶瓷与界面产物间交替进行的混合断裂。
    References | Related Articles | Metrics
    椭球壳液压胀形过程焊缝建模方式的研究
    张伟玮, 滕步刚
    2017, 45 (3): 60-65.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000098
    摘要 ( 206 )   HTML( PDF (3196KB) ( 53 )   引文文本
    为了研究焊缝区域有限元建模方式对椭球壳胀形过程轴长变化规律的影响,提出3种焊缝建模方式:即完整焊缝模型,粗略焊缝模型与无焊缝模型。首先进行初始轴长比为1.8的椭球壳的液压胀形实验研究,得到轴长随内压力的变化规律。其次进行了3种建模方式的椭球壳胀形过程的数值模拟,对比数值模拟和实验过程轴长变化规律,分析建模方式对模拟精度的影响。结果表明:在变形初期,3种建模方式的模拟精度相近,尺寸偏差均小于4%;但是在变形中后期,无焊缝模型的模拟精度较差,最大尺寸偏差达15%;粗略焊缝模型和完整焊缝模型都能较好地预测轴长的变化规律,且尺寸偏差不超过5%。综上所述,粗略焊缝模型既能简化建模方式,又能较好地预测椭球壳胀形过程轴长的变化规律。
    References | Related Articles | Metrics
    5A06铝合金TIG丝材-电弧增材制造工艺
    黄丹, 朱志华, 耿海滨, 熊江涛, 李京龙, 张赋升
    2017, 45 (3): 66-72.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000552
    摘要 ( 566 )   HTML( PDF (26548KB) ( 267 )   引文文本
    选用φ1.2mm的5A06铝焊丝为成形材料,研究TIG丝材-电弧增材制造工艺。以TIG焊机为电源(交流模式),以四轴联动数控机床为运动机构,研究单层和多层成形时预热温度和电流对成形形貌的影响,观察成形件微观组织,并测试其力学性能。建立了单层单道基板预热温度和电弧峰值电流工艺规范带判据,以保证良好成形。结果表明:成形件的高度从第一层的3.4mm急剧下降,直到第8层后高度稳定在1.7mm。层间组织为细小的树枝晶和等轴晶;层间结合处组织最粗大,为柱状树枝晶;顶部组织最细小,由细小的树枝晶转变为等轴晶。成形件的力学性能各向同性,抗拉强度为295MPa,伸长率为36%。
    References | Related Articles | Metrics
    爆炸喷涂WC-Co/MoS2-Ni多层复合自润滑涂层的摩擦学行为
    王铁钢, 李柏松, 阎兵, 范其香, 刘艳梅, 宫骏, 孙超
    2017, 45 (3): 73-79.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000002
    摘要 ( 258 )   HTML( PDF (13930KB) ( 56 )   引文文本
    采用爆炸喷涂技术研制WC-Co/MoS2-Ni多层复合自润滑涂层,系统研究涂层的微观结构、元素分布、结合强度和摩擦磨损性能。结果表明:在高温爆炸喷涂过程中,少量MoS2发生氧化分解,生成SO2气体,残留在涂层内的SO2气体可使局部形成微小孔洞。在摩擦测试中,WC-Co涂层在预磨阶段摩擦因数迅速上升,进入稳定阶段后,摩擦因数缓慢增加;而多层复合涂层的摩擦因数在经历预磨阶段迅速上升后,很快进入稳定阶段,直至表层WC-Co涂层被磨穿后,摩擦因数开始逐渐下降。添加自润滑涂层MoS2-Ni后,WC-Co涂层的内聚结合强度略有下降,但减摩效果显著,摩擦因数下降了约40%,耐磨性能略有提升。
    References | Related Articles | Metrics
    Y2O3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响
    韩立影, 王存山, 冯巧
    2017, 45 (3): 80-87.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000926
    摘要 ( 212 )   HTML( PDF (25615KB) ( 69 )   引文文本
    采用激光合金化技术,在38CrMoAl钢表面制备不同Y2O3含量的WC/Ni合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统研究合金化层的相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能随Y2O3含量的变化规律。结果表明:不同Y2O3含量的合金化层皆是由γ-(Fe,Ni)、基体马氏体、M3C及WC相组成,其中纳米WC颗粒主要分布在合金化层上部的枝晶间,而微米WC颗粒则分布于合金化层底部边缘区,且在颗粒边缘形成有明显的外延生长层。随着Y2O3含量的增加,具有亚共晶形貌特征的凝固组织逐渐细化,γ-(Fe,Ni)和M3C数量增多,基体马氏体数量略有减少。但当Y2O3含量(质量分数,下同)超过1.0%时,凝固组织开始有所粗化。随Y2O3含量增加,合金化层硬度呈先增后降、摩擦因数和磨损失重呈先减后增的变化趋势。当Y2O3含量为1.0%时,合金化层硬度(781HV0.2)最高,为基体的2.4倍;摩擦因数和磨损失重最小,分别为基体的17%和8.9%。
    References | Related Articles | Metrics
    SiC含量对激光熔覆SiC/Ni60A复合涂层显微组织和耐磨性能的影响
    赵龙志, 刘武, 刘德佳, 赵明娟, 张坚
    2017, 45 (3): 88-94.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001454
    摘要 ( 221 )   HTML( PDF (17827KB) ( 74 )   引文文本
    利用LDM2500-60半导体激光器在45#钢板上制备SiC颗粒增强Ni60A合金激光熔覆涂层,系统研究SiC含量对涂层的显微组织、稀释率、耐磨性、摩擦因数和显微硬度的作用规律。结果表明:随着SiC含量增加,熔覆表层的微观组织细化,稀释率、耐磨性、摩擦因数和硬度均先增加后降低;当SiC含量为20%(质量分数,下同)时,熔覆层的耐磨性能最佳,磨损量仅为0.0012g,为基体磨损量的1/36.3;摩擦因数最小为0.464,且磨损过程最为平稳;熔覆层平均硬度值最高,达到1039.9HV0.2,为基体的3.5倍;但当SiC含量达到25%时,熔覆层的显微硬度与耐磨性能反而下降。
    References | Related Articles | Metrics
    添加元素对Mg-3Si合金组织影响
    崔斌, 杨柳, 邓运来, 谭军, 张骞, 王婷
    2017, 45 (3): 95-101.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000136
    摘要 ( 203 )   HTML( PDF (16736KB) ( 62 )   引文文本
    采用扫描电镜、X射线衍射对合金组织进行观察,研究在Mg-3Si(质量分数/%,下同)合金陆续添加Zn,Nd,Gd,Y元素后微观组织演变规律。结果表明:Mg-3Si合金中Mg2Si粒子具有初生和共晶两种明显不同的形貌;添加3%Zn元素后的Mg-3.0Si-3.0Zn合金中,初生Mg2Si粒子粗化,共晶Mg2Si粒子完全消失;在Mg-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中,Nd元素的加入能有效地细化初生Mg2Si粒子并生成少量的Mg41Nd5粒子;继续添加Gd,Y元素后,在Mg-8.0Gd-4.0Y-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中的Gd5Si3和YSi等粒子急剧增加而Mg2Si粒子含量大大减少。通过Thermo-Calc热力学软件的热力学计算表明:Gd5Si3,YSi的吉布斯自由能低,Gd,Y原子与Si更容易形成化合物。在Mg-8Gd-4Y-2Nd-3Zn-3Si合金中,Gd5Si3,YSi,Mg2Si三种化合物的室温吉布斯自由能分别为-9.56×104,-8.72×104,-2.83×104J/mol,粒子的质量分数分别为8.07%,5.27%,1.40%。
    References | Related Articles | Metrics
    ZK60和ZK60-1.0Er镁合金热压缩变形和加工图
    王忠军, 付学丹, 朱晶, 周乐, 王洪斌
    2017, 45 (3): 102-111.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000505
    摘要 ( 302 )   HTML( PDF (4676KB) ( 68 )   引文文本
    采用Gleeble-1500D热模拟试验机对ZK60和ZK60-1.0Er镁合金进行了热压缩实验,分析了合金在温度为160~420℃,应变速率为0.0001~1.0s-1条件下的流变应力变化特征。结果表明:两种镁合金在热压缩过程中的流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,在流变应力达到峰值后随即进入稳态流变;稀土Er的加入使得平均变形激活能Q值由183kJ/mol降到153kJ/mol,应力指数n值由6提高到8;发生动态再结晶的临界应力σc值随变形温度升高和应变速率降低而降低,在420℃/1.0s-1高温高应变速率时,稀土Er的加入使得ZK60镁合金发生动态再结晶的临界应力值σc由76MPa降到50MPa。通过动态模型构建热加工图并结合金相组织观察可知:稀土Er的加入缩小了ZK60镁合金的热加工失稳区,增加了热加工安全区的功率耗散效率峰值ηmax,由35%增大到45%,促进了动态再结晶晶粒的形核,但抑制了再结晶晶粒的长大。
    References | Related Articles | Metrics
    升温速率对7B04铝合金板材晶粒组织和超塑性的影响
    陈敏, 叶凌英, 孙大翔, 杨涛, 王国玮, 张新明
    2017, 45 (3): 112-118.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000850
    摘要 ( 291 )   HTML( PDF (9998KB) ( 71 )   引文文本
    采用形变热处理法制备7B04铝合金细晶板材,利用EBSD和高温拉伸等实验方法研究退火过程中升温速率对板材晶粒组织和超塑性的影响。结果表明:升温速率为5.0×10-3K/s时,退火后板材的轧向和法向的平均晶粒尺寸分别为28.2μm和13.9μm,形核效率为1/1000。随着升温速率的提高,合金平均晶粒尺寸不断减小,形核效率不断提升。当升温速率提高至30.0K/s时,其轧向和法向的平均晶粒尺寸分别降低至9.9μm和5.1μm,形核效率提升至1/80。此外,板材的伸长率也随着升温速率的提高而增大,在773K/8×10-4s-1的变形条件下,试样的伸长率从100%提高至730%。
    References | Related Articles | Metrics
    综述
    类金刚石膜研究进展
    陈青云, 施凯敏, 苏敏华, 吕会议, 罗瑜, 曾陈
    2017, 45 (3): 119-128.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000229
    摘要 ( 366 )   HTML( PDF (2975KB) ( 249 )   引文文本
    类金刚石膜具有高硬度、高热导率、低摩擦因数、良好的耐磨性能和化学惰性等优异的物化性能,在热沉、微电子、抗核加固、生物和汽车工业等领域具有重大的应用前景,近年来吸引了众多研究和关注。文章综述了类金刚石膜的研究进展和膜的成核机理,展示了类金刚石的应用前景,为该材料的研究和工业化应用提供思路和参考。
    References | Related Articles | Metrics
版权所有 © 2015《材料工程》编辑部
地址:北京81信箱44分箱 邮政编码: 100095
电话:010-62496276 E-mail:matereng@biam.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn