MgCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

为改善AZ31镁合金铸态组织,用MgCO3对其进行细化,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和金相显微镜研究了细化工艺参数对AZ31镁合金显微组织及其物相组成的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.6%的MgCO3,于760℃保温10 min细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至100μm,降幅约82.5%.少量多次添加MgCO3的细化效果明显优于单次添加MgCO3的细化效果.研究认为,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒,多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

连续变断面循环挤压AZ31镁合金的微观组织与力学性能

采用连续变断面循环挤压技术(CVCE)对AZ31镁合金进行循环挤压。采用光学显微镜、电子拉伸机等设备,分析变形前及不同循环道次后AZ31镁合金的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金经10循环CVCE后,平均晶粒尺寸由变形前25.3μm有效细化到5.5μm;伸长率提高到34.3%,抗拉强度下降到200MPa。由于晶粒细化效应,导致α相主要变形机制由1循环的孪生变为随后道次的位错滑移。抗拉强度的降低与挤压后(0001)晶面取向分布的分散性有关;伸长率的增大与晶粒细化和滑移面的激活有关。     

铝镁异种金属复合挤压成形及界面微观组织

基于Deform 2D有限元模拟优化挤压工艺参数,在挤压速率2mm/s,挤压温度470℃下对铝镁双金属进行复合挤压实验,并采用扫描电镜(SEM)、显微硬度测试以及电子背散射衍射(EBSD)对复合挤压件界面结合层进行微观组织观察与分析。结果表明:在铝镁合金接触区反应生成了界面层,层内新的物相为靠近AZ31镁基体一侧的Al_(12)Mg_(17)以及靠近铝基体一侧的Al_3Mg_2。Al_3Mg_2相显微硬度值最高,平均值约为210HV,Al_(12)Mg_(17)相平均硬度约为170HV,因而界面区硬度高于两侧基体母材,形成典型的脆硬结合层,电子背散射衍射(EBSD)结果显示,Al_(12)Mg_(17)相的平均晶粒尺寸为30μm,Al_3Mg_2相的平均晶粒尺寸约为20μm,复合界面结合层区域晶粒取向各异,晶粒尺寸大小也不均匀,而复合外层纯铝基体取向区域均匀,新生成相在晶界上有部分再结晶发生。     

多道次热挤压制备Al2O3/AZ31复合材料的微观组织与力学性能

采用多道次热挤压制备Al_2O_3颗粒增强AZ31镁基复合材料,利用OM,SEM,TEM对Al_2O_3/AZ31复合材料进行组织观察,利用维氏硬度仪、电子万能拉伸试验机对Al_2O_3/AZ31复合材料进行力学性能测试。结果表明:经过多道次热挤压后,Al_2O_3颗粒均匀地分散在AZ31镁基体中,Al_2O_3颗粒对基体组织的晶粒细化作用得到增强,复合材料的晶粒尺寸随着道次的增加而显著减小。经过4道次热挤压后,Al_2O_3/AZ31复合材料的力学性能显著提高,其硬度,抗拉强度和屈服强度分别达到89HV,305MPa和198MPa,相比于第1道次热挤压后,其硬度,抗拉强度和屈服强度分别提高了19.2%,14.8%和14.1%。     

Sr、Ca复合添加对AZ31镁合金组织和性能的影响

采用OM和SEM等手段对Sr、Ca复合添加后的AZ31镁合金的固溶态组织进行了观察,发现Sr、Ca元素的添加都有细化晶粒的作用。随着Ca含量的增加,AZ31镁合金在固溶处理过程中晶界的笔直化程度降低。说明基体中生成的Mg2Ca等高温稳定相阻碍了晶界的扩散移动。对添加不同Sr、Ca含量的AZ31进行了挤压,观察发现随着Ca含量的增加,挤压后再结晶晶粒尺寸减少,但仍存在一定量的母晶。但是当Ca含量增加至0.9%(质量分数)时,再结晶尺寸降低的效果削弱。Ca含量的增加提升了AZ31镁合金的延伸性能,当Ca含量增加至0.6%(质量分数)时,镁合金的延伸率高达29%,但是当Ca含量为0.9%(质量分数)时,其延伸率与Ca含量为0.6%(质量分数)的AZ31镁合金相比有所降低。     

AZ31镁合金粉末氢气氛下机械球磨的组织演变

在氢气氛下机械球磨AZ31镁合金粉末,利用机械力作用使镁合金粉末与氢气发生反应生成纳米晶MgH2,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法观察和分析了镁合金粉末与氢气在球磨过程中的微观组织演变.结果表明:球磨初始阶段粉末颗粒被碾压成扁平状,随着球磨的进行粉末颗粒逐渐细化,球磨至80h,形成粒度1～3μm、晶粒尺寸10nm左右的纳米晶MgH2粉末材料.     

累积叠轧工艺对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

采用累积叠轧工艺对AZ31 镁合金薄板进行剧塑性变形,研究了累积叠轧变形过程中镁合金板材的组织及性能演变.实验结果表明,累积叠轧可以有效细化AZ31镁合金板材的晶粒组织,显著改善室温延伸率,是制备大尺寸、高性能细晶镁合金板材的一种有效、经济而且可以实现工业化生产的技术.累积叠轧5道次后AZ31镁合金板材组织均匀,晶粒尺寸为1～2μm左右,晶粒细化源于大的累积变形及表面剪切变形;室温抗拉强度和延伸率可达到349MPa和22.46%,可归因于晶粒细化对镁合金强度和塑性的改善.累积叠轧板材的道次间的加热使ARB组织粗化,减小了累积叠轧过程中晶粒持续细化的效果.     

Microstructure-Property Correlation in AI_4C_3 Dispersion Strengthened Al Composite

The microstructure and tensile properties of Al_4C_3 dispersion strengthened Al composite fabricatedby reaction milling technique were investigated.It is indicated that the rod-like Al_4C_3 dispersoidshaving a diameter of 0.02-0.03 μm and a length of 0.1-0.3μm are formed by reaction of C with Al,and uniformly distributed in the Al matrix.The interface between Al_4C_3 and Al is clean and theinterfacial bonding is good.The matrix consists of the subgrains which have the size of 0.3-0.4μm,and most of the Al_4C_3 dispersoids are distributed on the subgrain boundaries.The 11 vol.-%Al_4C_3/Al composite exhibits an UTS (ultimate tensile strength) of 400 MPa and anelongation-to-failure of 8.0%.     

La对AZ91镁合金铸态组织的影响及其细化机制EI

以AZ91镁合金为基体,用真空电阻炉10-2Pa的Ar保护气氛中熔化、973~993K精炼、金属型无氧化重力铸造工艺制备了La含量在0%~0.65%(质量分数,下同)范围的镁合金试样。通过组织结构和DSC差热分析,研究探讨了La对合金铸态组织影响与细化晶粒组织的机理。实验结果证明,La可使AZ91镁合金基体组织中长且粗大并呈网状的Mg17Al12枝晶变得短小且致密,其网状线亦由连续变成断续;La细化晶粒组织的机制为La以Al11La3的形态在固液界面富集,增大了合金的过冷度,细化了晶粒,且La含量为0.16%时晶粒尺寸可细化到40μm的水平。     

原位金属间化合物增强铝基复合材料研究

(1)成功制备出了增强相Al_3Ti尺寸小于0.5μm、AlN的尺寸达到纳米的AlN.Al_3Ti/ZL101原位复合材料。增强相Al_3T_i的尺寸大小取决于制备工艺及合金液中T_1元素的扩散速度。Al_3Ti晶核形成后对其周围溶质的吸附作用满足Langmuir吸附理论。吸附的溶质阻碍了Ti元素的扩散,使Al_3Ti晶核形成后很难长大而能大量形核,并保持亚微米级尺寸。采用X射线衍射及TEM方法分析并确定了增强相Al_3Ti和AlN。(2)二水平七因素及三水平四因素正交实验确定了AlN.Al_3Ti/ZL101原位复合材料的最佳成分。该原位复位材料的最大拉伸强度为360MPa、布氏硬度为122、弹性模量达到92GPa、延伸率为3.8％。(3)原位复合材料晶粒尺寸较基体细小得多。Al_3Ti可显著细化α-Al晶粒,α-Al晶粒的细化使其周围的共晶硅细化;AlN相存在于共晶硅中,作为异质晶核可显著细化共晶硅。TEM分析表明,基体和增强相Al_3Ti之间存在一定的晶体学位向关系并出现共格现象。原位复合材料的主要强化机制为细化晶粒强化(细化α-Al晶粒、细化和粒化共晶硅晶粒、细化AlN晶粒和细化Al_3Ti晶粒)、弥散强化和复合强化。(4)首次研究了原位复合材料的铸造性能和重复使用性能。在铝合金铸件的正常浇注温度下,AlN.Al_3Ti/ZL101原位复合材料有较基体ZL101更好的流动性、更小的     

溶剂法醇解合成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷的研究

以3,3,3-三氟丙基三氯硅烷和甲醇为原料,采用溶剂法醇解合成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷,研究了原料配比、N2流量、滴加速度、反应温度及反应时间等因素对合成的影响,运用GC-MS、FT-IR等手段对反应过程和结果进行了综合分析,提出了最佳合成条件.     

3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷的合成研究

以3,3,3-三氟丙基三氯硅烷和甲醇为原料,采用溶剂法合成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷,讨论了氮气流速、反应温度、原料配比、溶剂种类、滴加方式等因素对产物收率的影响.并用GC-MS对产物进行了分析.通过实验得出该反应较优的反应条件为:用正己烷作溶剂,N2流速为100mL/min,3,3,3-三氟丙基三氯硅烷和甲醇的摩尔比为1∶3.1,反应温度在70℃左右,3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅的产率可达89.4%.     

3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷合成研究

通过滴加3,3,3-三氟丙基甲基二氯硅烷与甲醇进行醇解反应,合成了3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷,考察了不同的溶剂、温度、加料速度等对产物的影响,确立了最佳的反应条件。并用GC-MS对产物进行定量和定性分析。     

基于FIB的三维表征分析技术及应用进展

聚焦离子束技术凭借其独特的微纳尺度制造能力和优势,已成为纳米科技工作者不可或缺的工具之一。随着新型FIB硬件设备的多功能化,FIB三维表征技术的不断完善,使FIB三维表征技术在材料研究领域的应用更加广泛和深入。与其他三维表征技术相比,FIB三维表征技术具有控制精度高、分析微观区域大、分辨率高等特点。FIB技术与SIMS、SEM、EDX、EBSD等系统的结合,可对不同材料进行三维空间状态下的形貌、成分、取向等信息的分析。文章简要概述了3D-SIMS、3D．Imaging／EDX、3D—EBSDg种基于FIB的三维表征技术,具体包括FIB三维表征技术的成像一切割的原理及过程。综述了几种不同表征手段在各种材料中的应用和发展。最后指出FIB三维表征技术在应用中的一些不足并对该技术发展方向进行了展望。     

柠檬酸络合法制备La 0.56 Li 0.33 TiO 3 锂离子导电材料

采用柠檬酸络合法合成了La2／3-xLi3xTiO3(z=0．11,LLT)复合氧化物材料,通过系统研究影响溶胶和凝胶形成以及粉体晶相结构的各种因素,确定了最佳的合成条件．研究结果表明:柠檬酸络合法所制备的粉体烧结温度降低至1200℃左右,与传统的固相合成法相比具有更高的活性,其烧结温度约降低150℃．烧结所得的陶瓷样品在室温时的晶粒电导和总电导分别达到9×10-4和2．15×10-5S／cm．     

CNT-WO3元件的氨敏性能研究

以碳纳米管（CNT）为掺杂剂制成CNT—WO3旁热式气敏元件．采用混酸氧化法对碳纳米管进行纯化，化学沉淀法制备了纳米WO3微粉，并用TEM、FT—IR、TG—DSC、XRD等方法进行了表征．测试了元件在室温条件下对NH3的气敏性能．结果表明，碳纳米管掺杂元件在室温下对NH3的灵敏度远远高于纯WO3元件，其中0．8wt％的掺杂元件对NH3具有最高的灵敏度．另外，掺杂元件还具有检测浓度低、检测范围宽、选择性好等优点，是一种较为理想的氨敏元件．     

一种新型耐高温聚酰亚胺低聚物的研究

由顺丁烯二酸酐和呋喃在无水乙醚中反应得到3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐,以此作为封端剂合成链节数为1,2,3的聚酰亚胺低聚物.产物结构通过FT-IR和1H-NMR进行表征,并经过DSC和TGA检测了产物的耐热性能.     

La2O3掺杂对BaSnO3-BaBiO3系NTC材料结构和电性能的影响

研究了La2O3掺杂的BaSnO3-BaBiO3系NTC材料的组成、相结构和断面形貌以及La2O3含量对电性能的影响.结果表明,样品在较宽温度范围内显示了良好的NTC效应;X射线衍射分析表明烧结体由钙钛矿结构的BaSnO3和单斜结构的BaBiO3组成;随着La2O3含量的增加,样品BaSnO3-BaBiO3的室温电阻率呈现先减小后增大的趋势.     

LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜界面结构分析

通过研究发现,利用激光分子束外延技术生长的LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜具有良好的电学性能,其剩余极化可达到25μc/cm2.性能决定于结构,因此本文分析研究了LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜的界面结构.首先通过高能电子衍射技术在薄膜生长过程中对各层的生长及界面状况进行观测,再通过小角X射线衍射曲线及其计算机拟合曲线进一步确定超晶格薄膜的界面及结构参数,如界面的粗糙度、单层厚度等.通过研究发现,由于晶格之间的差异,LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜中LaAlO3和BaTiO3层的生长过程及微结构存在着一定的差异.     

红色发光材料MgTiO_3:Eu~(3+)的水热合成研究

以MgSO4、TiC4为镁源和钛源,以NaOH为矿化荆,向体系内添加Eu3+,在有聚四氟乙烯衬的高压反应釜内以60%的填充度、以220℃的反应温度通过90～200h的反应时间制得MgTiO3:Eu3+粉体.XRD分析表明相纯度较高.FS结果显示,产品有294nm和483nm2个激发峰;发射峰位于615nm,颜色较纯.该方法具有合成温度低,产物发光亮度好,不用焙烧和球磨就能得到优质粉体的特点.