热电池用锂硼合金阳极材料的制备与性能的研究进展

锂硼合金是LiM_x/FeS_2热电池体系中较理想的阳极材料,阻碍其应用的关键是难以制备出成份、组织结构均匀的大铸锭。本文对锂硼合金的研究进展,如制备工艺、合成机理、组织结构及电极性能进行了详细的介绍,并对我国在这方面的研究提出建议。     

热电池新型锂硼合金阳极材料的研究

研究了含Ｌｉ７０±２ｗｔ％锂硼合金的熔炼工艺及（０．２０～０．３０）×（４０～５０）ｍｍ带材的加工工艺，检测了合金带的机械性能和相结构。研究表明，锂硼合金为两相结构，常温下的机械强度为σ＿０．２９．６ＭＰａ、σ＿ｂ１３．５ＭＰａ、δ＿５０９．３％。     

硼含量3.29%高硼不锈钢的微观组织和性能研究

本文采用粉末冶金技术制备了硼含量为3.29%的高硼不锈钢,并与硼含量0.3%和1.9%的高硼不锈钢进行了对比,研究了其微观组织、物相、硼元素在组织中的分布及对合金性能的影响。试验结果表明：粉末冶金工艺制备合金的硼相晶粒呈不规则的长条形,硬质的含硼相为Fe_1.1Cr_0.9B_0.9,合金的抗拉强度达到了900 MPa、伸长率为1.0%。     

不同轧制温度对铝锂合金厚板组织和性能的影响

通过拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜等设备对不同轧制温度下制备的铝锂合金厚板的拉伸性能、金相组织以及断口形貌进行了系统研究。结果表明:轧制温度对固溶时效处理至T84状态板材的高向拉伸性能产生很大影响,但对纵向、纵横向的拉伸性能影响不大。随着轧制温度降低,板材的高向延伸率增大。轧制温度不同,轧制完毕后板材的显微组织也有很大差异,500℃温度下主要为二次析出的"魏氏体",450℃以及400℃下则是轧制碎化的初始"魏氏体"组织。这些组织会"遗传"至固溶处理后的组织中,从而影响板材的拉伸性能。     

Al-Ti-B中间合金的制备研究

为了使铝材具有更好的组织性能,常用Al-Ti-B中间合金作为晶粒细化剂。以TiO₂、B₂O₃为原料,铝热还原一步合成Al-Ti-B中间合金。研究结果表明,CaO-CaF₂为造渣剂,且Al₂O₃∶CaO∶CaF₂=1∶1∶1、焙烧温度1 550℃、焙烧时间30 min、Al/TiO₂大于0.9条件下,合金与熔渣分离效果较好,成功制备出Al-Ti-B中间合金,Ti、B收率大于80%。合金中Al和B含量可以根据原料中配铝量和B₂O₃配入量进行调控,制备的Al-Ti-B中间合金的物相主要由TiAl、Ti₃Al、Ti₂AlN和TiB₂组成,随着配铝量和B₂O₃配入量的增加,合金中Ti₃Al和Ti₂AlN相消失,物相由TiAl和T...     

新型超高强铝锂合金厚板厚度方向组织及性能的不均匀性

以一种40 mm厚度新型超高强铝锂合金(Al-3. 76Cu-1. 3Li-0. 11Zr-0. 42Mg-0. 44Ag-0. 38Zn-0. 28Mn-0. 05Ti)板材为对象,研究了其T8时效态(压缩预变形6%,温度150℃)厚度方向上室温纵向拉伸力学性能和组织的不均匀性。结果表明:时效初期(5 h),厚板表层强度(抗拉强度为499 MPa)略高于T/2层(抗拉强度为461 MPa)。而时效16～96 h后,厚板T/2层的屈服强度和抗拉强度均高于表层,并且强度差保持在55MPa左右。峰时效时T/2层抗拉强度为668 MPa,表层抗拉强度为611 MPa。厚板表层和T/2层纵截面固溶态的晶粒组织呈长条状,沿轧制方向被拉长。表层织构总体积分数为48. 9%,主要由变形织构(Brass{011}<211>织构、S{123}<634>织构和Cu{112}<111>织构,总体积分数达45. 6%)组成;而T/2层织构总体积分数较表层高(73. 1%),主要由变形织构(39. 6%)和较多的再结晶织构(Goss{011}<100>织构和Cub...     

C47A铝锂合金组织和性能的研究

通过力学性能测试和显微组织观察研究了C47A合金组织和性能之间的关系. 结果表明: C47A 合金具有强度高、各向异性小、热稳定性好等特点;该合金在T6状态下, 主要的析出强化相是δ′相、θ″相以及少量的T1相. 而在T8状态下, 其主要强化相是δ′相和T1相, 预变形促进了T1相的析出, 提高了合金的时效强化效果. C47A合金在107, 150 ℃热暴露表现出良好的热稳定性;但在200 ℃热暴露时, 由于T1相显著粗化和δ′相的熔解, 热稳定性降低.     

以金属铁粉为原料磷酸铁锂的制备和性能研究

以1~3μm金属铁粉和磷酸二氢锂为原料,采用高温固相法合成了无碳磷酸铁锂。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和电化学测试等方法对合成的磷酸铁锂材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征。研究结果表明,采用1~3μm的金属铁粉和磷酸二氢锂为原料,高温固相法合成了具有橄榄石晶体结构的磷酸铁锂材料,粉末近似球形,振实密度较高,一次颗粒200~300 nm。600℃合成的磷酸铁锂存在杂质相,650~750℃下合成的磷酸铁锂具有完整的橄榄石晶体结构,产物为纯相。无碳的磷酸铁锂呈浅灰色,600~750℃下合成的磷酸铁锂材料0.1C充放电存在平台,显示两相充放电特性,比容量均在100 mAh·g-1左右,且极化较大。用蔗糖对其进行包覆改性得到碳包磷酸铁锂,其颜色呈黑色,改性后的磷酸铁锂电化学性能有了较大的提高,0.1C比容量达到了154 mAh·g-1,充电平台和放电平台之间的极化明显降低,具有较好的循环稳定性。     

Cu-In合金的制备和表征

使用感应熔炼法制备cu山合金,并尝试使用单辊甩带法制备连续均匀的cu-In合金薄带,利用XRD,SEM和EDs对制得的Cu-In合金进行表征.结果表明:cu-In合金凝固过程存在偏析现象,合金内部呈现出不连续的富cu区域和连续的富In区域,并且在富In区域中心部位存在着许多细小裂纹,单质In仅存在于裂纹周围.感应熔炼的cu-In合金具有Cu11In9和In混合物相结构,它为研究CulnSe2薄膜太阳电池提供了一种新材料;但使用单辊甩带法无法制备In含量为55%(摩尔分数)的连续均匀cu-In合金薄带.     

锌镍合金的研制

介绍用熔盐覆盖法生产锌镍合金的工艺,该工艺生产过程无须搅拌,熔炼时间短,金属直收率高,生产成本低。     

锆合金的织构及其对性能的影响

锆合金被广泛应用于核反应堆中，作为燃料元件的包壳材料或堆内结构部件，织构会影响其众多的应用性能，因此织构的研究及控制在锆合金的开发利用中具有重要作用。综述了，锆合金塑性变形的滑移和孪生系统；锆合金管板材的织构特点及控制方法；热轧温度对锆合金板材织构的影响以及退火处理锆合金织构的演化；并分别总结了织构与锆合金屈服强度、蠕变强度、碘致应力腐蚀开裂、氢化物取向分布以及辐照生长等性能的相互关系。     

TiNi单晶形状记忆合金制备及组织和性能研究

在自行设计的高温度梯度定向凝固装置中, 采用改进后的Bridgeman法, 用特制的引晶器, 成功拉制出Ti-50.8%Ni形状记忆合金单晶.做了结构和组织的观察, 并使用DSC, SEM, XRD等方法对其相变及记忆性能等进行相应的分析研究.结果表明: 这种钛镍形状记忆合金具有柱状单晶显微组织特征, 消除了横向晶界; 塑性加工性能、记忆稳定性、冷热循环次数均有较大提高.     

细晶Mg-Al-Ti-C中间合金的制备及其对AZ91D组织和性能的影响

采用两步法+铜模喷铸的方式制备具有颗粒增强和细晶强化作用的Mg-Al-Ti-C中间合金,并研究了其对AZ91D组织和性能的影响。通过OM、SEM、XRD、硬度及拉伸试验对中间合金和AZ91D的组织形貌和力学性能进行分析。结果表明,两步法制备得到了Mg-Al-Ti-C中间合金,经过铜模喷铸后,TiC颗粒尺寸大幅度减小,且弥散分布于Mg-Al-Ti-C中间合金中;用该细晶Mg-Al-Ti-C中间合金处理AZ91D,后者的抗拉强度提高了19.8%,硬度提高了64.9%;TiC颗粒既有颗粒增强作用,也能作为AZ91D凝固时的异质形核核心,起到细晶强化作用。     

TiAl合金的热暴露表面及其对室温拉伸性能的影响

对TiAl合金的标准拉伸试样分别进行700℃ 100 h和750℃ 100 h的热暴露处理,观察表明,机械抛光试样的表面具有规则的抛光痕迹,经700℃ 100 h热暴露后试样表面生成絮状氧化物,表面仍可见机械抛光痕迹,而经750℃ 100 h热暴露后,试样表面生成较厚的、均匀分布的氧化层,该氧化层的显微硬度显著高于基体的显微硬度。由于合金的层片组织存在取向性,因而在氧化层与基体之间存在富铝的过渡层,有利于阻止基体的进一步氧化。测试结果表明热暴露在一定程度上降低了原抛光试样表面的残余压应力水平。拉伸结果表明,热暴露后试样的室温拉伸塑性普遍明显下降。分析认为,热暴露后合金塑性的下降主要归因于试样表面残余压应力水平的降低而弱化了表面压应力对拉伸中表面裂纹萌生的抑制作用,750℃ 100 h热暴露试样承载能力的明显降低与拉伸中氧化层与基体的界面处出现的连续裂纹有关。     

TC9钛合金锻棒的生产工艺及组织与性能研究

选用优质的海绵钛原料,采用三次VAR熔炼制备出TC9钛合金铸锭。锻造中,在普通锻造工艺基础上增加了近β型锻造和多轴向变形锻造,得到了晶粒细小、组织均匀的锻棒。对锻棒进行600℃×1h＋空冷的低温退火处理。力学性能测试结果表明,多轴向锻造棒材的综合性能得到提高,尤其是断面收缩率较普通锻棒提高了79．3％。     

轧制烧结法制取铜合金基体-金刚石薄刀片

本文介绍了电子工业中广泛采用的切割半导体晶片和基片的金刚石薄刀片的基本特点和技术要求;概述了粉末冶金法制取铜合金基体-金刚石薄刀片的基体材料、工艺流程和几个关键工序。对刀片的主要技术参数测定和切割试验分析表明,铜合金基体-金刚石薄刀片完全符合使用技术要求。     

Progress in the Research and Manufacture of GH4169 Alloy

GH4169 alloy has been widely used in fields such as aviation, aerospace, and petrochemical, because of its excellent combination of mechanical and processing properties. These properties include good high-temperature strength, excellent creep and fatigue resistance, and good processing and welding performance. The requirement for high performance, high reliability, and long service life of modern engines has led to the incentive to develop GH4169 alloys with improved performance, such as increased temperature-bearing capacity, improved creep endurance, and better fatigue resistance. Advances during the past thirty years in basic research and industrial technology related to GH4169 alloy were systematically summarized, including advances in alloy modification, melting process optimization, and hot deformation technology.     

铸造镍基合金热处理工艺对组织与性能的影响

本文采用了金相显微镜、Ｘ－射线衍射、电子探针和透射电子显微镜相结合的方法，研究了热处理工艺对铸造镍基合金组织的形态、成分、结构及机械性能与切削加工性能的影响。研究结果表明，该合金在９５０～１１５０℃范围内，有Ｐ相、μ相、Ｍ６Ｃ及少量σ相析出，经１２５０℃×１ｈ固溶处理后，具有最佳的综合机械性能和满意的切削加工性能。     

MHC合金粉末冶金制备及其锻造棒材力学性能研究

针对MHC合金粉末的冶金制备工艺及其烧结坯性能、锻造态和经热处理后的MHC合金棒组织与力学性能开展研究。结果表明:所研究的粉末冶金工艺参数可制备出适宜于锻造加工的MHC烧结棒坯;相比于烧结坯,经88.6%锻造比锻造后MHC合金棒材的硬度、强度显著提高;经88.6%锻造比锻造后的MHC合金棒材的完全再结晶温度高于1500℃,经1200℃保温1 h热处理后,MHC合金棒材的室温强度Rp 0.2>770 MPa,硬度达到HRA 66.5;真空气氛下800℃高温拉伸强度Rp 0.2>450 MPa,延伸率大于18.5%。表明本研究制备的MHC合金棒材具备显著的室温高强高硬特性和良好的高温综合力学性能。