不同A位元素（La、Y、Ca）的ACu3Ti4O12陶瓷介电性能研究

利用传统陶瓷烧结方法，成功制备了巨介电常数陶瓷CaCu₃Ti₄O₁₂以及Ca被Y或La取代后的Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂和La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂体系.利用X射线衍射仪，测定了材料的物相结构，利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗.研究结果表明，3种材料结构相似，都具有相同的类钙钛矿结构，但Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂ 、La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂系统中具有较多的缺陷，这些缺陷是由Y和La取代Ca产生的，会对材料的介电常数产生很大的影响.体系满足极化模型，极化粒子的松弛活化过程直接与所需克服的势垒相关，而不同体系中存在的不同缺陷改变了ACu₃Ti₄O₁₂体系的松弛激活能，在Y和La取代Ca后的体系中松弛激活能要远大于取代前的CaCu₃Ti₄O₁₂体系.     

TiAl合金电弧喷涂Al涂层的高温氧化性能

为了提升TiAl合金的高温抗氧化能力，采用电弧喷涂工艺在TiAl合金表面制备了纯铝涂层，并分别在900℃和1 000℃进行了恒温氧化试验.通过绘制氧化动力学曲线，对比了有无涂层试样的抗氧化性能.运用SEM、EDS、EPMA和XRD分析其氧化前后涂层的微观形貌、成分组成、元素分布和相组成.结果表明：纯铝涂层均匀致密、无裂纹.在900℃空气中氧化100 h后，涂层表面形成了致密的Al₂O₃氧化膜，次表层为TiAl₃相，扩散层为TiAl₂相.在1 000℃空气中氧化100 h后，涂层表面氧化膜由Al₂O₃和少量TiO₂组成，次表层为TiAl₃相，扩散层为TiAl₂相.电弧喷涂铝涂层提高了TiAl合金的高温抗氧化能力.     

AlCrFeNi2Cu高熵合金组织及性能x

为了分析Cu元素添加对高熵合金显微组织与微观性能的影响,采用真空电弧熔炼炉制备AlCrFeNi₂Cu_{=1.2,1.4,1.6,1.8)高熵合金,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、硬度计和压缩试验机对高熵合金的显微组织和力学性能进行测试.结果表明,AlCrFeNi2Cu=1.2,1.4,1.6,1.8)高熵合金主要由简单FCC相(富Fe-Cr相)与BCC相(富Al-Ni相)组成.随着Cu含量的增加,FCC相数量增加,组织中枝晶变得致密,但当x增加到1.8时,晶粒又变得粗大起来.Cu元素主要富集于枝晶间,随着Cu含量的增加,Cu元素呈现聚集趋势并包裹着树枝晶,当x增至1.8时,上述偏聚包裹现象更为明显.高熵合金的压缩性能和硬度均随Cu元素的添加呈现先上升后下降的趋势.当x为1.6时,高熵合金综合性能最佳,其抗压强度、屈服强度、塑性应变量和维氏硬度分别为2 256 MPa、891 MPa、35.6%和372 HV.x(x}x(x     

含稀土钇铸态Mg-Al-Ca-Ti合金的组织和性能

在Mg-Al-Ca-Ti合金中添加稀土元素钇(Y)获得含稀土的铸造镁合金.通过X射线衍射物相分析、显微组织观察和显微硬度的测试,探寻稀土元素Y对铸态镁合金相结构、组织和力学性能的影响.结果表明,加入一定量的稀土元素Y改变了铸造Mg-Al-Ca-Ti合金的组织形态与相结构,微量稀土元素Y影响Al-Mg-Ca-Ti合金中第二相的数量、形态和分布,显著提高合金的显微硬度,有望改进铸造镁合金的室温和高温力学性能.     

ODS HT9钢的制备及其性能研究

用氮气雾化的HT9粉末和Y₂O₃粉末为原料,通过机械球磨的方法制备ODS(oxide dispersion strengthened, 即氧化物弥散强化)合金钢粉末,采用SPS(spark plasma sintering, 即放电等离子烧结)的方法制备不同烧结温度下的ODS HT9钢,通过光学显微镜、XRD、SEM、维氏硬度计和拉伸试验机等试验设备,研究不同球磨工艺(球磨时间及球料比)和烧结温度分别对ODS合金钢粉末特性和性能的影响。结果表明:球磨时间30 h以及球料比为10:1时,粉末颗粒大小均匀且晶粒尺寸趋于稳定,在烧结温度1 000 ℃和1 050 ℃;ODS HT9钢中只有铁素体-马氏体相,在烧结温度为1 000 ℃时,其抗拉强度、致密度和硬度分别达到了955 MPa、98.6%和460 HV1;其抗拉强度和硬度比普通类似成分的316不锈钢分别提高了48%和52%,获得了较好的性能。     

Mg-8Li-3Al合金中稀土Y微合金化对显微组织的影响

采用真空感应熔炼技术制备Mg-8Li-3Al-xY合金。研究添加不同含量稀土Y对Mg-8Li-3Al合金组织的影响。结果表明：在Mg-8Li-3Al合金中加入稀土Y后,a（Mg）相被明显细化和球化,随着Y含量增加,合金中生成Al2Y稀土化合物。     

含稀土Er的Al-Zn-Mg合金的组织与性能

为了探讨稀土Er对热处理可强化(沉淀强化)的铝合金系作用,采用铸锭冶金法制备了6种含Er量不同的Al-Zn-Mg合金进行了深入分析.通过硬度测试、拉伸力学性能测试、金相观察、X射线衍射和扫描电镜观察,研究了稀土元素Er对Al-Zn-Mg合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,稀土元素Er可以显著地细化Al-Zn-Mg合金的铸态晶粒,减小其枝晶网胞,当Er的添加量达到w(Er)=0.7％时,枝晶网胞几乎完全消失,晶粒变得非常细小且分布均匀;对于合金的冷轧态组织以及时效态晶粒也有同样的细化效果;添加Er后,Al-Zn-Mg合金在冷轧态及时效态下的屈服强度(σ0.2)及抗拉强度(σh)都得到了显著的提高,但塑性有所降低;稀土元素Er添加到Al-Zn-Mg合金中,主要与Al相互作用形成了Al3Er相.合金显微组织的细化及合金的强化都与该相的形成和析出有关.     

45钢堆焊金属组织及显微硬度研究

分别采用D237和D207两种堆焊焊条,以焊条电弧焊工艺在基体材料45钢上进行堆焊,对在相同焊接条件下获得的堆焊金属的显微组织和显微硬度进行了分析,并讨论了合金元素对堆焊层显微组织及显微硬度的影响.结果表明:堆焊层金属的显微组织及显微硬度与焊接线能量有关,与焊条的合金成分及含量有关,与其硬质相的类型、性能及分布等有关;合金元素钼、钒对堆焊金属品粒的细化作用效果明显.     

Zr元素对CoCrCuFeMn高熵合金组织及耐磨性能的影响

高熵合金突破以一种或两种元素作为基元的传统合金设计理念,以等摩尔比或近等摩尔比制备出具有简单相结构且综合性能优异的多主元合金,有望使金属材料的性能极限和应用空间得到进一步拓展。为了研究元素掺杂对合金物相结构、显微组织和耐磨性能的影响机理,采用真空熔炼法制备出等摩尔比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnZr高熵合金。利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Zr元素添加前后CoCrCuFeMn合金的物相结构、显微组织、硬度和耐磨性。研究发现：添加Zr元素后CoCrCuFeMnZr合金的物相结构由原来的两种FCC相转变为两种HCP相,显微组织明显细化,仍为典型的树枝晶结构。两种合金的摩擦曲线都呈现先增大后降低再稳定的变化趋势,添加Zr元素后合金的摩擦因数与质量损失率分别从原来的0.57、4.14%降低到0.47、0.49%,显微硬度从219.6HV提高到983.5HV。结果表明：合金相结构发生HCP转变主要与凝固过程中易于形成富含大原子半径Zr元素的粗糙固液界面和之字型为主的HCP位向关系有关。Cu在晶间区域富集的原因在于其熔点最低、电负性最大、原子半径仅次于Zr,且与除Zr外的所有合金元素均具有相应最大的正混合焓,故而使其在凝固最晚的晶间区域聚集。Mn元素偏析系数最小是由于其熔点仅高于Cu和具有除Zr外最大的电负性差,且与Co和Zr之间存在负的混合焓,而与Cu之间具有最大正混合焓,不利于其进行长程扩散和进入领先相的点阵格位所致。Zr元素添加使合金硬度和耐磨性大幅提高则是由于细晶强化、固溶强化和相结构转变所致。     

无压烧结SiC/TiB2复合材料组织与性能的研究

以TiB₂为基体、SiC为主要添加相、B₄C和纳米炭黑为烧结助剂，采用无压烧结方法制备SiC/TiB₂复合材料，研究SiC添加量对SiC/TiB₂复合材料的显微组织、力学性能及体积电阻率的影响。结果表明：随着SiC含量的增加，复合材料的晶粒尺寸逐渐减小，开口气孔率逐渐降低，抗折强度、断裂韧性及维氏硬度均呈现上升趋势；当SiC的质量分数为20%时，复合材料的力学性能最佳，此时其抗折强度、断裂韧性和维氏硬度分别为189.5 MPa、4.19 MPa·m^1/2和15.8 GPa;随着SiC含量的增加，复合材料的体积电阻率增大，导电性能有所降低。     

Al_(0.3)CoFeNi-x合金显微组织与性能研究

为了探讨C和Cu元素对Al_(0.3)CoFeNi高熵合金微观组织及性能的影响,采用非自耗型真空电弧熔炼法制备了Al_(0.3)CoFeNi,Al_(0.3)CoFeNiC_(0.1),(Al_(0.3)CoFeNi)_(99.9)Cu_(0.1)和(Al_(0.3)CoFeNiC_(0.1))_(99.9)Cu_(0.1)4种成分的高熵合金。运用X射线衍射仪测量合金的晶体结构,采用扫描电镜和透射电镜观察合金的表面形貌和微观组织,利用万能试验机和维氏显微硬度计分别测试合金的压缩力学性能和显微硬度。试验结果表明:Al_(0.3)CoFeNi高熵合金为单一的FCC结构,分别添加1%C和0.1%Cu(原子百分比y/%)均未改变其晶体结构,但合金中析出了纳米相L12相,且0.1%Cu的添加会使L12相的尺寸减小。仅添加1%C时,L12相的颗粒尺寸约为30nm,再添加0.1%Cu后,L12相的颗粒尺寸减小到10nm。力学性能测试结果表明,(Al_(0.3)CoFeNiC_(0.1))_(99.9)Cu_(0.1)合金的综合力学性能最好,其压缩屈服强度、抗压强度、压缩率和显微硬度分别可达为974MPa、2532 MPa、51.9%和511.7HV。     

Al2O3抗热震陶瓷的研究进展

为了增进对Al₂O₃抗热震陶瓷发展动态的了解,为Al₂O₃抗热震陶瓷的制备提供设计依据,针对Al₂O₃抗热震陶瓷的常用抗热震性测试方法,Al₂O₃陶瓷微观结构、表面条件、尺寸对抗热震性的影响,利用第二相法提高Al₂O₃陶瓷抗热震性的可行性,以及多孔Al₂O₃抗热震陶瓷的研究进展等方面进行了评述.在Al₂O₃陶瓷中添加ZrO₂、稀土化合物、低热膨胀系数组元或高热导率组元等可以改善Al₂O₃陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、弹性模量等力学性能和(或)热膨胀系数、热导率等热学性能,从而起到提高Al₂O₃陶瓷抗热震性能的作用.叠层Al₂O₃复合抗热震陶瓷将成为今后的一个研究方向.     

TiN对AlCoCrFeNi合金组织和力学性能的影响

为了研究TiN含量对AlCoCrFeNi高熵合金微观组织和力学性能的影响,采用真空电弧熔炼方法制备了AlCoCrFeNi(TiN)_X高熵合金,利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机和压缩试验机对合金的微观组织和力学性能进行测试和分析.结果表明:AlCoCrFeNi(TiN)_X高熵合金以体心立方(BCC)结构为主,TiN使其发生严重的晶格畸变,致使BCC结构主峰向左偏移;晶界处析出纳米颗粒,致使其塑性降低,合金强度先升高后降低;随着TiN的添加,弥散强化增强,合金的磨损机理从粘着磨损转变为磨料磨损,合金硬度增加,耐磨性能增强;当TiN摩尔值为1.0时,合金具有最小摩擦系数0.28,最大硬度625 HV.     

Mg-Sr-Zn-Y合金组织结构与高温压缩变形行为研究

采用＂熔-浸＂还原法,制备了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金.借助于XRD鉴定了Mg-Sr-Zn-Y合金的相组成;利用OM、SEM观察了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金的显微组织;利用带有加热装置的万能拉伸试验机进行了高温压缩试验;论述了Mg-Sr-Zn-Y合金高温压缩变形机制.结果表明,添加金属Zn和稀土Y元素,明显改善Mg-Sr合金的显微组织,提高了其高温压缩性能.     

新型液态模锻Al-Cu合金的成型性能和微观组织

采用新型铝合金液态模锻制备了Al-Cu合金轮毂,研究了其力学性能、成分分布、显微组织及断裂行为.研究结果表明:轮毂试样中存在多种元素的富集和分布现象,其中Cu偏析较为严重;Al-Cu合金轮毂的显微组织由铸造组织和少量变形组织组成;Al-Cu合金轮毂最佳热处理制度为(530±5)°C,4 h+(535±5)°C,24 h...     

合金元素Mo与V对建筑用耐火钢的影响

建筑用耐火钢的使用不仅要求其性能等同或优于常规建筑用钢而且还需要在保证抗震性、焊接性和其它性能的同时增加高温时的强度。通过对比合金元素含量不同的建筑用耐火钢的力学性能和显微组织，研究了合金元素Mo与V对建筑用耐火钢高温屈服强度的影响。实验结果表明Mo、V的复合添加是提高耐火钢高温屈服强度的有效方法。     

Si和Ca对铸态Mg-5Sn-0.5Sr合金组织和性能的影响

为了提高镁合金的耐热性能,在Mg-5Sn-0.5Sr合金中加入Si和Ca等合金化元素,设计了Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)和Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金.采用x-射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)研究了合金的相组成及显微组织,并利用力学性能试验机测定了合金的拉伸性能.结果表明,Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)合金组织由沿α-Mg晶界析出的共晶Mg₂Sn、Mg₂Si相与α-Mg晶内初生MgSnSr相组成,且Mg₂Si相的质量分数随Si元素的增加而增加.对于Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金而言,加入Ca元素能够显著促进初生(Ca,Sr)MgSn相的形成,而抑制晶界上Mg₂Sn相的析出.     

铈氧化物对ZrO2泡沫陶瓷组织和性能的影响

以聚氨酯泡沫为前驱体，以Mg稳定ZrO₂粉为原料、聚乙烯醇为黏结剂、聚丙烯酸铵为分散剂，采用有机泡沫浸渍法制备ZrO₂泡沫陶瓷，研究稳定剂的种类和含量对ZrO₂泡沫陶瓷显微组织和力学性能的影响。实验结果表明：添加富铈稀土和CeO₂均可促进四方相ZrO₂的稳定，相同条件下富铈稀土比CeO₂稳定效果更好；富铈稀土的质量分数为1.0%时，制备的ZrO₂泡沫陶瓷过滤器稳定性最佳，并具有最佳的力学性能，此时其四方相含量、体积密度、气孔率、抗折强度和抗压强度分别为35%、3.29 g/cm³、33.0%、1.16 MPa和1.38 MPa,同时材料具备良好的抗热震性。     

丙烯酸钠与N-乙烯基吡咯烷酮共聚物的制备

通过 NH ₃ · H ₂ O/ H ₂ O ₂ 氧化还原引发体系引发丙烯酸钠( AANa)与乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚,制备了PAANa - co - PVP共聚物。通过FTIR对共聚产物进行了结构表征。在元素分析表征的基础上,采用FR法, KT法和YBR法对采用NH ₃ ·H ₂ O/ H ₂ O ₂ 引发时,AANa与 NVP共聚的竞聚率( r ₁,r ₂)进行了计算,其值分别为3 .296,0 .808。采用MTT法对所制备产物的体外细胞毒性进行了研究,结果表明所制备的产物具有良好的生物相容性。     

元素Ag 对Sn －9Zn 钎料组织及性能影响

通过实验研究了元素Ag对Sn-9Zn共晶钎料微观组织、熔点、显微硬度及抗腐蚀性的影响。结果表明,添加Ag元素后,能使Sn-9Zn合金组织和性能得到明显改善,其中Ag和Zn形成AgZn₃化合物,可以抑制粗大针状Zn相组织的生长,并呈放射状,对合金基体起到很好的弥散强化作用;熔点提高2 ℃;润湿性提高20%;显微硬度提高10.02%;腐蚀电位明显提高,抗腐蚀性能得到改善,接近于传统Sn-37Pb钎料。