超细晶/纳米晶钨——未来聚变堆面向等离子体材料

钨为未来高参数准稳态运行聚变堆最有前景的面向等离子体材料。超细晶/纳米晶结构有可能提高钨材料的热力学性能和抗粒子辐照性能,因而成为一个很有前途的研发方向。深度塑性变形和粉末冶金均已在制备超细晶/纳米晶钨方面开始了初步探索,深度塑性变形的等通道角挤压法因能制备致密度高、韧脆性能优异、大尺度的块体超细晶/纳米晶钨,极有可能在钨基面向等离子体材料制备方面取得突破。     

机械研磨金属表面纳米化的研究进展

在表面机械处理(SMAT)方式下,材料表面可以通过强烈塑性变形而实现纳米化,获得表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构。表面纳米化可以使材料表面硬度提高且整体力学性能得到改善。同时材料表面活性得到极大地提高,为进一步化学处理提供良好的条件。从SMAT的基本原理、制备技术、纳米化机理、结构性能和化学处理等方面介绍了表面机械纳米化研究工作已取得的进展。     

金属铝纳米晶块体材料的制备与性能表征

在惰性气体保护的全封闭系统内,采用直流氢电弧蒸发-冷凝与放电等离子烧结相结合的技术制备出高致密度、晶粒尺寸细小且分布均匀的纯铝纳米晶块体材料.对制备材料的结构分析表明,铝纳米晶块体具有很高的纯度,纳米晶界面洁净无杂相.对制备的铝纳米晶块体的力学性能测试表明,其显微硬度为2.12GPa,比铝粗晶材料提高了约6倍;而弹性模量与粗晶块体相比变化不大.     

镁合金焊接接头表面自纳米化及其疲劳性能研究现状与展望

焊接接头表面纳米化解决了决定焊接接头疲劳裂纹萌生和扩展的内在因素之间的矛盾,在细化接头表面晶粒的同时,使基体保持粗晶状态,因而是提高焊接接头疲劳性能的一种有效方法。综述了镁合金表面自纳米化机理及研究现状,分析了表面自纳米化技术在改善镁合金焊接接头疲劳性能方面的研究概况,指出从镁合金焊接接头表面自纳米化的角度开展镁合金焊接接头疲劳性能改善研究具有重要意义。最后,对今后应用表面自纳米化技术改善镁合金焊接接头疲劳性能的研究方向做了展望。     

金属材料表面自身纳米化研究进展

近年来采用表面自身纳米化技术时纯金属、低碳钢及其他合金进行表面改性已得到广泛而深入的研究.相对于其他金属材料的表面改性技术,表面自身纳米化具有特定的技术优势.简要综述了金属材料表面自身纳米化技术的组织结构特征、组织演变机理、力学性能、元素扩散行为、腐蚀性能等.层错能的不同导致了不同表面纳米化形成机制,表面纳米晶的形成能有效改善原子的扩散行为,提高金属的硬度、强度、耐摩擦和疲劳性能.     

三维块体纳米晶材料的制备及应用

综合评述了三维块体纳米晶材料的最新研究进展.概述了三维块体纳米晶材料的常用制备方法及新颖制备技术,并对各种制备方法进行了综合比较,指出其优缺点及已有实际应用的材料体系;介绍了三维块体纳米晶材料的性能表现;展望了三维块体纳米晶材料的未来研究发展方向及其在新领域的应用前景.     

纳米超细晶材料的制备方法

主要介绍了纳米超细晶材料的制备方法、应用状况以及研究发展趋势.认为除深度塑性加工方法外,传统的各种制备方法存在着不能获得大尺寸块体,材料内部有微孔隙存在,工艺过程复杂等不足.深度塑性变形解决了传统纳米超细晶材料制备方法存在的问题.纳米超细晶材料的应用并不是很广泛,因此在以后的研究中从研究到应用还需做大量工作.     

电沉积法制备块体纳米晶材料的研究进展

综述了电沉积法制备块体纳米晶材料的原理;阐述了电流密度、电流波形、有机添加剂等工艺参数对沉积层晶粒尺寸的影响;介绍了直流电沉积、脉冲电沉积、喷射电沉积和复合电沉积等几种常见的电沉积方法;概述了电沉积法制备块体纳米晶材料的国内外研究现状;探讨了电沉积块体纳米晶材料的力学性能、磁学性能、耐蚀性能、热稳定性及其应用前景.     

无机—有机纳米杂化材料的分子设计与构筑的研究

着重介绍用分子设计制备无机—有机纳米杂化材料的新方法及其结构、性能演变规律和功能化的工作。特别介绍关于纳米晶—聚合物杂化材料、纳米二氧化硅—聚合物纳米复合材料及其有机—无机聚合物表面结构与性能关系规律。如通过对纳米无机材料功能化修饰,使其含有与聚合物共聚的官能团,实现了与聚氨酯、硅橡胶、环氧树脂的分子组装,形成了无机—有机的互穿网络式嵌断共聚物,大大提高了聚氨酯、硅橡胶和环氧树脂的力学性能和热稳定性能。该聚氨酯杂化材料的拉伸强度和伸长率比未改性前均提高了2倍以上。通过原位聚合、聚合物刷、从表面接枝技术制备出高性能材料。探讨用催化链转移聚合等聚合方法实现新颖有机—无机纳米杂化材料的制备及其表面构筑。通过无机材料的表面设计和表面处理控制无机/聚合物复合材料的界面结构和行为,得到了多种性能优良的多元多尺度复合材料。提高纳米杂化复合高分子材料的加工性能,探索其特异的光电等特异性能。     

纳米复合Al-Ni-Y系铝合金的制备技术

部分晶化非晶铝合金因其优异力学性能备受关注,对块体非晶铝合金制备技术的研究意义重大.本工作通过紧耦合惰性气体雾化技术制备了Al82Ni10Y8非晶及纳米晶粉末,随后利用超高压固结成形技术对雾化粉末进行致密化.制备所得的块体材料获得了非晶及纳米晶的复合结构.利用差示扫描量热分析,X射线衍射,扫描电镜和透射电镜等测试手段对合金的热稳定性,物相组成,微观组织和形貌进行了分析,并探讨了合金的可能致密化机理.