热处理对Ti35Nb2Sn6Zr3Mo合金组织与性能的影响

依据d-电子理论设计了低弹性模量、中高强度、良好塑性和生物相容性的新型生物医用近β型Ti35Nb2-Sn6Zr3Mo合金,研究了固溶温度和时效温度对合金组织和力学性能的影响.结果表明:随固溶温度的升高,合金的平均晶粒尺寸逐渐增大,650℃以上固溶时,得到单一等轴β晶组织;固溶温度对合金的强度和弹性模量的影响并不明显.随时效温度的升高,由于Ti35Nb2Sn6Zr3Mo合金的β相稳定性较强,析出α相的含量较少,从而导致合金的力学性能对时效温度并不敏感.     

热处理对Ti30Nb5Ta6Zr合金组织和力学性能的影响

根据β稳定化系数kβ和d-电子理论设计了低弹性模量、中高强度、良好塑性和生物相容性的新型牙科种植用近β型Ti30Nb5Ta6Zr合金,研究了合金在β相区固溶和时效处理后组织和力学性能的变化规律。结果表明,在β相区固溶水淬后组织为亚稳β相。低温时效时析出ω相,随着时效温度的升高,逐渐析出α相。合金的强度和弹性模量随时效温度的升高先升高后下降;延伸率先降低后升高。合金在800℃固溶+500℃时效后综合力学性能优良,可以满足牙科植入要求。     

Ti-3Zr-Mo-15Nb医用钛合金的显微组织及力学性能

采用DSC和XRD检测并分析了Ti-3Zr-Mo-15Nb钛合金的相转变规律,结合金相显微镜、TEM和拉伸测试,系统研究了加工工艺、热处理制度对该合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Ti-3Zr-Mo-15Nb合金在α+β区加工,经固溶处理得到细小的等轴晶。合金经β相区淬火后形成了一种亚稳斜方马氏体α″相。低温时效处理后,α″相部分分解为α相,且随时效温度升高而完全分解为α相。250 ℃时效的合金综合力学性能与人体骨骼最为接近,可达到高强度、低模量、高塑性的最佳匹配。微观组织分析表明,少量的α″斜方马氏体、α马氏体和一定数量的位错相互作用,可得到较低的弹性模量和较高的塑性,而大量交叉的细小针状α马氏体对合金的综合生物力学性能有明显的贡献。     

近β型钛合金Ti4Zr1Sn3Mo25Nb(TLM)热处理与材料强化研究

利用光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜和力学试验机、摩擦试验机研究了不同热处理条件对新型近β型钛合金Ti4Zr1Sn3Mo25Nb(TLM)的显微组织、相变以及力学性能和耐磨性的影响。结果表明:TLM合金在β相区固溶处理后主要形成亚稳的等轴β相(βms),在低温时效时βms开始分解,在晶粒内部形成大量密集次生α相(αs),并呈现点状和细针状分布,从而使合金产生弥散强化和细晶强化。680℃,1h空冷+510℃,6h空冷TLM钛合金的耐磨性最好,其耐磨性优于退火态Ti6Al4V和时效态Ti-13Nb-13Zr钛合金。     

植入用Ti-Nb合金弹性模量及力学性能与显微组织的研究

通过配制5种成分的Ti—Nb合金，研究了Nb对Ti—Nb合金弹性模量及力学性能与显微组织的影响。结果表明：Ti—Nb合金组织中具有β相、α相、α”相等，随Nb含量不同，各相外貌及数量也各不相同；Ti—Nb合金具有较低的弹性模量，较好的塑性，更适合生物体植入。     

低Nb含量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn BCC低弹性模量固溶体合金的成分设计

依据BCC结构中的"团簇加连接原子"模型确定Ti-Mo二元团簇式[MoTi14]Mo1为基础成分式,根据合金化组元Sn、Zr和Nb与基体Ti的混合焓实现其在基础成分式中的组元替换,从而形成多元成分式[(Mo,Sn)(Ti,Zr)14]Nb1。利用铜模吸铸快冷技术制备d 6 mm合金棒状样品,并对其进行950℃保温2 h并水淬。组织结构分析和拉伸力学性能结果表明:低模量Sn、Zr和Nb分别取代基础成分式中高模量的Mo时形成的三元BCCβ-Ti合金结构稳定,且具有较低的弹性模量;当Mo0.5Sn0.5占据团簇心部,Nb作为连接原子,Zr替代部分Ti时形成的低Nb含量的β-Ti合金[(Mo0.5Sn0.5)(Ti13Zr)]Nb1(Ti68.10Mo5.25Sn6.50Zr9.98Nb10.17,质量分数,%)具有最低的弹性模量(为43 GPa),且断裂强度σb为569 MPa,应变ε为5.6%。     

Cu对牙科用Ti-10Mo合金组织和硬度的影响

采用WS-4型非自耗电弧炉制备了牙科用Ti-10Mo-xCu合金系,通过显微组织、X射线衍射仪和数字式显微硬度计,研究了Cu元素对亚稳β钛合金Ti-10Mo的组织和力学性能.结果表明:该系列合金在铸态由β相主相、少量α、α′和α″、淬火ω相组成;随着Cu含量的增加,合金的晶粒明显细化;时效后,亚稳β相析出较多的α相和Ti2Cu;当Cu含量为3％时,合金具有最好的力学性能.     

Ti-25at%Nb合金β、α″和ω相结构稳定性和弹性性质理论计算

采用赝势平面波方法和广义梯度近似对Ti-25at％Nb合金中不同晶体结构β、α″和ω相的弹性常数、内聚能以及电子结构进行了计算,并结合计算结果对β、α″和ω相的结构稳定性进行了讨论。计算结果表明,Ti-25at％Nb合金中β、α″和ω相均满足其结构弹性稳定性要求,其中α″相的结构稳定性最高,而声相的结构稳定性最低;计算结果同时表明,Ti-25at％Nb合金中ω相具有最高弹性模量,β相则具有最低弹性模量。     

Ti对Zr-Nb二元合金β结构稳定性和力学性能的影响

利用团簇成分式方法设计了[Zr-Zr₁₄](Zr,Nb)3系列二元合金,进而采用Ti替代部分Zr形成三元合金;采用真空铜模吸铸快冷技术制备合金棒材,利用XRD、OM、TEM等对其进行微观组织表征和力学性能测试。结果表明,随着Nb含量增加,Zr-Nb二元合金基体结构从hcp-α向bcc-β转变,β结构稳定的同时伴随有ω相析出。适量Ti添加可显著抑制ω相的析出,进一步改善了合金的β结构稳定性。其中,单相bcc-β合金[Ti-Zr₁₄]Nb3(Zr-17.37Nb-2.98Ti,质量分数,%)表现出低弹性模量(E=57 GPa)的同时具有最佳的力学性能(屈服强度σYS=557 MPa、延伸率δ=15.5%)。     

热-机械处理对亚稳β钛合金微观组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、透射电镜和力学性能测试等手段,系统研究了热-机械处理对亚稳βTi-25Nb-2Mo-4Sn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:由于合金中β稳定化元素含量不足,固溶处理后的合金中含有大量的α"马氏体,合金呈现低屈服强度。经过相同的时效处理(400℃/2 h),固溶态和冷轧态样品的相组成分别为β+ω和β+α相。冷变形引入的大量位错和晶界可有效抑制时效过程中ω相的形成,并促进α相的析出。冷轧态样品经475℃时效15 min后弹性模量为65 GPa,屈服强度和抗拉强度分别为1033和1113 MPa,实现了低模量和高强度的良好匹配。     

Phase diagrams of binary systems: AgNO3KNO3 and AgNO3 -@#@ NaNO3

AgNO₃-KNO₃ and AgNO₃-NaNO₃ phase diagrams were drawn using a simultaneous thermal analysis technique in the range 373 to 623 K. The apparatus is described briefly. Figure 1 shows a continuous solid solution in equilibrium with the liquid phase. It exhibits a eutectoid mixture (20 mol% NaNO₃) at 380.7 K. Figure 2 shows a eutectic mixture (45 mol % KNO₃) at 413 K, a eutectoid mixture (20 mol % KNO₃) at 409 K, and a continuous invariant at 404 K.     

Thermodynamic analysis of the CsNO3-KNO3-NaNo3 system

The thermodynamic properties of the CsNO₃-KNO₃-NaNO₃ system have been derived from an optimization procedure using experimental and published information concerning phase diagram and thermodynamic data for the constituent binary systems and ternary liquid phase. The results are in very close agreement with the experimental data.     

3-D or not 3-D

When developing mathematical models of physical phenomena, physical scientists have been limited to two-dimensional solutions. In some cases, those solutions may be qualitatively correct, but in many others, the solutions are far from reality. This paper presents three examples of the limitations of two-dimensional modeling :diffusion-limited electrolytic reduction of a liquidproduct from a liquid electrolyte, morphological development of a solid dendrite, and behavior of a two-phase fluid under shear.     

GdF_3:Ce~(3+),Ln~(3+)(Ln~(3+)=Eu~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+),Sm~(3+))纳米晶体的制备与发光性能研究

应用共沉淀法,制备共掺同一敏化剂(Ce3+)和不同激活剂(Tb3+,Eu3+,Sm3+,Dy3+)的GdF3纳米晶体。在单一波长(254nm)紫外光的激发下,掺杂不同镧系激活离子的样品能够发射出不同颜色的明亮可见发光,因而适用于多色生物标记。     

三自由度并联机构（3SPS 3SRR）的位置分析

针对一种3SPS-3SRR并联机构,运用符号法对该机构进行位置分析建模及求解。构建动、静坐标系,通过矩阵转换对机构建立约束方程,运用Sylvester消元方法进行消元得到机构单变元输入输出方程,求得机构位姿的封闭解。最后进行实例求解,得到该机构处于一般姿态的32组实数解,并使机构处于特殊位姿,将所得封闭解与预估解对比,从而验证该位置求解模型的正确性。基于符号法的3SPS-3SRR并联机构位置分析模型具有准确、高效的特点,规避了基于数值法的诸多缺点,对该机构的深入分析具有重要理论意义及实用价值。     

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In this paper, a planning algorithm for multi-path/multi-layer circular locus is poposed. The algorithm is applied to weld the nipples on the header of boiler. Multi-path/multi-layer circular locus is planned according to three teaching points, which is lapped head-on-end to satisfy the requirement of technology. For the nipples wherever they are arranged radially or axially, even if there are errors caused by positioning and thermal deformations, providing that nipple's position and orientation relative to the teaching one can be measured, the multi-path/multi-layer circular locus can be planned without teaching any more. The algorithm has been applied in welding robot for manufacturing power station' boiler.     

Electronic structures of semiconducting FeGa3, RuGa3, OsGa3, and RuIn3 with the CoGa3- or the FeGa3-type structure

Electronic structure of FeGa₃, RuGa₃, OsGa₃ and RuIn₃ with the crystal structures belonging to the space group of P4n2 (No. 118), which is usually referred to as the CoGa₃-type structure, and P4₂/mnm (No. 136), which is usually referred to as the FeGa₃-type structure, have been calculated using a first-principle pseudopotential method based on the density-functional theory within the local density approximation (LDA) with the generalized gradient correction. All of them have the similar band structure in that the valence band maximum occurs at or near A and the conduction band minimum occurs at a point between Z and Γ. From the total energies calculated, compounds with the FeGa₃-type structures are more stable than those with the CoGa₃-type structures. The band gaps of FeGa₃, RuGa₃, OsGa₃ and RuIn₃ with the FeGa₃-type structure are about 0.50, 0.26, 0.68, and 0.30 eV, respectively, which are wider than those with the CoGa₃-type structure. Calculated band gaps are wider than the observed gaps, which is unusual in the LDA calculation.     

PMN-PNN-PT陶瓷晶粒异常长大研究

采用两步法和等离子放电烧结技术制备出了致密的单一钙钛矿相的PMN-PNN-PT陶瓷,对其高温热处理后晶粒异常长大进行了研究.发现添加5%(质量分数)过量PbO有助于晶粒的异常长大,观察到了3种典型的异常长大晶粒,为下一步固态法制备该组成单晶打下了基础.     

BiFeO3-BaTiO3-LaFeO3三元多铁性陶瓷材料的制备及性能

采用固相法制备了1-x(0.71BiFeO3-0.29B aTiO3)-xLaFeO3 (x=0.0,0.1,0 2,0 3,0 4,0.5)三元多铁性陶瓷材料,并研究了LaFeO3含量对陶瓷物相结构、微观组织、电学性能和磁电耦合性能的影响。结果显示,所有陶瓷均为单一钙钛矿结构,但随LaFeO3含量的增加,伴随着结构相变。所得陶瓷晶粒尺寸均匀,表现出良好的微观形貌,陶瓷晶粒随LaFeO3含量的增加而明显变小。虽然LaFeO3的加入在一定程度上降低了陶瓷的介电常数,但分析发现,x=0.1时能降低陶瓷的漏导,其漏电流达到了最小值,在10-7~10-8 A/cm2数量级,并且该陶瓷的剩余极化强度Pr和磁电耦合系数αME均达到最大值,分别为0.45μC/cm2和132.21 mV/cm·Oe (120 kHz)。因此,与0.71BiFeO3-0.29BaTiO3陶瓷相比,添加少量LaFeO3可以在一定程度上增加陶瓷的铁电性和磁电耦合性能。     

PMN-PNN-PT单晶的固相法生长研究

采用两步法和埋入PMN-PT单晶为模板的等离子放电烧结（SPS）技术制备出了致密的单一钙钛矿相的PMN-PNN-PT陶瓷，随后在1200℃下退火100h来诱导晶体的生长。实验结果表明，PMN-PNN-PT单晶〈111〉方向的生长速度明显快于〈001〉方向，而〈111〉方向生长的晶体形状为V字形，这是由钙钛矿结构的生长机理决定的，钙钛矿结构晶体的生长是通过〈001〉方向的层状生长来实现的。