先进材料多维多尺度高通量表征研究进展

先进材料的多维多尺度高通量表征可显著提高新材料研发效率,加快新材料应用进程,为材料及结构的可靠性服役和全寿命管理提供科学依据.介绍材料多维多尺度高通量表征技术的背景与内涵,然后对高通量样品制备与表征、多维多尺度关联成像、高通量原位表征等技术的发展进行了系统介绍,讨论多维多尺度高通量表征技术的前沿应用和技术局限性,最后对其未来发展趋势及面临的挑战进行了解析,指出这些技术挑战直接关系到高通量表征技术在先进材料及结构服役行为研究中的应用,展望多维多尺度高通量表征的若干发展方向,从而为建立材料微结构和服役性能的映射关系、跨尺度揭示工程部件的伤损机理和失效模式、推进先进材料的研发与应用进程提供参考.     

直接冷却铸造法制备的三层6009/7050/6009铝合金复层板坯的变形和热处理能力（英文）

采用一种新的直接冷却铸造方法制备三层6009/7050/6009铝合金复层板坯。为了研究该复层板坯的塑性变形和热处理行为,对铸态6009/7050/6009复层板坯先后进行均匀化退火、热轧、固溶和时效处理。实验结果表明,在最佳的实验参数下,7050合金和6009合金实现了良好的冶金结合。当对退火态样品进行压下量为55%的热轧处理时,其包覆率明显降低,但随着压下量的继续增大,包覆率变化不明显;当对退火态样品连续进行压下量为55%、65%和75%的热轧处理时,棒状富锌相含量明显增加;随着压下量的不断增大,扩散层厚度逐渐变小。经过随后的固溶时效处理后,除热轧压下量为75%的样品薄侧外,三层复层板坯中7050合金层、界面层和6009合金层的硬度均显著增加。     

In2O3/InNbO4复合材料的热电性能研究

In₂O₃作为一种良好的光电和气敏材料, 因高温下具有优异的热电性能在热电领域也获得广泛关注。本研究通过固相反应法结合放电等离子烧结(SPS)成功将原位自生的InNbO₄第二相引入到In₂O₃基体中, 优化了块体样品的制备工艺。同时, InNbO₄改善了样品的电输运性能, 使载流子浓度明显提高, 在1023 K时电导率最高可达1548 S·cm^-1, 高于大多数元素掺杂的样品。其中, 0.998In₂O₃/0.002InNbO₄样品的热电性能测试表明, 在1023 K时, 其功率因子可达到0.67 mW·m^-1·K^-2, 热电优值(ZT)达到最高值0.187。综上所述, 通过在In₂O₃中原位复合InNbO₄第二相可以很好地改善In₂O₃基热电陶瓷的电性能, 进而调控其高温热电性能。     

等轴球晶凝固多相体系内热溶质对流、补缩流及晶粒运动的数值模拟Ⅰ.三相流模型

基于Eulerian-Eulerian方法和体积元平均技术，建立了模拟等轴球品凝固过程的液、固、气三相流模型．液、固两相处理成相互分离、相互扩散的介质，气相与液、固两相只存在热量及动量的相互作用，三相（凝固前）作为自由流体共享一个统一的压力场．分别求解三相的质量、动量、溶质、热焓守恒方程；相间的热量交换和摩擦拖拽以及液／固界面上的溶质再分配和凝固潜热释放，通过定义对应守恒方程的源项和交换项而加以考虑；另外，单独求解一个晶粒密度守恒方程．晶粒的形核生长（相变）也加以模型化并体现在对应的源项中，模型中所用的密度定义为溶质与温度的函数，因此可综合考虑热溶质对流、晶粒运动及凝固收缩所引起的补缩流动．凝固过程的体积收缩及补缩流动将体现在气／液自由表面的波动上．     

均质难混溶合金制备技术研究进展

概述了难混溶合金(偏晶合金)特殊的组织及性能,并对各种难混溶合金均质制备工艺进行了总结,介绍了几种新的难混溶合金均质制备方法。分析了传统制备工艺与新兴制备工艺的不同特点,并指出难混溶合金均质化制备技术今后的发展趋势。     

Effect of turbulent flow on electromagnetic elimination with high frequency magnetic field

1 Introduction The application of the electromagnetic body force to separate non-metallic inclusions was proposed by ALEMANY et al[1,2]. And ASAI et al have measured the migration velocity of polystyrene particles in a sodium chloride aqueous solution, in which a DC electric field and DC magnetic field were simultaneously imposed. They found that the direction of migration is opposite to the electromagnetic force and the migration velocity agrees well with the values calculated from the …     

不同铸造方法对船用螺旋桨毂成型质量的影响

采用ZCuAl9Fe4Ni4M n2铝青铜合金为结构材料,研究3种不同铸造方法对船用桨毂组织性能的影响。结果表明,重力铸造桨毂窗口下方有大量氧化夹渣存在;低压铸造容易获得组织致密、性能优良的桨毂,但工序较多;离心铸造可获得较为致密的桨毂断面组织,二次氧化夹渣状况较重力铸造得到明显改善,但离心转速超过150 r/m in时,容易产生缩孔和缩松。     

原位合成颗粒增强铜基复合材料的研究进展

弥散强化型铜基复合材料,兼具优异的导电导热性能、高强度、良好的热稳定性和耐磨性,是核反应堆、航空器及高端装备中各种导电导热元件的关键材料,在核电、航空、交通、军事等诸多重要领域有不可替代的作用。原位合成法是在一定温度下金属基体内发生化学反应,原位生成一种或几种陶瓷增强体的技术。原位反应制备颗粒增强铜基复合材料存在两个重要的问题亟待解决：一是增强相的团聚问题,二是增强相的尺寸调控问题。本文总结了几种较为常用的制备弥散强化型铜基复合材料的原位合成方法,并对比分析了几种方法的特点、优劣及技术难点。同时,本文综述了原位合成法对铜基复合材料中颗粒尺寸和分布的影响,分析了原位合成法不同参数对复合材料力学及综合性能的影响规律,并从增强相颗粒形核与生长的原理出发,提出了促成细小弥散颗粒增强相的工艺方案。     

直流磁场下双金属复层铸坯制备

借助工程应用软件FLUENT ,模拟研究了直流磁场对双金属复层铸坯制备过程金属液流动的影响规律,依据模拟优化的工艺参数,成功制得复层铝合金铸坯.结果表明,直流磁场可以有效抑制浇注入口金属液流速度,减少其射流深度,同时还可以有效控制铸型中心处出现的回流区;电磁制动效果随着磁场强度B增大而明显增加,但是当B达到某一临界值后,继续增加B,电磁制动效果增加幅度不大;在200mm·min-1的拉坯速度下给铸型宽度方向施加0.15T直流磁场,能使两种金属液体流动平稳,不发生混流.在此工艺参数下,实验中成功制备了双金属复层铝合金铸坯.     

感应凝壳熔炼过程热与流场耦合数值模拟研究

模拟研究了TiAl合金感应凝壳熔炼过程的热场和流场分布,探讨了安培匝、电源频率以及坩埚与感应线圈的相对位置等电磁参数对热及流场分布的影响规律,模拟模型通过实验测得的磁感强度以及搅拌驼峰高度进行了有效验证,并对模拟结果进行了详细的分析讨论.