Ti65合金磷酸盐涂层抗高温氧化性能研究

目的通过表面涂层提高高温钛合金Ti65的抗高温氧化性能。方法采用喷涂法在Ti65合金基体上制备以磷酸铝为粘结剂、Al和Al/SiC为填料的两种磷酸盐抗高温氧化复合涂层。研究Ti65合金和涂层样品在650℃准等温、静态空气条件下的氧化动力学行为。用XRD和SEM/EDS分别对涂层样品氧化前后的物相组成、组织形貌和微区成分进行表征分析;用电子探针(EPMA)分析涂层样品的元素分布情况。结果650℃抗高温氧化实验结果表明,磷酸盐涂层样品的准等温氧化动力学曲线均符合抛物线规律,两种涂层样品的抛物线氧化速率常数kp分别为3.922×10^-2、1.768×10^-2 mg/(cm^2·h^1/2)和2.48×10^-2、3.385×10^-4 mg/(cm^2·h^1/2),均小于Ti65合金,氧化增重显著降低。以Al/SiC为填料的磷酸铝涂层的抗氧化性能最好,氧化1000 h,质量增加0.20 mg/cm^2,约为Ti65基体氧化增重(1.13 mg/cm^2)的1/6。微观分析结果表明,两种磷酸盐涂层样品在650℃准等温氧化后,涂层与基体形成扩散层,生成TiAl3金属间化合物,涂层表面均保持完好,没有裂纹和孔隙,有效阻止了氧元素向Ti65基体的扩散,保护基体不受氧化。结论磷酸盐涂层能有效阻止650℃温度下氧向Ti65合金基体的扩散,具有优异的抗高温氧化性能。     

Cu含量对SiC/Al-Mg-Si-Cu复合材料自然时效负面效应的影响

通过硬度测试、DSC分析及TEM观测研究了Cu含量对17％SiC(体积分数)颗粒增强Al-1.2Mg-0.6Si-xCu(x=0、0.2、0.6、1.0、1.2,质量分数,％)复合材料自然时效负面效应的影响规律,并与未增强合金进行了比较.结果 表明,与不含Cu的情况相比,添加Cu可以减小复合材料及铝合金在直接人工时效态...     

晶界特征对7020铝合金腐蚀行为的影响

研究了不同晶粒组织的7020铝合金挤压型材表层和中心层的腐蚀性能变化规律。利用透射电子显微镜分析了不同晶界的析出特征,并根据相邻晶粒的选区电子衍射花样计算了晶界取向差,建立了晶界取向差与晶界析出特征之间的定量关系。结果表明: 大角度晶界上的析出相尺寸、间距以及无沉淀析出带(PFZ)宽度均大于小角度晶界上的。小角度晶界上的析出相尺寸和PFZ宽度随晶界取向差增加而增加。含较高小角度晶界比例的中心层试样比表层试样的局部腐蚀抗性更好,由表层至中心层,小角度晶界比例增加了30.04%,晶间腐蚀最大深度从22.67 μm降至2.80 μm,剥落腐蚀最大深度从436.52 μm降至353.01 μm。     

粉煤灰基多孔陶瓷膜的制备研究

用工业废弃物粉煤灰为主要原料,采用模压成型和挤压成型工艺,在较低温度下烧制成了多孔陶瓷过滤膜.研究了造孔剂、烧成温度等对多孔陶瓷样品的孔隙率、孔结构以及物相和强度等的影响.研究表明,反应烧结是主要的烧结过程机制,烧成样品以莫来石相和方石英相为主要物相.在优化的条件下,即造孔剂添加量为20%、烧成温度1250℃时,样品的孔隙率为51.2%,中位孔径为3.72μm,N2气体通量高达1.4×104 m3·m-2·h-1·bar-1,其弯折强度达64MPa,可以满足作为高温气-固分离过滤介质的要求.     

压水堆核电厂热态功能试验水化学与设备材料腐蚀关系的研究进展

热态功能试验(HFT)是新建核电厂装载燃料前的试运行阶段,目的是验证压水堆(PWR)核电厂在冷态、正常运行和停堆的整个温度和压力范围内相关设备和系统的功能响应,以确保其能按设计要求正常运行。HFT水化学可以在PWR一回路关键设备表面形成一层稳定、具有保护性的预氧化膜,有效降低设备材料在后续长期正常运行过程中的腐蚀速率、金属离子的释放速率及放射性核素在腐蚀产物膜中的掺杂,进而缓解核电厂的腐蚀,降低停堆辐射剂量率。本文综述了目前PWR核电厂应用的HFT水化学与优化HFT水化学参数的研究评价方法,分析了H₃BO₃、LiOH、pH_T、溶解氢及注Zn等HFT水化学因素对关键设备材料腐蚀行为的影响,指出了目前HFT水化学研究中的不足和进一步的研究方向。     

采用碳氢燃料的SOFC阳极的研究进展

Cu、CeO2/YSZ复合材料是前景很好的SOFC阳极材料。综述了采用碳氢燃料的SOFC阳极材料体系及存在的问题、阳极的极化、催化活性等方面的研究。     

核聚变堆偏滤器热沉材料研究现状及展望

偏滤器是磁约束核聚变装置最为关键的系统之一,直接承受强粒子流和高热流的冲击,服役环境十分苛刻,而满足偏滤器运行环境的热沉材料是聚变堆正常运行的关键之一.受控核聚变领域近30年的研究和工程经验表明,铜合金以高热导率、较高的强度、较好的热稳定性和抗中子辐照性能被认为是聚变堆偏滤器用热沉材料的首要候选材料,也可能是水冷偏滤器...     

颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形有限元模拟

目的 建立可靠的模拟方法,以更高效地预测颗粒增强铝基复合材料(PRAMC)粉末热等静压中的形状变化和不同部位致密度的差异,解决传统实验试错方法适用性差且费时费力的问题,满足批量应用的需求。方法 以45%(体积分数)SiCp/6092Al复合材料为研究对象,构建了能预测粉末热等静压成形过程的有限元模型。使用Gurson-Tvergard-Needleman(GTN)模型作为粉末本构模型,建立了粉末尺度的代表性体积单元(RVE)对GTN模型进行修正。结果 通过对比GTN模型计算结果与实验结果,发现修正后的GTN模型能更准确地预测模型的最终变形尺寸,与修正前相比,相对误差降低了1.6%~2.9%。使用修正后的GTN模型对杯形回转体零件的热等静压成形过程进行预测,最终形状的计算结果与实验结果的相对误差仅为0.2%~3.1%,致密度分布的相对误差在0.5%以内。在探究包套厚度对热等静压过程的影响时发现,随着包套厚度的增大,热等静压过程中的屏蔽作用增强,内部粉体致密度下降。结论 为PRAMC热等静压近终形制备的形状和致密度控制问题提供了有限元预测工具,辅助优化了热等静压工艺和包套设计,降低了颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形过程开发的试错成本。     

选择性激光熔化(SLM)成形纯钨的微观组织与力学性能研究

目的 研究选择性激光熔化(SLM)技术制备的成形钨的微观组织和力学性能。方法 采用纯钨粉末作为原材料,利用SLM技术制备了高密度的纯钨试样,系统研究其孔隙与裂纹的形成机理。同时,利用光学显微镜、显微维氏硬度计和压缩实验等分析手段,分别沿水平面(x-y)和垂直平面(z-x)对其微观组织与力学性能进行分析,探究SLM成形纯钨的各向异性。结果 成功制备了相对密度为97.79%的高致密纯钨试样,在水平面上,组织主要为呈长条形的柱状晶,在垂直平面上,组织为粗大的胞状晶,断口形貌表现为典型的宏观脆性断裂特征。在水平面上,试样具有更高的抗压强度(1 100 MPa)和显微硬度(427±5)HV。结论 孔隙的形成主要与Marangoni效应有关,而裂纹的产生主要取决于材料本身的特性和SLM工艺参数。组织的各向异性导致2个平面的力学性能有一定差异。     

700℃时效对9Cr ODS钢微观组织和力学性能的影响

为探究近服役温度时效行为对ODS钢微观组织和力学性能的影响,通过SEM、TEM和拉伸性能测试等方法,研究了9Cr ODS钢在700℃时效不同时间后的碳化物(M₂₃C₆)、纳米氧化物演变和力学性能变化。结果表明：在时效初期(≤200 h),M₂₃C₆在晶界处呈条带状快速析出并聚集长大,纳米氧化物无明显变化;在时效中期(200和1000 h),M₂₃C₆和纳米氧化物稳定长大;在时效后期(2000和3000 h),M₂₃C₆达到亚微米级,纳米氧化物的平均尺寸和数密度趋于稳定,与初始态相比,其平均尺寸的增长率为19.7%,数密度的下降率为27.1%。因纳米氧化物对不断增殖位错的钉扎,在部分晶粒内出现了位错胞和回复亚晶。9Cr ODS钢的拉伸强度在时效初期快速下降。在时效中后期,虽然纳米氧化物平均尺寸增加、数密度降低,但其钉扎作用仍然显著,以及基体中不断增殖的位错使得材料的拉伸强度维持稳定,延伸率在时效1000和2000 ...