激光熔覆技术的发展现状

从激光熔覆技术的发展过程及特点入手介绍了激光熔覆技术的材料体系、工艺、存在的问题,并对激光熔覆的前景进行了展望.     

电磁场对A1-18%Si过共晶合金初晶Si相形貌的影响

研究了交流电场、直流磁场和二者复合产生的电磁振荡对A1-18%(质量分数)Si过共晶初晶Si相形貌的影响。结果表明:交流电场、直流磁场和电磁振荡都使合金初晶Si相的大小经历了一次细化过程,交流电场使Si原子有序偏聚团的尺寸和数目发生改变,增大形核率,细化初晶Si相;直流磁场通过电磁制动效应抑制了初晶Si相的形核与长大;电磁振荡细化作用是通过减弱合金的成分过冷和温度梯度从而增大过冷度实现的。三者相比,在电磁振荡的作用下初晶Si相更为细小。     

金属塑性变形的本构模型研究

根据位错动力学理论,忽略动态应变时效因素,将塑性变形的流变应力分解为非热应力、热激活应力和粘拽阻力3部分,建立了一个基于物理概念的本构模型。对HSLA-65结构钢的力学行为进行了研究,试验温度为77～700K,应变率为0.001～0.1s-1,真实塑性应变超过60%。结果表明,塑性流变应力随温度的降低、应变和应变率的增加而增大;在一定的温度和应变率范围发生动态应变时效现象,并且随应变率的提高,该现象将移向更高的温区。通过模型预测与试验结果的比较可知,所给本构关系能很好地描述较宽的温度与应变率范围内的塑性流变应力。     

AZ91D镁合金Ni-Cu-P/纳米TiO_2化学镀层的抗菌性能

为了探究化学复合镀Ni-P层的抗菌性能,对AZ91D镁合金进行了Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀,制备出了具有光催化性能及优异抗菌性能的镀层.利用扫描电镜和x射线衍射技术对镀层进行了分析,并对镀层进行了紫外光照射.结果表明:TiO2粉末与复合镀层使甲基橙的脱色率均为12.5%;镀液中TiO2含量为4 g/L时抗菌性能达99.70%,其余含量时抗菌率均达到95.00%以上.     

双级时效对Al-7.02Zn-2.6Mg-0.35Mn合金组织及性能的影响

以真空熔炼制备的Al-7.02Zn-2.6Mg-0.35Mn合金为研究对象,进行均匀化、固溶处理和双级时效处理.测试合金硬度,观察合金组织,研究合金腐蚀性能.结果表明,在终时效160℃×8 h下,Al-7.02Zn-2.6Mg-0.35Mn合金时效硬化曲线呈现出两个硬度峰值,在预时效4 h观察到第一个硬度峰值(峰值Ⅰ)...     

花状与颗粒状NiMn2O4纳米材料的制备及其超级电容性能

分别以尿素和氨水为沉淀剂,采用热溶剂法制备了多孔的花状NiMn₂O₄和颗粒状NiMn₂O₄纳米电极材料,采用 X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和N₂ 吸附-脱附等手段对NiMn₂O₄材料的物相、形貌结构和孔径分布进行了表征,并通过循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法测试了所制备材料的电化学性能。研究了沉淀剂对NiMn₂O₄材料形貌、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：以尿素为沉淀剂的NiMn₂O₄是由纳米片组成的花状结构,纳米片厚度为50～60nm,比表面积为104m²/g。在 1A/g 电流密度下比电容为1614F/g,在5A/g电流密度下,尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的89%。以氨水为沉淀剂的多孔NiMn₂O₄为直径约30nm的纳米颗粒结构,颗粒间团聚严重,比表面积为91m²/g。在1A/g电流密度下比电容为1147F/g,在5A/g电流密度下,氨水为沉淀剂的颗粒状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的80%。尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄具有优越的超级电容性能。     

不同粒径改性粉煤灰对磷酸根吸附性能的影响

废水排放过量的磷导致水体污染日益严重,将粉煤灰通过化学改性制备成了水化硅酸钙吸附剂,研究了改性吸附剂对磷酸根的吸附效果。利用XRD, SEM及BET比表面积等手段对粒度分级前后的吸附剂进行表征,研究不同粒级吸附剂对磷酸根的吸附性能,并考察其吸附机理。结果表明,不同粒级的吸附剂其化学成分出现了明显的偏析现象,孔隙结构也差异显著。相比其他粒径下的吸附剂颗粒,颗粒粒径在50?75 μm时,吸附剂中钙和硅含量较多,铝、铁和镁含量较低,水化硅酸钙组分含量最高,且伴有含铝的托贝莫来石晶体出现,钙离子的增加使其可以与更多的磷酸根结合形成沉淀。同时此粒径下具有较高的比表面积及孔隙度,疏松多孔的结构为钙离子提供更多活性位点。当使用粒径在50?75 μm的吸附剂吸附磷酸根时,磷的饱和吸附量可达到17.1 mg/g,比未分级的吸附剂高19.58%。     

钨、石墨阴极等离子弧制备碳纳米管

为研究两种电极（钨、石墨）对碳纳米管形成的影响,用直径为2 mm钨棒和直径为3 mm石墨棒作阴极,石墨基板作阳极,形成惰性气体保护下的直流等离子弧制备体系。对60～140 A电流加热下的产物进行扫描电镜、XRD分析。结果表明：碳纳米管数量随电流变大先增后减,当电流为120 A时,以石墨为阴极的等离子弧作用处产生大量的管状结构,直径约为10～20 nm,以钨为阴极的作用处未产生明显的管状结构。为阐明钨、石墨作为等离子弧时,不同物质的特性对碳纳米管形成的影响规律,基于第一性原理计算钨和石墨的功函数,分别为4.68、5.28 eV,说明石墨作阴极时,电子在轰击阳极过程携带到阳极的逸出功比钨极大,导致阳极蒸发效率高,因此石墨阴极产生碳纳米管的效率高于钨极。     

煤基活性炭超级电容器的原料优化及工艺探讨

为制备煤基活性炭超级电容器,选褐煤、焦煤、无烟煤三种典型煤种为原料,以盐(KCl)、碱(KHCO3)、酸(H3PO4)为活化剂,探索煤种和活化剂的优化组合.通过电性能测试结果表明:KHCO3制备活性炭超级电容器性能最好;在KHCO3作为活化剂,褐煤、焦煤、无烟煤作原料条件下,褐煤制备的活性炭超级电容器性能最优,随活化温度的升高其比表面积先增大后减小,550 ℃时活性炭制备超级电容器性能最佳,比表面积最高达360 m2/g,比电容量和充放电效率最高分别为73 F/g和62.3%,经过10次循环后,容量保持率最高为70%.     

喷射成形高铝锌合金热处理工艺的研究

利用喷射成形与挤压工艺相结合的办法制备高铝锌合金,设计了正交试验方案,研究了固溶温度、固溶时间、时效温度、时效时间等工艺参数对高铝锌合金的抗拉强度、硬度、伸长率的影响,确定出最佳的热处理制度。结果表明,在此种工艺下制备的合金较传统铸造的合金具有更优异的性能。