热处理对A356铝合金组织结构和力学性能的影响

用两种不同的热处理制度对稀土和锶综合细化变质的A356合金进行处理,一种是长时间标准处理制度T6（535℃固溶4h＋150℃时效15h）,另一种是短时间的热处理制度ST（550℃固溶2h＋170℃时效2h）。采用光学显微镜、扫描电镜及室温拉伸实验等手段分析热处理制度对A356合金微观组织和拉伸力学性能的影响。结果表明：在550℃下固溶2h可以获得Mg、Si过饱和且分布均匀的α（Al）固溶体,并使共晶硅相球化;再经170℃人工时效2h后,可以达到传统T6处理的时效析出效果。拉伸实验结果表明,A356铝合金经传统T6处理得到了最高的拉伸强度和断裂伸长率;通过ST短时热处理后,其拉伸强度、屈服强度及伸长率分别可以达到T6处理时的90%,95%和80%。     

热镀锌钢表面铈转化膜的表征与腐蚀电化学行为

将热镀锌钢在20 g/L Ce(NO3)·6H2O溶液(pH=4,25℃)中处理10s~24 h,获得铈转化膜试样.应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)研究铈转化膜试样和空白热镀锌试样在5%NaCl溶液中的耐蚀性能.利用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究转化膜的形貌和组分.结果表明:经硝酸铈溶液处理后的镀锌钢板,其腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,同时,锌腐蚀过程中的阳极和阴极反应受到抑制,腐蚀保护效率显著提高;低频阻抗值随成膜时间的增加而先增大后减小,表明腐蚀电解质在转化膜层孔隙中扩散的难易程度先增加后下降;当成膜时间在30 min～1 h之间时,所得转化膜的阻抗值最大可达8~9 kΩ·cm2,耐蚀性最佳.铈转化膜随处理时间的增加首先在锌晶粒晶界附近发生开裂,逐渐形成"干涸的河床"样形貌.铈转化膜含铈、锌、氧等元素,主要由CeO2、Ce(OH)4(或CeO2·2H2O)、ZnO和少量Ce2O3、Ce(OH)3(或Ce2O3·2H2O)等混合组成.     

Fe和Cu对6061再生铝合金凝固行为和热裂倾向的影响

利用双电偶热分析和约束杆模具热裂评价法,研究了Fe和Cu杂质元素对6061再生铝合金凝固特性和热裂倾向(HTS)的影响。结果表明,随着Fe和Cu元素含量的增加,再生铝合金的热裂倾向逐渐增大。Fe元素主要影响再生铝合金初期凝固行为,提高Al13Fe4富铁相的形核温度和含量,促使凝固过程中枝晶搭接完成,阻碍液相流动补缩。Cu元素主要影响再生铝合金末期凝固行为,低熔点Al5Cu2Mg8Si6相显著降低脆性温度区间的下限,并降低固相线附近糊状区强度,导致热裂性能恶化。     

3种低碳钢锌锅板在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为

热镀锌时熔融锌液对低碳钢制作的锌锅具有较强腐蚀性。选用3种国内常用锌锅用材SAE1006,XG05和XG08,通过腐蚀失重、金相显微镜、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）等研究其在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为。结果表明:3种锌锅板材耐锌液腐蚀性均较好,且XG05和XG08优于SAE1006;3种锌锅板的镀层生长规律相似,浸镀层和δ相层拟合的生长速率时间指数/值均接近0.5;锌层微观组织相似,从基体向外依次为破碎的T-Fe₅Zn₂₁层、厚而致密的δ-FeZn₁₀层和薄的ξ-FeZn₁₃层,浸锌72 h后ξ相几乎消失,整个镀层主要由δ相组成。     

Cr3+对LiFePO4/C材料结构和电化学性能的影响

采用二步固相反应法合成了具有橄榄石结构的LiFe0.98Cr0.02PO4/C复合正极材料,并通过XRD、SEM、恒流充放电、循环伏安等分析测试手段对材料的物相结构及电化学性能进行表征。结果表明:LiFePO4材料引入Cr3+未改变其原有的晶体结构,但合成材料的颗粒尺寸明显减小,颗粒粒径约为200nm;获得的LiFe0.98Cr0.02-PO4/C复合材料具有良好的电化学性能,0.2C倍率下首次放电比容量为144.9mAh·g-1,50次循环后,容量保持率为99.6%,10C倍率放电比容量可达到116.3mAh·g-1。循环伏安性能测试表明Cr3+的掺杂提高了Li+在材料中脱嵌过程的可逆性。     

NdFeB永磁的晶界调控和晶界扩散技术

NdFeB永磁在电机等领域的应用要求磁体不仅具有足够高的矫顽力和磁能积,还要求高的热稳定性。在提高NdFeB磁体的综合磁性能的同时降低材料成本也是非常现实的问题。因此,通过成分优化、微观组织调控和新工艺开发来提高材料性价比是NdFeB永磁的主要研究方向。本文介绍了国内外通过晶界成分和结构调控来降低NdFeB磁体的稀土含量和提高矫顽力的部分研究进展,报道了我们在晶界调控和晶界扩散方面的最新研究结果。通过调整和优化烧结与热处理工艺可以有效地光滑和清洁晶界;通过添加微量元素也可以调控晶界结够;而采用晶界扩散新技术可以将Dy或其他稀土扩散至晶界。这些工艺可以在降低NdFeB永磁稀土含量的同时,有效地提高材料矫顽力和综合硬磁性能。     

氮化时间对脉冲激光沉积AlN薄膜性能的影响

应用脉冲激光沉积(PLD)技术在氮化处理后的蓝宝石衬底上外延生长AlN薄膜。研究了氮化处理时间对AlN薄膜结构性能和表面形貌的影响,利用原位反射式高能电子衍射(RHEED)对生长过程进行实时观测,利用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)和扫描电子显微镜(SEM)对AlN薄膜的结构性能以及表面形貌等进行表征和分析。结果表明,随着氮化时间的增加,AlN形核种子数量增加并逐渐有序,促进AlN薄膜由多晶转为单晶并提高其晶体质量,有利于AlN薄膜由三维生长转为二维生长,改善AlN薄膜表面形貌。为采用PLD技术制备高质量AlN基器件提供了一种新思路。     

锌离子改性缺陷型ZSM-5沸石的研究

利用多种不同表征及评价手段对比研究了锌改性的缺陷型ZSM-5沸石和缺陷程度较小的常规ZSM-5沸石在锌离子物种、表面酸性和丙烷催化转化性能的区别。研究结果表明：不同于常规ZSM-5沸石，落位于缺陷型HZSM-5沸石羟基窝的锌离子物种主要以亚纳米氧化锌团簇形式存在，这种亚纳米氧化锌团簇在丙烷转化反应中表现出更好的丙烷脱氢反应选择性。此外，锌离子改性的缺陷型HZSM-5沸石由于保留较多的Br?nsted酸中心，因而在丙烷转化反应中生成较多的芳烃产物。     

预分解窑结皮与窑皮的X射线衍射分析

通过XRD分析可知：窑尾上升烟道2号结皮JPS2含有相当数量的CaSO4,CaSO4颗粒是导致这个区域结皮的主要物质;上升烟道6号结皮JPS6中的硫酸盐存在形式由熔点较高的CaSO4向熔点较低的R2SO4过渡;引起窑列C5结皮JPA5的活跃组分由硫变成了氯,碱的主要存在形式也由硫酸盐形式转为氯盐形式;形成炉列C2结皮JPB2的黏结力主要体现为表面力,即范德华力、静电力及高的比表面能等。     

激光重熔对等离子喷涂ZrO_2-NiCoCrAlY梯度涂层组织与性能的影响

在保证梯度涂层的成分分布方式不被影响的前提下，对其ZrO2表面层进行了激光重熔处理．经重熔处理后，ZrO2熔化区形成了致密的结晶组织，其硬度得以大幅度提高，涂层的抗氧化性能得到较大的改善．同时，由于涂层经受了严重的不均匀受热－冷却过程，在涂层中形成了较大的残余热应力，使ZrO2晶粒发生强烈畸变，并致使熔化区表面形成网状裂纹和少量纵向裂纹贯穿熔化区，降低了熔化区与未熔涂层间的结合强度，对涂层的抗热震性能造成不良影响．