冷轧中锰钢的再结晶调控及其对力学性能的影响

为探究铁素体再结晶对冷轧中锰钢微观组织与力学性能的影响规律,以0.15C-5Mn (质量分数,%)冷轧中锰钢为研究对象,采用两步临界区退火的热处理方法,利用SEM、TEM和EBSD等表征手段和力学性能测试方法,研究了铁素体再结晶调控对冷轧中锰钢多样化残余奥氏体形成及其力学性能的影响。结果表明,通过在不同温度预先调控冷轧中锰钢中的铁素体再结晶,可获得由不同比例的等轴状再结晶铁素体和马氏体组成的双相细晶组织。经常规退火处理后,在终态组织中形成了不同体积分数的超细晶再结晶铁素体和呈等轴状/板条状形貌的多样化细晶残余奥氏体,使中锰钢在拉伸变形过程中表现出多样化的TRIP效应,在提升冷轧中锰钢强塑性能的同时,其Lüders变形也获得改善。     

Ta对一种抗热腐蚀镍基单晶高温合金长时热暴露组织和蠕变性能的影响

为进一步提高燃机叶片的服役温度,获得综合性能更优的镍基单晶高温合金,本工作研究了Ta含量对镍基单晶高温合金在900℃长时热暴露过程中组织损伤和性能退化规律的影响。利用SEM和TEM-EDS分析了Ta含量对抗热腐蚀镍基单晶高温合金微观组织及900℃、275 MPa蠕变性能的影响。通过对比相同热暴露时间的不同Ta含量合金(2Ta、5Ta和8Ta)组织发现,随Ta含量的增加,γ’相尺寸无明显变化,但立方度有所提高,γ基体中的三次γ’相数量减少。随Ta含量由2%增加到5%,除热暴露4000 h时2种合金γ’相体积分数较为接近外,其余热暴露时间下5Ta合金的γ’相体积分数均高于2Ta合金;Ta含量进一步增加至8%,热暴露不同时间后γ’相体积分数均有所增加。随热暴露时间的延长,3种合金的900℃、275 MPa蠕变性能变化趋势存在差异：2Ta合金热暴露0～4000 h无明显变化,热暴露8000 h后性能明显降低;5Ta和8Ta合金的持久寿命均随热暴露时间的延长先升高后降低,分别在热暴露500和2000 h时达到峰值。随Ta含量的增加,合金稳态蠕变速率不断降低、蠕变寿命明显延长、峰值蠕变寿命向后推移...     

废旧稀土金属钕铁硼回收技术研究现状与展望

稀土是重要的战略资源,也是世界强国资源争夺的核心。磁性材料尤其钕铁硼永磁体在生产制备和使役过程中产生大量废料,我国废旧钕铁硼产量逐年增多,形成了稀土“城市矿山”。研究废旧钕铁硼的回收利用技术,对我国稀土绿色和可持续发展具有重要意义。本文总结了国内外废旧稀土金属钕铁硼各种回收方法,综述了近年来稀土磁性废料回收技术研究进展,并面向保护环境和节约资源及低成本的发展趋势,对废旧稀土金属回收技术进行了展望。     

正渗透原理及分离传质过程浅析

正渗透是一种新兴的膜分离技术,因其低能耗、抗污染、对污染物截留能力广等的潜力,在脱盐、废水处理、农业和电力等领域的应用前景备受瞩目。本文介绍了正渗透概念和原理,通过正渗透传递过程的现象学模型,对浓差极差极化与质量传递的关系作出分析,提出了强化正渗透传质过程的一些建议。     

地面重型燃气轮机及其热障涂层的研究进展与发展趋势

国际公认的重型燃气轮机制造尖端技术之一—热障涂层技术,高温下通常面临CMAS(CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂)腐蚀、氧化、相变与烧结等问题,其抗CMAS腐蚀性等关键性能极大地影响涂层寿命,提高热障涂层的性能刻不容缓。对重型燃气轮机用热障涂层的研究进展与发展趋势进行全面总结与分析。首先介绍国内外重型燃气轮机的现状及发展趋势、热障涂层的系统结构、材料和几种典型的制备工艺,然后针对高温下燃气轮机热障涂层遇到的一些问题,对其隔热性、抗氧化性及抗热震性等关键性能的研究进展进行综述,最后分类详述热障涂层的CMAS腐蚀机理及其防护研究进展。综述热障涂层的几种关键性能,提出热障涂层的性能与其材料、结构及制备工艺密切相关,据此总结归纳提高热障涂层性能的方法,为热障涂层性能的提高提供参考依据,以弥补燃气轮机热障涂层领域目前缺乏这类综述文章的不足。     

聚磷酸铵及季戊四醇膨胀型阻燃环氧树脂的阻燃性能

研究了聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)阻燃环氧树脂的阻燃性能和热分解特性。结果表明,阻燃环氧树脂的氧指数(LOI)随APP含量的增加而增加;当APP添加量达到20%时,阻燃环氧树脂的垂直燃烧性能达到V-0级。在APP阻燃环氧树脂中引入成炭剂PER使得体系的LOI值有所降低,但适量PER的引入使得阻燃体系的最大热释放速率降低。热失重(TG)实验结果表明,与未阻燃的环氧树脂相比,阻燃环氧树脂的初始分解温度有所降低,但在高温下阻燃环氧树脂的热稳定性较好。此外,还采用了激光拉曼光谱对阻燃环氧树脂燃烧后的炭层进行了分析。     

热喷涂陶瓷绝缘涂层的研究现状与展望

热喷涂陶瓷绝缘涂层具有优异的介电和机械性能,被广泛用于工件绝缘防护。涂层材料与制备方法决定了其介电性能表现。首先,总结了高纯 Al2O3 、掺杂态 Al2O3 ( 掺杂 MgO、TiO2 、ZrO2 ) 及其他材料 ( Y2O3、MgAl2O 4 ) 的介电与机械性能特征。高纯 Al2O3 的介电强度与电阻率高,是应用最广泛的涂层材料。其粉末纯度、涂层的相组成与缺陷取向是影响介电性能的重要因素。在 Al2O3 中适度掺杂 Mg、Ti 等元素可降低粉末熔点,提高沉积效率与致密度。Al2O3 混合稳定四方相 ZrO2 通过其相变增韧提高涂层冲击韧性。掺杂法在适度牺牲涂层介电性能的同时可提高其综合服役性能。另外,Y2O3 可用于刻蚀环境的绝缘防护,MgAl2O4 具有较高综合性能,适合服役条件严苛场合使用。其次,分析了不同热喷涂工艺 ( 等离子喷涂、超音速喷涂、爆炸喷涂 ) 制备涂层的微观结构特征,发现粉末特征、喷枪功率、颗粒飞行速度及环境气氛对涂层孔隙率、裂纹含量、相组成等有显著影响,进而影响涂层介电性能。孔隙与裂纹降低涂层介电性能,封孔处理可封闭开放孔隙,介绍了不同封孔剂类型与封孔方法及高性能封孔剂的特征要求。另外,加热处理使亚稳相转变为稳定相,可提高涂层介电性能。再次,介绍了涂层的击穿、电阻、极化及介电性能环境衰减性等特性。其中,击穿强度与电极结构、升压方式及环境因素密切相关,其测试值符合韦伯分布,局部放电是导致击穿的主要因素;绝缘电阻应采用三电极法测试,且存在明显吸收现象;在低频电压下空间电荷极化是涂层的主导极化方式,同时存在电导和极化两种损耗;涂层在高湿度环境中吸附水会导致绝缘电阻下降和介电常数升高。最后,基于服役环境提出了未来热喷涂陶瓷绝缘涂层的研究方向。     

Fe-Cu-Pb合金液-液相分离及废旧电路板混合金属分级分离与回收

以废旧手机电路板为研究对象,采用热解技术使电路板金属与非金属解离,获得以Fe、Cu和Pb为主组分的混合金属。基于主组分为Fe、Cu和Pb,实验研究了(Fe_(0.4)Cu_(0.6))_(100-x)Pb_x三元合金的液-液相分离行为。结果表明,合适成分的Fe-Cu-Pb三元合金熔体在冷却过程中首先发生液-液相分离L→L(Fe)+L(Cu, Pb),待L(Fe)液相凝固后,剩余的液相L(Cu, Pb)再次发生液-液相分离L(Cu, Pb)→L(Cu)+L(Pb),最终主要形成富Fe、富Cu和富Pb三区分离结构。基于Fe-Cu-Pb合金液-液相分离凝固特征,设计了废旧电路板混合金属自组装分级分离系统,研究了混合金属中次组分Cr、Au、Cd等在主组分Fe、Cu和Pb中的富集行为,分析了离心超重条件对混合金属分离率和回收率的影响,建立了废旧手机电路板金属资源无害化回收处理新方法。     

自组装Cu6 Sn5超疏水冶金结合界面的构筑及其在铜缓蚀中的应用

采用热诱导Cu/Sn界面冶金反应以及简单化学浸泡处理工艺,在纯Cu基体上成功构筑高强度超疏水扇贝状Cu6 Sn5阵列微纳结构.利用场发射扫描电镜、X射线光电子能谱仪等设备对试样的微观结构、化学成分及耐腐蚀特性进行表征.结果表明:微米级扇贝状Cu6 Sn5与Cu之间的平均抗剪强度高于40 MPa.经过豆蔻酸和Cu2+改性后,Cu6 Sn5表面会生长出微纳结构,其化学成分为豆蔻酸铜;水滴在改性试样表面的润湿角大于150°,滚动角为7.2°;与纯Cu相比,经过豆蔻酸铜改性的试样在3.5％NaCl(质量分数)溶液中的自腐蚀电流密度约为改性前试样的1/10,表现出了较好的耐腐蚀特性.基于金属间化合物与基体之间的冶金结合机制,提出热诱导界面反应法,实现金属基体的铠甲化策略,成功解决人工超疏水界面机械稳定性较差的问题.     

氧化石墨烯改性环氧隔热涂层的耐蚀和隔热性能研究

用氧化石墨烯(GO)浓缩浆分散法制备GO改性环氧隔热涂层，在浓度(质量分数)为3.5% 的NaCl溶液(50℃)中进行腐蚀实验并测试其腐蚀前后的隔热性能。432 h的腐蚀电化学测试结果表明，用0.5%(质量分数) 的GO改性显著提高了涂层低频阻抗，涂层的耐蚀性优于无GO改性和1.0% GO改性的涂层；SEM分析结果表明，用0.5%和1.0% GO改性的隔热涂层腐蚀432 h后表面形貌完好，涂层/基体界面处没有出现裂纹和腐蚀产物，而未经GO改性的涂层出现了明显腐蚀破坏。腐蚀试验前，0.5%、1.0% GO改性的涂层与没有改性的涂层的隔热性能没有明显的区别；腐蚀432 h后涂层对250℃热源分别降温98℃、123℃、115℃，粘结强度分别降低了3.9、1.0、2.3 MPa。实验结果表明，用0.5% GO改性的涂层耐蚀和隔热性能最好。