三元稀土硅化物Gd_2PdSi_3单晶生长(英文)

采用光悬浮区熔法以3 mm/h的生长速度制备Gd2PdSi3单晶。该化合物表现为同成分熔融,其熔点在1700°C左右。与Gd2PdSi3化学计量成分相比,制备的晶体中Pd含量略低,导致了熔区内Pd的富集以及实验过程中熔区温度的降低。采用标准成分给料棒制备的单晶内含有少量定向的GdSi沉淀,可以通过退火热处理减少其含量但并不能完全消除。采用给料棒成分微调的方法制备出不含GdSi沉淀的高质量Gd2PdSi3单晶。     

Ti14合金在等温热暴露条件下Ti2Cu相的粗化行为

研究了Ti14合金中Ti_2Cu相在500℃等温热暴露下的静态粗化行为,揭示出Ti_2Cu相的生长速率和形态变化受扩散机制控制。结果表明:静态粗化过程由快速粗化阶段和稳定粗化阶段组成,其中快速粗化阶段主要由末端迁移机制控制,由于条状Ti_2Cu相的末端与长轴方向界面能的差异,溶质原子的扩散过程导致板条状Ti_2Cu的粗化和破碎。而稳定粗化阶段主要由Oswald熟化机制控制,随着时间的延长,合金中Ti_2Cu析出物的尺寸持续增大,而粗化速率降低。Ti_2Cu相的快速粗化会引发第二相的强化,并有效提高快速粗化阶段的可塑性。但是在稳定粗化阶段,由于Ti_2Cu相的长大会增加其位错的有效滑移长度,并进一步影响其裂纹形核阻力同时改变界面构型和晶格失配,从而降低Ti14合金的拉伸塑性。     

脉冲电沉积SiC/TiN颗粒增强Ni-Mo纳米复合镀层研究

采用脉冲电沉积技术在6061铝合金表面制备SiC/TiN颗粒增强Ni-Mo纳米复合镀层。通过在镀层中引入SiC、TiN纳米颗粒并改变电沉积的平均电流密度和占空比,调控复合镀层的微结构,探讨纳米颗粒增强涂层的成膜过程与晶粒细化机理,研究复合镀层的组织结构与耐蚀性、耐磨性的关系。结果表明:双纳米颗粒的加入使镀层结构由锥状向胞状转变,晶粒尺寸由29.86 nm减小至22.79 nm。其中在电流密度为8 A·dm~(-2),占空比为20%时制备的镀层最为均匀致密且Si C/Ti N颗粒复合量最高,分别为1.3%和3.1%(质量分数)。镀层具有典型的fcc结构且呈现出(111)择优取向,纳米颗粒均匀分散在Ni-Mo基体中。Tafel极化和浸泡试验研究表明Ni-Mo复合镀层的腐蚀电流密度为7.08μA/cm~2,相比之下在电流密度为4、8和12 A·dm~(-2)和占空比为40%、60%下制备的Ni-Mo/Si C-Ti N纳米复合镀层腐蚀电流密度分别为4.68、4.12、5.75、4.37和5.53μA/cm~2,分别降低了34%、42%、19%、38%和21%。研究发现在电流密度为8 A·dm~(-2),占空比为20%下制备的纳米复合镀层表现出最好的耐蚀性。与Ni-Mo镀层相比,SiC/TiN颗粒的引入显著地提升了镀层耐磨性。此外,还对脉冲共沉积机理进行了讨论。     

高密度脉冲电流对纯铝凝固组织的影响及其内在机理研究

研究了高密度脉冲电流作用下纯铝凝固组织的变化,考察了不同放电电压和放电电容对纯铝晶粒尺寸的影响.从高能量密度脉冲电流对纯铝结晶的形核率、过冷度和热效应三个方面的影响.对高能量密度脉冲电流细化晶粒的机理做了深入分析.结果表明:高密度脉冲电流可以显著地细化纯铝的凝固组织.随着放电能量的提高,纯铝的晶粒尺寸有大幅度的减小,可以获得均匀细小的等轴晶;但是当放电能量达到270J后,晶粒随放电能量的升高反而变粗,生成大量的粗大的柱状晶.     

移动溶液浮区法Nd_2Fe_(14)B单晶生长

由于Nd2Fe14B为异成分熔融化合物,同时Nd极易和氧发生反应使得其单晶制备异常困难。通过研究伪二元相图,针对Nd2Fe14B的自身特点,采用移动溶液浮区法制备了Nd2Fe14B单晶。对单晶制备过程中熔区的温度进行了研究,并对所制备单晶的淬硬熔区以及晶体生长的完整性同样进行了分析。     

等离子活化烧结法制备Ni基金属/金属间化合物叠层复合材料微观组织与拉伸行为（英文）

采用等离子活化烧结法,通过Ni箔和Al箔的原位燃烧反应制备了镍基金属/金属间化合物叠层复合材料。微观结构观察表明叠层由反应层和剩余镍层交替组成,且反应层由多个金属间化合物单层构成。这些金属间化合物相的成分呈梯度分布,且随试样处理温度的升高,逐步由富铝相向富镍相转变。相应地,叠层复合材料的抗拉伸强度随着温度升高而逐渐升高,在1473 K温度下制备的复合材料具有最高的抗拉伸强度和伸长率。拉伸试样的断口形貌显示,在较低处理温度(1073和1173 K)制备的叠层复合材料,其断裂是由于金属间化合物层内的横向裂纹与镍层内的剪切带交互作用所引起的。随着处理温度升高,试样的断裂由多重裂纹模式向单裂纹模式转变。     

Influence of Mo Content on Microstructure and Microhardness of Laser Solid Formed Ti-6Al-Mo System Alloys

以混合 Ti、Al、Mo 元素粉末为原料制备新型 Ti-6Al-yMo (3≤y≤11)合金,并研究了合金沉积层的显微组织及硬度。结果发现:随着 Mo 含量的增加,合金沉积层的初生α束域体积分数逐渐减小,同时 Ti-6Al-yMo 合金的组织逐渐由魏氏组织转变为网篮组织形态,初生α相的尺寸和长宽比均随着 Mo 含量的增加而减小,次生α相的体积分数随着 Mo 含量的增加而增大。对激光多层沉积 Ti-6Al-yMo 合金的显微硬度进行了测试,结果发现:在所采用的合金成分范围内,Mo 含量小于 11%时,随着 Mo 含量的增加,激光多层沉积 Ti-6Al-yMo 合金沉积态的硬度几乎呈线性增加。     

Mechanical Characterization of Close Cell Aluminum Foams Reinforced by High Voltages Electro-deposition

The parameters for the electro-deposition of Cu were optimized in order to increase the compressive properties of close cell aluminum. Different values of deposition voltages and times were considered to vary the amount of deposited Cu. The surface morphology of the coating was observed by SEM and the compressive properties were evaluated by MTS. The results show that the coating is more homogeneous and compact with increasing voltage in a certain range, and beyond which, the coating quality decreases apparently. The reason is dedicated to the discharge rate of Cu~(2+) and nucleus formed in unit time. The compression results show three experienced stages: elastic deformation stage, collapse deformation stage and densification stage. After the electro-deposition of Cu, the elasticity modulus is increased obviously and the platform stress is also increased. Under the same strain, the stress of the aluminum foam with coating is reinforced comparing with the aluminum foam without coating. Furthermore, the platform area is widened apparently. In addition, Cu-SiC nanocomposite coatings are electrodeposited in alumium foams for further improving the mechanical characterization.     

氧化石墨烯调控GO/TiO2陶瓷膜层自封孔效应研究

自封孔是提高微弧氧化膜层耐磨性和耐蚀性等综合性能的重要技术之一。针对物理封孔因封孔剂稳定性和膨胀作用限制膜层服役安全性等问题,本论文利用氧化石墨烯电性调控微弧氧化陶瓷膜层孔结构,制备具有减摩效应的GO/TiO₂微弧氧化自封孔陶瓷膜层,研究了氧化石墨烯浓度对微弧氧化陶瓷膜层孔结构和减摩性的影响。研究发现,通过氧化石墨烯改变电解液导电性等参数影响反应过程,从而实现对GO/TiO₂陶瓷膜层孔结的调控。氧化石墨烯浓度为5g/L时制备出了孔隙率、孔径和平均摩擦系数分别为3.6%、2.5μm和0.1的自封孔陶瓷膜层,相较于传统微弧氧化膜层分别下降了83.2%、78.4%和87.5%。研究认为通过控制氧化石墨烯浓度可以实现对微弧氧化陶瓷膜层表面孔结构的调控,为制备具有减摩效应的自封孔微弧氧化膜层提供了新思路。     

稀土硅化物Nd_2PdSi_3晶体生长及磁性能研究

采用高射频感应加热法以及光辐射加热悬浮区熔法分别制备了Nd2PdSi3多晶和单晶样品,并对比研究了它们的磁性能。研究得出:多晶样品和单晶样品的磁性能完全不同。多晶样品居里温度为15.9 K,单晶样品居里温度为15.1 K;而[001]方向为Nd2PdSi3单晶的易磁化轴,单晶各向异性在0~150 K范围内明显。