电场对AZ31B/Al扩散结合界面结构及力学性能的影响

应用电场激活扩散连接技术(FADB)进行AZ31B与铝的固相连接,研究电场条件下结合界面快速形成的微观结构及其力学性能。采用OM、SEM、EDS及XRD等分析扩散溶解层的微观组织、成分分布和剪切断口形貌及相组成,并利用显微硬度计和微机控制电子万能试验机对接头界面扩散区显微硬度和接头抗剪强度进行分析。研究结果表明,激活电流降低扩散界面金属化合物生成的激活能,促进Mg-Al间的扩散反应,形成的梯度扩散溶解层对提高接头抗剪切强度有显著影响。在温度为450℃,时间为50 min,电流密度为80 A/cm2时,过渡层宽度达120μm,接头抗剪强度最大值35 MPa。     

非重复充装焊接钢瓶的制造

依据GB17268--1998《工业用非重复充装焊接钢瓶》标准，结合设计和制造实践，综合阐述了该钢瓶的制造工艺难点及解决方法。     

Sb掺杂Mg2-xZnxSi固溶体的热电性能

利用B2O3助熔剂法结合SPS技术制备了Mg2-xZnxSi0.99Sb0.01(0 ≤ x ≤ 0.1)固溶体。测量了300 K - 780 K温度区间内试样的电导率、塞贝克系数和热导率。发现晶格热导率随Zn取代量的增大而降低。而电导率随Zn取代量的增大而先降低后增大。讨论了影响电导率与晶格热导率的变化规律的具体内在机制。所有样品中x=0.075样品的功率影子最高,在780 K达到1.76 mWm-1K-2,比基体Mg2Si0.99Sb0.01高约18%。x=0.1样品具有最低的晶格热导率,在770 K达到2.86 Wm-1K-1。低晶格热导率使Mg1.9Zn0.1Si0.99Sb0.01具有最高热电优值,在780 K达到0.37。     

Effect of GaSb Addition and Sb Doping on the Thermoelectric Properties of Mg2Si0.5Sn0.5 Solid Solutions

利用B2O3助熔剂法结合热压法制备了Mg2Si0.487-2xSn0.5(GaSb)xSb0.013 (0.04 ≤ x ≤ 0.10)固溶体。X射线衍射结果表明样品呈单相。Sb掺杂有效提高了样品的电导率。随温度升高,Mg2Si0.487-2xSn0.5(GaSb)xSb0.013 (0.04 ≤ x ≤ 0.10)样品的电导率降低而塞贝克系数升高。随GaSb含量的增多,样品的电导率呈现出先增大后减小的变化趋势。所有样品中Mg2Si0.287Sn0.5(GaSb)0.1Sb0.013具有最低晶格热导率,其室温晶格热导率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于电导率较高使Mg2Si0.327Sn0.5(GaSb)0.08Sb0.013具有最高热电优值,在720 K达到0.61,显著高于基体Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高热电优值0.019     

四元Mg_2Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)固溶体的热电性能（英文）

通过氧化硼助熔剂法和放电等离子烧结技术制备了Mg_(2(1+x))Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)(x=0.05,0.08)四元固溶体热电材料。在300~800 K的温度区间内测试了所有四元固溶体试样的塞贝克系数、电导率和热导率。结果表明随着温度的升高电导率单调降低而塞贝克系数单调升高,所有样品的晶格热导率明显高于通过Abeles模型计算所得到的理论值。最高无量纲热电优值ZT出现在x=0.08样品中,在800 K时达到最高值1.0。     

GaSb添加和Sb掺杂对Mg2Si0.5Sn0.5固溶体热电性能的影响（英文）

利用B2O3助熔剂法结合热压法制备了Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)固溶体。X射线衍射结果表明样品呈单相。Sb掺杂有效提高了样品的电导率。随温度升高,Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)样品的电导率降低而塞贝克系数升高。随Ga Sb含量的增多,样品的电导率呈现出先增大后减小的变化趋势。所有样品中Mg2Si0.287Sn0.5(Ga Sb)0.1Sb0.013具有最低晶格热导率,其室温晶格热导率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于电导率较高使Mg2Si0.327Sn0.5(Ga Sb)0.08Sb0.013具有最高热电优值,在720 K达到0.61,显著高于基体Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高热电优值0.019。     

GaSb添加和Sb掺杂对Mg_2Si_(0.5)Sn_(0.5)固溶体热电性能的影响(英文)

利用B2O3助熔剂法结合热压法制备了Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)固溶体。X射线衍射结果表明样品呈单相。Sb掺杂有效提高了样品的电导率。随温度升高,Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)样品的电导率降低而塞贝克系数升高。随Ga Sb含量的增多,样品的电导率呈现出先增大后减小的变化趋势。所有样品中Mg2Si0.287Sn0.5(Ga Sb)0.1Sb0.013具有最低晶格热导率,其室温晶格热导率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于电导率较高使Mg2Si0.327Sn0.5(Ga Sb)0.08Sb0.013具有最高热电优值,在720 K达到0.61,显著高于基体Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高热电优值0.019。     

电场对AZ31B与Al连接界面扩散反应和扩散溶解层结构的影响

应用电场激活扩散连接技术(FADB)实现AZ31B与Al的连接。研究了电场对AZ31B/Al结合界面扩散反应和扩散溶解层结构的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱与X射线衍射仪等方法分析了扩散溶解层的显微组织、相组成和元素分布。结果表明,在FADB条件下以铝粉为中间层时扩散溶解层由均匀共晶层、过渡层和胞状晶组成;以铝箔为中间层时由镁合金侧共晶层和铝侧过渡层构成。电场强度对扩散溶解层宽度和形态均有显著影响。溶解层随电流密度升高而变宽。以铝粉为中间层在温度450℃,时间50min,电流密度80A·cm-2时过渡层宽度为120μm,为未施加电场时的12倍。电流对共晶层内晶粒尺寸有显著影响。当电流密度由28A·cm-2升至48A·cm-2时,点状晶粒晶粒尺寸由2μm降至0.5μm。     

四元Mg2Si0.27Ge0.05Sn0.65Sb0.03固溶体的热电性能

通过氧化硼助熔剂法和放电等离子烧结技术制备了Mg_2(1+x)Si_0.27Ge_0.05Sn_0.65Sb_0.03 (x = 0.05, 0.08)四元固溶体热电材料。测量了在300 K - 800 K 的温度区间内测试了所有四元固溶体试样的塞贝克系数、电导率和热导率。研究结果表明随着温度的升高电导率单调降低而塞贝克系数单调升高,所有样品的晶格热导率明显高于通过Abeles模型计算所得到的理论值。最高无量纲热电优值出现在x=0.08样品中,在800 K时达到最高值1.0.