氢与金属的微观交互作用研究进展

许多重要的金属及其合金在冶炼、服役过程中常由于吸收氢而导致其力学性能和抗腐蚀性能的下降,这些性能下降严重威胁着金属材料在机械制造业、基础设施行业和能源行业中服役的安全。氢对金属材料的影响主要体现为氢脆和氢损伤两个方面,提高材料抗氢性能的关键及前提在于理解氢与常见材料微观缺陷的交互作用。近些年来原位透射电镜技术、定量纳米力学测试技术、原子探针技术等实验手段的快速发展极大地促进了氢脆/氢损伤微观机理的研究。简要综述了氢脆/氢损伤微观机理研究领域的研究进展,重点关注了氢对空位、位错、界面等材料微观缺陷行为的影响。     

抗辐照材料研究进展

用于核反应堆的新候选材料研发是一项重要任务。由于反应堆环境恶劣,堆芯材料在高温下应具有良好的综合性能,如良好的强度、延展性、耐腐蚀性能和耐辐照性能等。此外,还应考虑低中子吸收横截面和中子活化。典型的空间核反应堆核心材料的选择主要由工作温度决定。随着反应堆设计工作温度的升高,一般以316不锈钢、镍基高温合金、氧化物分散强化（ODS）钢、铌合金、难熔金属和SiC陶瓷的顺序来选择设计堆芯材料。此外,高熵合金已经引起核领域的广泛关注。本文综述了以上不同材料体系在辐照过程中的力学性能演变,为进一步提升抗辐照性能提供研究指导。     

2013美国材料研究协会秋季会议：以弹性应变工程为主题研讨会首次亮相美国材料研究协会年度会议

2013年12月1～6日，“2013年度美国材料研究协会秋季会议”于美国马萨诸塞州波士顿市隆重举行。美国材料研究协会是全球范围内材料学领域极有影响力的重要盛会，旨在为学术界、工业界以及政府的科研工作人员提供一个跨学科的交流平台，促进材料研究的发展，以提高人类的生活品质。     

单晶Ni_3Al裂纹扩展的TEM原位观察

利用透射电镜（ＴＥＭ）原位拉伸在室温下对（１１０）［１１０］取向 Ｎｉ３ＡＩ合金单晶中裂纹的萌生与扩展进行了研究结果表明：裂纹沿之字形路径扩展且裂纹的总体扩展路径与拉伸轴平行迹线分析表明,首先激活的是（１１１）和（１１１）两个主滑移面上的滑移系;其后在 Ｓｃｈｍｉｄ因子为零的两个滑移面上的滑移系激活．为了解释所观察到的现象而建立了一个位错塞积模型位错应力场的计算表明,塞积位错列所产生的应力场导致了第二滑移系的启动,并使得裂纹扩展路径平行于拉伸轴的方向     

一种基于聚焦离子束技术的环境透射电镜 光阑清理方法

光阑是透射电子显微镜电子光学系统的重要部件之一,其对透射电镜的成像质量有着重要的影响,然而原位环境透射电镜由于在使用中经常需要通入气氛并配合加热,因污染累积导致光阑的使用寿命大为降低.本文针对传统真空高温灼烧清理光阑方法需要较强的经验性及成功率低的缺点,提出一种新的光阑清理方法.该方法使用聚焦离子束(FIB)可定点、高效地清理光阑孔边缘的各种污染物,在恢复光阑孔圆度的同时又不会对光阑的其他部分造成损伤而引起失效.最终测试结果表明清理后的光阑满足透射电镜的使用要求,因此这种基于FIB技术的加工手段为电镜工作者提供了一种高效、精确和无损的光阑清理方法.     

2013美国材料研究协会秋季会议

2013年12月1~6日,"2013年度美国材料研究协会秋季会议"于美国马萨诸塞州波士顿市隆重举行。美国材料研究协会是全球范围内材料学领域极有影响力的重要盛会,旨在为学术界、工业界以及政府的科研工作人员提供一个跨学科的交流平台,促进材料研究的发展,以提高人类的生活品质。美国材料研究协会始建于1973年,目前已经拥有来自70多个国家和地区的超过16 000名注册会员,并且仍在不断增长。本次会议共设置了51个专题讨论会,超过5 700个学术报告,内容涵盖石墨烯及     

Cu对Mg-8Al-3Li合金力学与腐蚀性能的影响

为了设计页岩气开采所用可溶性镁合金,采用真空感应熔炼-氩气保护法制备了不同成分的Mg-Al-Li-Cu合金,并在350℃下以挤压比16∶1进行挤压.采用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等研究了 Cu含量对合金组织以及力学与腐蚀性能的影响.结果表明:Mg-8Al-3Li-xCu合金主要由α-Mg、Mg17Al12、Mg...     

镁合金表面改性与防护研究进展

镁合金是最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、导电导热性好、生物相容性好等优点,在汽车、航空航天、电子、生物医学等领域有着广阔的应用前景。然而,镁自身化学活性极高且其表面的原生氧化膜疏松多孔,无法有效保护基底,往往在各加工工序间就会发生表面腐蚀。严重的腐蚀问题已经成为制约镁及其合金应用与发展的主要短板,因此,对镁合金进行表面防护处理是极为重要的。现阶段,镁合金的表面处理方法虽然种类繁多,但防护效果良莠不齐。重点综述了两种常用的镁合金表面改性技术--化学转化膜技术和微弧氧化技术的新进展,并介绍了一种基于活性CO2处理提高镁合金耐蚀性的新技术,以及仿生超疏水表面在提升镁合金耐蚀性上的应用,最后,对镁合金表面改性与防护的未来发展方向进行了展望。     

集成化白云石悬浮煅烧引领镁产业变革

白云石煅烧作为硅热法炼镁的第一步,不仅是主要的能耗和碳排放环节,其煅烧产物的质量更是直接影响原镁的产率与品质。目前主流的回转窑煅烧工艺存在热效率低、能耗高、污染大、单线产能低、产品质量不稳定等问题,整个煅烧工序亟待技术革新。提出了利用悬浮态煅烧替代回转窑进行白云石煅烧,并对两种工艺进行了综合对比,悬浮煅烧呈现出显著的技术、环保及经济优势：理论上节能50%以上,CO₂减排超20%,生产成本较目前降低35%,而且可以有效避免“过烧”和“欠烧”,获得高质量、性能稳定性好的煅烧产物,为后续炼镁环节提供优质原料。还分析了用绿色、高效的集成化白云石悬浮煅烧技术替代目前的“分散式”煅烧的可行性及对整个镁产业可能产生的颠覆性影响。     

聚焦离子束在微纳尺度材料力学性能研究中的应用

微纳尺度材料是指外观尺寸或其基本构成单元在10nm到10μm之间（以下简称微纳尺度）的材料或器件。个案、定性的研究表明微纳尺度材料有以下特性：其性能不能通过外推基于宏观块体材料的知识体系得到,传统的力学测试工具和方法无法满足对微纳尺度材料进行测试的要求,微纳尺度材料通常在多场耦合条件下服役。这些特性要求研究工作者持续不断地寻找和研发新的工具以期实现对微纳尺度材料的可控制备,高通量观测、操控和定量测量。双束聚焦离子束技术不仅因具有纳米级的空间分辨率而具备对微纳尺度材料的高质量成像和动态监测,而且具备纳米分辨率的定点刻蚀、诱导沉积等功能。因此,双束聚焦离子束成为研究微纳尺度材料力学性能的有力工具。综述了近年来聚焦离子束技术在微纳尺度材料类力学性能研究中的应用,并讨论了其局限性和发展趋势。