等离子喷涂Al2O3-13%TiO2涂层的海水腐蚀磨损性能

基于等离子喷涂技术构筑了高耐磨、耐蚀的Al2O313%TiO2涂层（AT13涂层）,利用Rtec磨蚀试验机研究AT13涂层在干摩擦、去离子水和人工海水介质中的摩擦磨损性能,并利用电化学工作站分析了涂层在静态腐蚀和滑动磨损中的开路电位和极化曲线的变化,探讨了AT13涂层的腐蚀磨损机理。结果表明：热喷涂AT13涂层由αAl2O3、γAl2O3、金红石型TiO2和Al2TiO5相组成,其中富Ti相呈条带状分布于富Al基体中;AT13涂层在海水工况具有较好的润滑性,与干摩擦相比,其摩擦因数减小了0.15,且具有较好的稳定性;在3种工况下,AT13涂层都具有优异的耐磨损性能,海水润滑条件下,AT13涂层具有最小的磨损率,且随载荷的增加而减小;磨损过程加重了海水对涂层的腐蚀,但影响较小。     

锂空气电池多孔电极结构中多相传输机理及连续模型研究现状

近年来,针对锂离子空气电池,国内外学者进行了大量实验和建模等当面的研究,其中多相传输是研究中的重点和难点。为更好的研究锂空气电池的反应机理,对电池反应过程中的多相传输过程进行了深入的研究。多相传输现象涉及氧溶解和氧析出两个方面:(1)锂离子在液体电解质以及电子在固体电极材料和多孔结构中的耦合反应;(2)其它诸多反应,特别是电池放电过程中放电产物在多孔阴极表面的生长。探讨的重点涉及固体产物的形貌、空隙堵塞效应、比表面积的减少和钝化效应,同时对宏观连续模型进行介绍,目的是对这些方法的有效性和局限性作进行综合的概述。为更好的理解多相传输现象机理以及锂空气中阴极产物的结构貌,给出了详细的解释和建议。     

镁基羟基磷灰石涂层生物复合材料的研究现状

镁基羟基磷灰石涂层生物复合材料兼备了金属材料优良的力学性能和生物陶瓷材料的生物相容性,在生物医用材料领域具有广阔的应用前景。本文综述了镁及镁合金、羟基磷灰石作为医用植入材料的特点及研究现状,并简要介绍了镁基羟基磷灰石涂层生物复合材料的制备技术及方法。     

延缓与加速A1-Cu合金时效析出反应的研究

研究了溶质原子浓度、Si晶体第二相、残余形变、外加莫来石(Mullite)短纤维及其交互作用，对二元Al—Cu合金时效析出行为的影响。试验材料采用挤压铸造方法制备，复合材料中纤维体积分数为18％。实验结果表明：随溶质原子浓度的升高，A1-Cu二元合金中GP，θ″和θ′相的析出都得到了相应加快；Si含量超过一定值后，随Si含量增加，A1-Cu-Si合金中GP区形成受到抑制，而θ″和θ′相的析出得到加快；形变对GP区的抑制和对θ″，θ′和θ相的加速析出具有十分明显的作用；纤维本身除对GP区抑制和对θ″，θ′相的析出加速外，还会与溶质原子、合金元素或第二相以及残余形变交互作用，使GP区被抑制，而θ″，θ′甚至θ相被加速析出等现象进一步加强。用位错理论能较好地解释析出反应延缓与加速的微观机理。     

温度和形变对Mullite/Al-4.5Cu复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备Mullite/Al-4.5Cu复合材料及其基体合金。用硬度测试（HB）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了温度和形变对复合材料及其基体合金时效行为的影响。结果表明：无论是复合材料还是基体合金，随时效温度的升高，峰值硬度降低，时效析出过程加快；莫来石纤维除了能明显提高Al-4.5Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出过程；固溶淬火后立即形变，能十分明显地加速复合材料及其基体合金的时效析出过程；纤维和形变都能明显抑制GP区的形成，但二者对θ相析出反应的影响存在差异。     

Mullite／Al-Mg-Si复合材料时效行为研究

选用挤压铸造法制备Mullite／Al-Mg-Si复合材料，采用用硬度测试（HB）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了莫来石短纤维增强不同镁硅比（Mg／Si=2，Mg／Si〈2，Mg／Si〉2）成份的Al-Mg-Si复合材料及其基体合金的时效行为。结果表明：复合材料具有和基体舍金相似的时效硬化曲线，相同的析出序列；Mullite纤维的引入提高了基体合金的时效硬度，并一定程度地加速了基体合金的时效硬化过程，但对GP区的抑制不明显；Si或Mg元素的富余都加速了复合材料及其基体合金的时效硬化过程，且两类材料的时效峰明显提前。Mullite短纤维与富余的甄或Mg元素对复合材料的时效硬化过程具有交互促进作用。     

低压气相金刚石薄膜镀膜刀具膜/基附着性能压痕测试分析

低压气相金刚石薄膜硬质合金刀具在直流弧光放电等离子体CVD镀膜设备上制备.基底为YG6(WC-6%Co,质量分数)硬质合金刀具.采用洛氏(HRA)、表面洛氏(HRM)、维氏(HV)硬度试验机对所制备的金刚石薄膜刀具进行压痕测试;采用扫描电镜(SEM)观察压痕形貌并定性评价膜/基附着性能.结果表明:所制备的金刚石薄膜镀膜刀具的优选膜/基附着性能压痕测试方法是表面洛氏压痕法;优选测试条件为采用120°金刚石圆锥压头,测试加载载荷441N.     

过渡金属碳氮化合物(MXenes)在能量储存装置的研究进展

层状过渡金属碳化物和/或氮化物(MXenes)凭借其特有的结构和性能成为了新型储能装置电极催化剂的重要候选材料。MXenes的表达式一般为Mn+1 Xn Tx,其中“M”代表早期的过渡金属元素,“x”表示C、N或CN,而“Tx”为“-OH”、“-F”等基团,n的值一般为1,2或3。MXenes具有比表面积高、离子电导率大、亲水性好等优良特性,有利于其在离子电池、超级电容器等储能装置中应用推广。本文综述了近几年MXenes在能源储存装置中的应用及研究现状,归纳总结了MXenes的结构及能量储存机制,指出了目前研究过程中存在的短板,并对其发展方向进行展望。     

莫来石短纤维增强Al—0.95Mg—0.85Si复合材料的时效行为研究

用挤压铸造方法制备Mullite/Al-0.95Mg-0.85Si复合材料。用硬度测试、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段,研究了莫来石短纤维增强Al-0.95Mg-0.85Si复合材料及其基体合金的时效行为。结果表明：无论是复合材料还是基体合金,它们都具有相似的时效硬化曲线及相同的析出序列;Mullite纤维的引入明显提高了基体合金的时效硬度,并一定程度地加速了Al-0.95Mg-0.85Si合金的时效硬化过程,但对低温下由空位扩散控制的SSS→GP反应无明显抑制;温度对复合材料及其基体合金时效硬化行为的影响基本一致。     

Al—3.5Cu和Mullite／Al—3.5Cu复合材料的时效析出行为

用差示扫描量热仪（DSC）对Al-3.5Cu合金和莫来石（Mullite)短纤维增强Al-3.5Cu复合材料的时效析出行为进行了研究。结果表明,Al-3.5Cu合金和Mullite/Al-3.5Cu复合材料固溶淬火试样的DSC扫描曲线存在较大不同,GP区形成的溶解的信息在基体合金的DSC曲线上清晰可见,但在复合材料固溶淬火试样的DSC曲线上则很难确认,表明纤维推延或抑制了GP区的形成。θ^〃相和θ′相的析出过程由于纤维的引入而得到明显加快,峰值温度降低,激活能减小,时效析出过程加快。但是,扫描参数选择不当时,容易对析出相的析出过程产生错误判断,应引起重视。