铜/银合金纳米粒子的制备及表征

研究了铜/银合金纳米粒子的制备方法,用抗坏血酸做还原剂,制备了粒径小的纳米铜粉。由于纳米铜粉的稳定性差,易氧化,为了提高其稳定性,在制备的纳米铜粉中加了少量的Ag+,在纳米铜粉表面还原制备出银纳米层覆盖于在铜上。所制备的纳米铜/银合金纳米粒子稳定性好,具有纳米粒子的效应,有望应用于印制电路的制造。该制备方法可以减少传统印制电路板制作方法的工序,节约资源,且减少对环境的污染。     

纳米晶钯的制备及性能掇要

介绍钯的纳米晶制备方法，钯纳米晶的微观结构及扩散与抗拉强度等。其抗拉强度比粗晶高，断口为脆性特征，低于某临界晶粒尺寸时，不符合Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ关系。     

大块纳米晶材料的制备、性能及应用前景

介绍了大块纳米晶材料的结构特性、性能、主要的制备方法以及纳米晶材料在工程中的应用前景。     

两种纳米晶铜的拉伸性能比较

分别采用直流和脉冲电沉积工艺制各了两种纳米晶铜DC-Cu和PE-Cu,平均晶粒尺寸分别为65nm和33nm.室温单向拉伸试验表明,DC-Cu和PE-Cu的屈服强度分别为332 MPa和545 MPa,基本符合Hall-Petch经验公式;其断裂应变分别为18.2%和3.4%,与粗晶铜相比韧性大幅下降.随着应变速率的升高,两种纳米晶铜均表现出强度增大、韧性降低的规律.DC-Cu和PE-Cu的应变速率敏感系数分别为0.020和0.029,激活体积分别为90b3和36b3.分析认为,两种纳米晶铜的变形机制仍以位错模式为主.     

新型镍钴基高温合金拉伸性能和变形机制研究

采用SEM、EBSD和TEM研究了室温（25℃）和中温（650、700和750℃）下新型镍钴基高温合金力学性能及其变形机制。结果表明：室温下,合金的屈服强度和延伸率分别是1176 MPa和22.5%,主要的变形机制为大量位错发生滑移,不全位错切割γ′相形成孤立层错。当温度达到650℃时,观察到微孪晶切割二次γ′相和γ基体,以连续层错切割二次γ′相和γ基体变形为主。在700～750℃时,以连续层错和微孪晶同时切割二次γ′相和γ基体为主,并且层错的长度和微孪晶的厚度随温度的升高而增加。650～750℃范围内,切割一次γ′相的机制从APB转变到孤立层错。讨论了中温条件下变形机制随温度的变化以及微孪晶、层错等的形成机制。其中给出了a/6<112>不全位错剪切γ′相形成超点阵外禀层错（SESF）的一种原子互换扩散模型,解释微孪晶的形成过程,为进一步研制高性能水平的新型镍钴基高温合金提供参考。     

层错能对纳米晶Cu-Al合金微观结构、拉伸及疲劳性能的影响

总结了层错能对Cu-Al纳米晶合金微观结构、拉伸性能和疲劳行为的影响.研究表明:随着层错能的降低,材料微观结构的演化逐步从位错分割机制主导转变为孪晶碎化机制主导,导致其平均晶粒尺寸逐步减小,而其均匀微观结构的形成经历先难后易的转变.同时,发现Cu-Al纳米晶合金的强度随层错能的降低得到明显改善,其均匀延伸率存在一最优值,使其均匀延伸率最佳.对不同晶粒尺寸的样品进行力学实验证实,随层错能降低,其强塑性匹配得到明显提升.在循环变形过程中,随层错能降低,晶粒长大导致的微观组织不稳定性和高度应变局部化的剪切带均有明显改善.材料的疲劳损伤微观机制随之从晶界迁移主导的晶粒长大逐步转变为其它晶界行为,如原子重组、晶界滑动和转动等.纳米材料的综合疲劳性能(低周和高周疲劳)随层错能的降低呈现同步提高的趋势.     

电刷镀纳米铜拉伸和压缩性能相关性分析

采用电刷镀技术制备晶粒尺寸为26nm的纳米晶铜,利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析电刷镀纳米晶铜微观结构及显微组织。使用MTS试验机对电刷镀纳米Cu进行应变速率为1.04×10-6～3.0s-1的拉伸和压缩试验,并分析两种试验所得性能的差异及其中的相关性。结果表明,电刷镀纳米晶Cu有较好的综合性能。由于其具有均匀一致的晶粒尺寸和大角晶界,此电刷镀纳米晶Cu可以作为本征纳米晶Cu材料进行分析。     

应变硬化指数n值与拉伸控制模式及拉伸速率关系的探讨

对Hollomon关系式σ=k.εn所定义的应变硬化指数n值的力学本质进行了不同拉伸控制模式下的解析,通过单向拉伸实验分析了不同拉伸速率对n值的影响。研究表明:应变硬化指数n值不是常数,而是与控制模式有关的变量;由于多晶体金属材料塑性变形过程的时间性特点,提高拉伸速率会降低n值;拉伸在均匀塑性变形阶段推荐使用应变速率控制模式。由于是静载荷拉伸试验,采用较低的拉伸速率使得拉伸各项特征值更接近真实值。     

含准晶相的Mg-Zn-Gd-Er-Zr合金的组织和拉伸性能

采用重力铸造方法制备了3种Mg-6Zn-(1.6-x)Gd-xEr-0.5Zr(x=0.4,0.8和1.2)合金,研究了3种铸态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明：3种合金的组织均主要由α-Mg基体和准晶相组成。随着Er含量的增加,合金中初生α-Mg晶粒逐渐细化,其形貌由等轴枝晶状转变为蔷薇状,同时呈不连续网状分布在晶界处的第二相也有逐渐断开的趋势。随着Er含量的增加,合金的拉伸性能逐渐提高。当Er含量为1.2 mass%时,Mg-6Zn-0.4Gd-1.2Er-0.5Zr合金的极限抗拉强度和伸长率分别为209 MPa和10.4%,相较于Mg-6Zn-1.2Gd-0.4Er-0.5Zr合金提升了27.4%和33.3%。     

纳晶Cu-Ag双峰材料热传导行为特性研究

采用热压烧结法制备了具有双峰结构的纳晶Cu-Ag复合材料和纳晶Cu金属材料,采用激光法测定了试样在不同温度(200~400 K)下的热导率。测量结果显示,2种纳晶金属材料热导率随晶粒尺寸的增加而增加,并且随温度的降低而减小。在300 K下平均晶粒尺寸为150 nm的纳晶Cu-Ag双峰材料试样的热导率为163.45 W/m·K,分别占粗晶Cu和粗晶Ag的40.7%和38.1%。本研究引入并改进了卡皮查热阻理论模型对试样热导率进行了数值计算,计算结果与实验数据基本一致,纳晶Cu-Ag双峰材料热导率明显低于单晶Cu/Ag块体,纳晶金属材料热导率随着晶粒尺寸的增加而增加,验证了纳晶Cu-Ag双峰材料热导率在一定的晶粒尺寸范围内具有尺寸效应。     

铝合金管力学性能的拉伸试验研究

通过单向拉伸试验获得了LF2M(Φ75 mm×1.5 mm)和LF21M(Φ27 mm×1 mm)两种铝合金管材的基本力学性能。研究了不同数学模型对材料应变硬化曲线的描述能力,发现采用幂函数对LF2M管材试验数据拟合较好,指数函数对LF21M管材试验数据拟合较好;基于单向拉伸试验获得了两种铝合金管材的塑性应变比。为上述两种试验铝合金管材的塑性成形分析提供了实用的材料模型。     

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 本文对Hollomon关系式所定义的应变硬化指数（n值）的力学本质,进行了不同拉伸控制模式下的解析,通过单向拉伸实验分析了不同拉伸速率对n值的影响。研究表明：1）应变硬化指数（n值）不是常数,而是与控制模式有关的变量;2）由于多晶体金属材料塑性变形过程的时间性特点,提高拉伸速率会降低n值;3）拉伸在均匀塑性变形阶段推荐使用应变速率控制模式;由于是静载荷拉伸试验,采用较低的拉伸速率使得拉伸各项特征值更接近真实值。     

铝合金板材温热成形性能

在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Backofen本构方程,对7B04-T6在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数n值不断减小,应变率敏感系数m值则显著增大,应变率强化明显增强,这也是在温热状态下其成形性能提高的主要原因。     

碱性镀液电沉积纳米晶Ni-Mo合金层的制备及其结构

在碱式碳酸镍溶液中获得了纳米晶结构Ni-Mo合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术对镀层结构进行分析,结果表明,镀层由Ni Mo和β-Ni4Mo两相组成,晶粒尺寸约为23.2nm。Ni Mo合金固溶体呈(111)晶面择优取向;β-Ni4Mo固溶体表现为较强的(200)晶面择优取向。电沉积参数对镀层外观、表面形貌和结合力有较大影响,当镀液pH值10.0左右,温度为30～35℃,电流密度为2～5A/dm2时,可以获得镀层外观质量和结合力良好的Ni-Mo合金镀层。镀液钼酸盐浓度增大,镀层中含钼量增加,镀层硬度先增加后下降,在钼酸盐浓度为8～12g/L时硬度最高,镀层强化主要为固溶强化所致。镀液中钼酸盐和氨水浓度影响镀层内应力。     

激光熔化沉积修复GH4169合金的组织与拉伸性能

通过激光熔化同步输送的GH4169合金粉末,在锻态GH4169合金基板上沉积出薄壁试样,分析了GH4169合金的微观组织、相组成,测试了拉伸性能。结果表明,所制备试样的沉积层和界面组织致密、无缺陷;激光沉积态组织为沿沉积高度方向生长的柱状枝晶组织,沉积态组织经过直接时效(DA)或固溶+时效(STA)处理后,枝晶间Laves相含量基本没有变化,经过均匀化+固溶+时效(HSTA)处理后,组织向等轴晶转变,Laves相含量减少;试样经过STA处理后,抗拉强度最高,达到锻态的84.5%,断后伸长率为锻态的96.7%,原始沉积态试样断后伸长率最高,高于锻态101.7%。     

低碳钢在恒速率变形条件下的应变硬化行为研究

研究了低碳钢在恒变形速率条件下的拉伸应变硬化行为。结果表明:在恒变形速率条件下,屈服后的应变硬化阶段并不满足Hollomon所建立的应力-应变关系(σ=Kεn),而满足关系式:σ=exp[Alnε+B2(lnε)2+C]。并依据此关系式推导出临界颈缩条件下真应变所满足的关系式。     

低温球磨制备高热稳定性纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金块体材料

利用液氮球磨和真空热压技术制备纳米晶Al-10Zn-3Mg-1.8Cu(质量分数,%)合金块体材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对材料在制备过程中的固态相变、晶粒尺寸和热稳定性进行分析。结果表明,材料经过液氮球磨15 h后晶粒尺寸为37 nm,真空热压后材料晶粒保持在100 nm,热挤压后晶粒尺寸约为300 nm,热处理后晶粒尺寸保持不变。材料的高热稳定性原因在于大量合金元素和杂质元素超饱和固溶于Al基体中阻止了晶粒的长大,以及细小析出MgZn2相和Al2O3颗粒对于晶界的钉扎作用。     

Al-Cu-Mg合金的断裂韧性与拉伸延性模拟

基于铝合金中的脆性结晶相在外力作用下发生断裂而形成微裂纹的过程服从Weibun分布，建立了Al-Cu-Mg合金断裂韧性与拉伸延性的细观力学模型。模型的解析表明，在外力作用下由结晶相断裂而形成的微裂纹的体积分数随着外加应力的增加而增加：在相同的外加应力作用下，结晶相含量较高时微裂纹的体积分数也较高。同时模型的计算表明，Al-Cu-Mg合金的拉伸延性及断裂韧性与结晶相的含量及尺寸有很大关系；拉伸延性与断裂韧性随着结晶相体积分数与尺寸的增加而减小；因此通过对铝基体的纯化，减少Fe与Si元素的含量或者通过强化固溶处理可以降低结晶相的体积分数与尺寸，从而提高Al-Cu-Mg合金的拉伸延性与断裂韧性。     

High strain-rate tensile properties of a TiAl alloy in duplex and fully lamellar microsturctural forms

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｗｏｐｈａｓｅγｔｉｔａｎｉｕｍａｌｕｍｉｎｉｄｅｓ,ｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆａｍａｊｏｒｐｈａｓｅｏｆγＴｉＡｌａｎｄａｍｉｎｏｒｐｈａｓｅｏｆα２Ｔｉ３Ａｌ,ｈａｖｅｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓ,ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ａｎｄｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ［１］．Ａｓｔｈｅａｌｌｏｙｓａｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅ…