强化Mg合金和Mg基复合材料的研究进展

Mg和Mg合金材料对现代社会发展具有举足轻重的意义.根据近期部分国内外资料并结合自身研究结果,综述了强化Mg合金和Mg基复合材料的研究和开发,介绍了几种新型的强化Mg合金和Mg基复合材料.文献表明,材料性能与合金成分,晶粒大小,增强体的类型、形状、分布、体积分数,增强体与基体的界面,制备工艺等诸多因素有关.     

Mg—Li基复合材料研究进展

Mg-Li基复合材料具有很高的比强度和比刚度，是宇航、兵器等行业的理想结构材料之一，本文综述了Mg-Li基复合材料常用的基体合金和增强体，制备方法以及复合材料的组织与性能，对目前存在的问题进行了探讨，并给出了可能的解决方法。     

梯度HA/Mg复合材料的制备及性能研究

采用粉末冶金技术制备了梯度HA/Mg复合材料。研究了HA含量、HA梯度分布情况以及烧结温度对复合材料孔隙度、烧结收缩率和弯曲性能的影响,观察烧结产物的显微组织,并对复合材料的耐腐蚀性能进行测试。研究结果表明:随着梯度HA/Mg复合材料中间层HA含量的增加,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率降低,孔隙度升高,抗弯强度降低。随着烧结温度的升高,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率增大,孔隙度降低,抗弯强度增加。耐腐蚀性分析表明,与纯Mg相比,梯度HA/Mg复合材料具有更好的耐腐蚀性能。随着中间层HA含量的增加,腐蚀速率降低,溶液的pH增加缓慢。     

La2Mg4-xCaxNi13贮氢合金的相结构与电化学性能

以La2Mg4-xCaxNi13合金为基础，研究了Ca部分替代Mg对合金相结构和电化学性能的影响。XRD和Rietveld分析表明，随ca替代量的增加，合金中MgNi2相含量逐渐减少，（La，Ca，Mg）Ni3相含量则先增加后减少；同时，ca的添加改变了La2Mg4-xCaxNi13合金中主相的晶格常数。电化学测试表明，ca部分替代Mg能够大幅提高合金电极的放电容量，其中La2Mg4-xCaxNi13合金具有最大的放电容量350．5mAh／g。     

Al-Ti纤维增强Mg合金复合材料的制备及其微观组织

本文采用粉末冶金工艺制备出了一种新的Al-Ti纤维增强Mg合金复合材料,经光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析,表明Al-Ti纤维在Mg合金基体中分布均匀,制备过程中没有被损伤.纤维/基体界面上有不连续的颗粒状Mg17Al12析出,此析出相直径小于1.5μm,且数量很少.     

美开发出船螺旋桨用新型铸造合金

据海外媒体近期报道,美国Mercury Marine公司研究人员开发出一种具有高抗冲击强度的船螺旋桨用新型铸造合金,并将该系列铝合金命为Mer calloy。     

高熵合金基复合材料研究进展

高熵合金基复合材料以其结构简单、性能优异以及较大的应用潜力在材料表面工程方面日益受到人们的关注。综述了块状高熵合金基复合材料及高熵合金基复合材料涂层的研究现状,并着重介绍了上述复合材料的制备工艺及性能特点。     

均匀化退火对Al－Mg－Li（01420）合金加工性能及力学性能的影响

通过对０１４２０合金的均匀化退火，研究了均匀化制度对合金热加工性能和力学性能的影响。结果表明：均匀化制度对合金性能的影响很大，均匀化不足或过烧都会使合金热轧开裂和塑性降低。经过４７５℃×４８ｈ退火后，主合金元素Ｍｇ的分布均匀，合金可获得最好的综合性能。     

具可变价态稀土氧化物对Mg2Ni合金储氢性能的催化作用

采用球磨法制备Mg2Ni-Ni-5%RExOy(CeO2,Nd2O3,Tb4O7)复合材料。通过XRD,SEM,面扫描能谱分析,电化学及动力学测试系统研究材料的组织及储氢性能。结果表明:添加稀土氧化物后复合材料的结晶程度降低,稀土氧化物催化剂在合金表面分布均匀。复合材料的最大放电容量明显提高,含Tb4O7样品室温下最大放电容量达871mAh·g-1,且具有较高循环稳定性。CeO2及Tb4O7催化剂可有效提高合金电极表面电荷转移能力,增大氢原子在合金内部的传输速率。稀土氧化物催化剂还可提高复合材料的气态吸氢容量,其中含Tb4O7样品的吸氢量最高,在250℃时吸氢量达到2.02%(质量分数),但在较低温度时吸氢速率稍慢。稀土氧化物的催化作用主要与稀土离子的变价特性有关,离子的易变价性越强,则催化活性越高。催化活性由大到小的顺序为Tb4O7>CeO2>Nd2O3。     

Cu-Ag合金原位纤维复合材料研究现状

凝聚态物理、材料科学、化学和生物科学的研究需要用到强磁场技术,铁磁线圈是强磁场装置(特别是脉冲强磁场装置)的基础部件,由高导热性、高导电性和高强度的材料组成,Cu-Ag合金原位纤维复合材料应运而生,其相关报道最早可追溯到20世纪六七十年代。Cu-Ag合金原位纤维复合材料是一种纳米晶双相复合材料,较单相材料具有更高的强度和热稳定性,同时还具有较强的导电性能。经过半个世纪的发展,Cu-Ag合金原位纤维复合材料的应用范围扩展到框架材料、接触线及接头等,Ag含量由最初的80%降低至10%～30%(均为质量分数),成本显著降低,且具有相当的电学和力学性能。在此期间,大塑性变形过程中组织形态结构的演变、相界面、相间距及尺寸等对性能的影响已经得到了较充分的研究,并且能通过热处理技术调和变形过程中强度上升而电导率下降的矛盾;研究者们还通过加入Cr、Nb、Zr、Y、Gd、Ce等第三甚至第四组元进行微合金化,在替代Ag的同时产生更多对合金有益的作用,以期进一步提高强度、塑性等综合性能,并取得了一定成效。但早期的研究还存在一些不足:(1)未从更微观的角度进行更深入的研究;(2)传统的多道次塑性加工技术流程较长;(3)性能预测理论模型的普适性不够。因此,近七年来除更全面深入地研究拉拔、轧制及热处理等工艺外,对Cu-Ag合金原位纤维复合材料的探索主要聚焦于磁场下定向凝固、大塑性变形制备工艺、更低的Ag含量及添加其他合金元素对其性能的影响,以及引入先进分析表征技术。研究发现磁场下定向凝固可改变晶体的生长方式,通过对枝晶大小和间距、共晶组织体积分数等进行控制来影响材料的性能,使强度进一步提高。等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)及高压扭转(High-pressure torsion,HPT)等大塑性变形技术在Cu-Ag合金上也得到了应用,使晶粒进一步细化,塑性等综合性能得到提高,为短流程制备Cu-Ag原位纤维复合材料提供了方向。通过对制备技术及微合金化的深入研究,目前Cu-Ag原位纤维复合材料中的Ag含量已经可降低到10%(质量分数)以下,且6%Ag含量的铜基原位复合材料在日本已经被成功应用于强磁场技术中。此外,从更微观的原子/分子角度,研究者揭开了位错、孪晶、织构在制备过程中的产生、演变及对性能的影响规律。本文从Cu-Ag原位纤维复合材料的力学与电学性能、强度与电导率的匹配关系展开讨论,综述了这一领域的研究现状,并探讨了其发展前景和目前存在的问题。     

Mg基非晶态储氢合金的研究进展

非晶态合金是一类非平衡态材料,具有丰富的能量状态,并表现出多种亚稳特征,在很多方面展示出与晶态合金相比全新的性能。近年来,研究人员报道了一系列的新型Mg基非晶态储氢合金,与传统晶态Mg基储氢合金相比,非晶Mg基合金的原子结构均匀且化学成分范围广,因此具有更大的储氢性能调控空间。由于其长程无序的原子结构,部分Mg基非晶态合金还展示了更高的储氢量、更快的储氢动力学。对Mg基非晶态储氢合金的研究进展进行评述,首先讨论了非晶态合金在储氢方面的优势和不足,进而概括了Mg基非晶态储氢合金的常用制备方法,对其研究和应用进行评述,并介绍调控其储氢性能的新策略,最后总结并展望有关Mg基非晶态储氢合金的研究、应用和挑战。     

铁铬合金与铜复合材料的组织和性能

本文介绍了铁铬合金与无氧铜复合材料的组织和性能,测量了复合线的密度、弹性模量、电阻率、导电率、导热系数和线膨胀系数等,并用复合原则进行理论计算和实验值进行比较,理论计算同实验值都得到几乎完全相同的结果。     

BeCu/Cu合金复合材料性能的研究

制备了BeCu/Cu合金复合材料,并对复合材料进行了不同温度和不同时间的时效热处理,通过力学性能和电学性能分析,研究了时效温度和时效时间对复合材料性能的影响.结果表明:经300℃/2h时效后,复合材料的硬度和极限抗拉强度都随时效温度的升高而降低,而电阻率在3h时效才降低.但是在400℃以上时效,电阻率随时效温度的升高而增大.合适的时效温度和时效时间有利于提高复合材料的综合性能.     

SABIC开发呼吸器用复合材料

据报道,日前,沙特基础工业公司（SABIC）创新塑料业务部面向自给式呼吸器制造商Biomarine开发了LNPFARADE复合材料,替代原来的聚碳酸酯基复材,提高了呼吸器外部壳体的抗冲击强度和静电释放能力。     

为汽车结构件开发出的纤维增强复合材料

英国荷花工程公司与德国雅各布复合材料公司正在为汽车结构件和车体面板开发一系列复合材料工艺。该材料由聚酰胺、聚丁烯聚酞酸盐和聚苯乙烯树酯组成。开发计划的终极目标是开发出一种底盘构件及车体面板均基本以复合材料制成的中型客车。     

Mg的添加对Al-Cu-Li-Zn-Mn-Zr合金组织和性能的影响

本文研究了Mg的添加对Al-Cu-Li-Zn-Mn-Zr合金力学性能和微观时效组织的影响.实验结果表明,无论是T6处理还是T8处理,合金中添加Mg,在延伸率几乎不损失甚至稍有提高的基础上,明显提高了合金强度,加快了时效硬化速率,使峰值时效时间提前.透射电镜观察表明:加Mg的合金,T1相的析出数量明显增多,密度增大,且更细小弥散.随Mg含量的增加,这种趋势更明显.另外,在T6处理下添加Mg促进T1相的弥散析出作用更加明显,从而减少了T6和T8处理的强度差别.     

Mg对共晶Al-2%Fe合金显微组织的影响

为了消除粗大针状富铁相对Al-Fe合金组织和性能的不良影响,在金属型铸造共晶Al-2?合金中添加了质量分数为0.2%一0.8%的合金元素Mg,利用光学显微镜和电子探针研究了Mg对共晶合金组织以及富铁相形态的影响.研究结果表明:共晶Al-2?合金组织为针状Al3Fe相与(α-Al)相所组成的非规则共晶组织;添加Mg后,合金组织转变为由树枝状初生(α-Al)和枝晶间网状分布共晶体所组成的亚共晶组织,富铁相尺寸显著降低;随着Mg添加量的增加,初生(α-Al)枝晶二次枝晶间距增大,一次枝晶出现熔断.     

日本开发出高强度新型复合材料

日本科研人员开发出一种由天然纤维和生物可降解塑料制成的复合材料，新材料的强度是玻璃纤维强化塑料的1．5倍，今后有望代替后者应用于汽车和飞机上。