镁及其合金导热研究进展

本文简要回顾了国内外镁合金导热行为和导热机制的研究工作，梳理了影响镁合金导热的因素，如固溶原子、变形和温度等。在此基础上，归纳总结了高导热镁合金的发展，并讨论了导热与力学性能之间的倒置关系，最后提出高导热镁合金的设计思路和发展方向。主要结论如下：固溶原子会导致晶格畸变而降低镁合金热导率，与其化合价、原子半径和原子核额外电子有关；第二相与Mg基体的界面会对电子运动产生阻碍作用，进而削弱热导性能，具体与其形貌、尺寸、分布和含量相关；对于变形镁合金，沿径向或法向方向的导热性能往往优于挤压或轧制方向；温度是影响镁合金热导率的重要因素，在不同的温度区间内，热导率的主要散射机制不同，一般需要对各温度区间分开讨论。未来关于导热镁合金的研究仍有必要继续深入，可以重点聚焦于以下方面：镁合金显微组织与其导热性能的关系量化；多元镁合金的导热行为及其导热模型的建立；高导热镁合金成分设计与组织控制；镁合金导热行为的物理本质探究。     

AZ31B镁合金薄板TIG焊接

镁合金具有比重轻、比刚度和比强度高、阻尼减震性好以及易于机械加工等优点 ,在航空航天、汽车、摩托车等领域具有广阔的应用前景。但由于镁合金具有熔点低、线膨胀系数及导热系数高 ,导致镁合金在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂纹以及热影响区过宽等问题 ,难以获得与母材性能相匹配的焊接接头。本文对AZ31B镁合金薄板TIG焊工艺和提高镁合金焊接接头性能的有效途径进行了探索 ,为加快镁合金结构件的广泛应用提供理论基础和技术依据。1　焊接试验1.1　工艺准备本试验采用板厚为 1.6mm的AZ31B镁合金作为焊接材料 ,其化学成分见表 1,对变…     

阻尼镁合金的研究与应用综述

镁具有高的导热导电性、电磁屏蔽性、无磁性和无毒性等特点,是具有高阻尼性能和低密度的工程结构材料。随着航空、航天、建筑、汽车等振动和噪声较为严重的行业对轻质、高强、高阻尼结构材料需求日益增加,阻尼镁合金材料必将成为镁合金研究开发的重要发展方向之一。文章对阻尼镁合金的研究现状和应用进展以及发展趋势进行了综述,重点介绍了Mg-Zr、Mg-Ni、Mg-Cu、Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Si、Mg-Li、Mg-RE、镁基复合材料、多孔镁系阻尼镁合金。文章分析指出:镁合金的阻尼机制主要是位错机制,除了刃位错之外,还应加强研究螺位错对阻尼机理的影响;通过添加新的增强相和合金元素从根本上解决阻尼性能和力学性能的矛盾,使设计出的产品外形结构适合减振降噪也是值得关注的一个新方向。     

新型镁合金及其热处理和表面改性技术

介绍了镁及镁合金的资源、性能和环境优势,综述了高强镁合金、耐蚀镁合金、耐热镁合金、阻燃镁合金、稀土镁合金、镁合金的热处理和镁合金的表面改性等方面的研究进展.结果表明,提升高端镁合金产品的规模制造能力,开发综合性能优异、成本低廉的镁合金产品,是镁合金技术的研究发展方向.     

镁合金表面化学镀镍前处理工艺的研究进展

镁合金作为最轻的金属结构材料,具有密度低、比强度高、弹性模量大等优势,在航天航空、汽车工业、电子通讯等领域广泛应用,但其化学性质非常活泼,在常温下很容易发生腐蚀,严重限制了其进一步推广应用。化学镀镍具有镀层致密、环境友好等优点,可有效提高镁合金的耐蚀性和耐磨性,但与普通基体相比,镁合金属于难镀金属,化学镀镍前既要去除基体表面原有的疏松多孔的氧化膜,又要生成具有保护和催化作用的新膜层,因此前处理工艺是影响镀层质量及镁合金防腐性能提高的关键因素。以化学镀镍前处理工艺为研究内容,介绍了镁合金化学镀镍前处理工艺的国内外研究现状,从除油、酸洗、活化、浸锌法、预镀层和化学转化膜等方面进行了文献综述和分析,指出相应工艺的优缺点,并探讨了研发方向。根据前处理技术的机理和不同牌号镁合金的特点,研发工艺简单、镀层性能优良、可控性强、环境友好、通用性强的低成本工艺,将是镁合金化学镀镍前处理的研究方向和发展趋势。     

汽车用抗蠕变镁合金的开发与应用

讨论了镁合金的高温蠕变机理及其进展。综述了压力铸造和重力铸造两大类抗蠕变镁合金的研究开发现状及其在汽车上的应用状况。指出了现有汽车动力系统用抗蠕变镁合金存在综合性能不好、生产工艺复杂、成本普遍较高等问题,并认为开发具有铸造性好、抗蠕变性能优良、性价比高的汽车动力系统用抗蠕变镁合金是今后重点发展方向。     

镁合金功能材料的研究进展

与其它结构金属材料相比镁合金具有质轻的显著优点,因此被广泛应用于交通运输和航空等领域。随着研究的深入和研究范围的扩大,镁合金更多的优点被开发利用：较高的理论能量密度,较大的阻尼容量和屏蔽效能以及良好的生物相容性,因此镁合金具有作为储氢材料、可再充电电池、阻尼材料、可生物降解的植入材料、电磁屏蔽材料、导热材料的潜力,但是每一种功能性材料都存在未解决的瓶颈问题,本文对近十年的大量的研究进行了概括,总结了镁及镁合金作为以上六种功能材料的主要研究方向及研究进展,讨论了未来主要的研究方向。     

稀土镁合金的散热性能研究

以Mg-RE系、AZ91D和ADC12合金为研究对象,室温下测定Mg-RE合金的化学成分,热扩散系数、密度,并根据NKR准则计算其比热容和热导率。高温环境下测试了合金的拉伸性能,并研究室温至300℃之间材料的温度变化曲线。结果表明,室温和高温环境下,稀土镁合金拉伸性能良好,在250℃时高温抗拉强度比AZ91D合金提高71%。稀土镁合金热导率高达101 W/(m·K),比AZ91D合金提高40%;容热能力为1.778J/(cm3·K),比AZ91D合金降低了7.0%。温度测试中,稀土合金升温和降温速度最快,平衡阶段传递的热量最多,说明稀土镁合金具有良好的导热散热性能。     

镁及镁合金阻尼特性的研究进展

综述了镁及镁合金阻尼特性的研究进展及阻尼镁合金材料的研究现状,介绍了其阻尼性能的评价方法,阐明了其阻尼机制符合G-L位错钉扎模型、基面(0001)上的位错脱钉运动是造成镁合金在室温具有高应变振幅阻尼性能的主要原因,概述了应变振幅、温度、变形工艺、热处理、晶粒尺寸和取向以及合金元素对镁合金阻尼性能的影响.     

镁合金及镁基复合材料搅拌摩擦焊研究进展

镁合金及镁基复合材料因其优异的性能在电子、汽车、生物技术、航空航天等领域具有广阔的应用前景,但是连接技术却成为制约其发展和工程应用的关键。本文综述了镁合金的焊接特性、搅拌摩擦焊的应用优势、近几年国内外镁合金及镁基复合材料搅拌摩擦焊的研究进展,总结了镁合金搅拌摩擦焊存在的问题和发展趋势。     

低热应变镁合金研究综述

镁和镁基合金是重要的轻量化金属材料,广泛应用于汽车、通讯、航空等领域。由于镁合金热膨胀系数较高,当应用于精密器件时易导致组装精密度降低、力学性能下降等问题。因此需要研发低热应变镁基材料,以满足此类应用的要求。本文对降低镁合金热膨胀系数的原理及方法进行综述,归纳比较了合金化、复合材料和特殊加工工艺等调整镁合金热膨胀系数的主要方法的原理,总结出高熔点元素合金化、高硬度颗粒掺杂、低热膨胀系数纤维掺杂以及热处理结合挤压加工方法等降低镁合金热膨胀系数的有效方法,并对未来该领域的研究趋势进行了展望。     

Mg-4Zn-1Mn镁合金均匀化热处理及导热率

采用光学显微镜、X射线衍射、布氏硬度测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究新型Mg-4Zn-1Mn(ZM41)镁合金在铸态和不同热处理状态下的显微组织、成分、硬度变化规律。用激光闪射法测定其不同状态的热扩散系数,计算得到导热率值。以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立此合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg7Zn3非平衡结晶相,Mn以单质形式存在于合金中。经370℃×12 h均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相已溶入基体。根据实验结果和均匀化动力学计算,确定最佳均匀化处理工艺为370℃×12 h。该合金室温导热率值为125.5 W/(m.K),比常见的镁合金如AZ系、AM系、AS系等的导热性能高出1倍左右。     

难熔金属增材制造研究进展

难熔金属具有熔点高、高温性能良好的特点,是发动机、燃气轮机、火箭、导弹等高温服役工况条件下不可或缺的材料,在军事装备领域和国民经济生活中都发挥着十分重要的作用。然而也正是因为高的熔点和导热系数,导致其加工制备十分困难。增材制造技术是近年来发展起来的一项先进制造技术,具有很多独特的优点,为难熔金属的加工提供了一种可选途径。本文概述了钨及钨合金、多孔钽、铌合金、钼合金、难熔高熵合金等难熔金属增材制造方面的研究现状及最新进展,以期为相关领域的研究提供参考。     

生物医用镁合金耐蚀性的研究进展

镁合金具有优良的机械性能,与人体生物相容性好,尤其是具有可生物降解的特点,是一种很有前途的生物降解医用材料。综述了生物医用镁合金的研究进展,并阐明了其在人体内的降解机理及提高镁合金耐蚀性的改进方法,详细介绍了研究镁合金耐蚀性的方法,并指明了研究中存在的问题和未来发展方向。     

New development of anodizing process of magnesium alloys

Magnesium alloy, a kind of environment-friendly material with promising and excellent properties, is a good choice for a number of applications. The research and development of anodizing on magnesium alloys and its application situation are reviewed, and the anodizing development trend on magnesium alloys is summarized.     

镁合金表面冷喷涂层防护研究进展

镁合金作为最轻质的金属结构材料,由于其密度低和比强度高等优良的物理和力学性能,在航空、航天、汽车以及电子等领域引起广泛关注。然而,镁合金化学性质活泼、耐腐蚀和耐磨损性差等缺点严重制约其进一步应用。近些年发展起来的冷喷涂技术,在固态下制备涂层,涂层致密且与基体结合良好,因此可为镁合金表面防护提供一种新的有效方法。主要综述了镁合金表面冷喷涂耐腐蚀涂层(纯铝、铝合金和复合材料涂层)和耐磨损涂层(合金和复合材料涂层),论述了影响冷喷涂层耐腐蚀、耐磨损以及其他力学性能(硬度和涂层/基体结合强度)的主要因素,包括杂质元素含量、合金种类以及复合材料涂层中陶瓷颗粒含量、尺寸和形貌等。对比了几种常用表面处理技术制备的纯铝涂层的耐腐蚀性能,并阐述了冷喷涂技术在镁合金表面防护方面的优势。此外,还分析了热处理对冷喷涂纯铝和复合材料涂层耐蚀性的影响。最后提出了目前冷喷涂技术在镁合金防护方面的局限性以及发展难题,对未来研究趋势进行了展望。     

几种常见合金的激光扫描焊接特性及研究现状

激光扫描焊接是一种高效的新型激光焊接技术,具有独特的激光束定位方式、扫描范围广、灵活性高、工作距离长等优点,相比于传统激光焊接,其多点焊接的特性能在很大程度上提升焊接效率.概述了激光扫描焊接技术的工作原理和分类,重点阐述铝合金、镁合金、钛合金、铜及铜合金、铝-钢异质合金几种常用合金的激光扫描焊接特性及研究现状.扫描激光...     

镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展

表面着色技术能在材料表面形成不同颜色的保护性膜层,在提高材料表面性能的同时,又可赋予产品漂亮的外观或实现消光等目的。表面着色有两种形式:一是,所生成的化合物自身具有一定的颜色;二是,光线的反射、折射、干涉等效应而使表面呈现不同颜色。作为两类重要的结构材料,镁合金和钛合金因其各自优良的性质被应用于诸多领域。综述了镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展,介绍了镁合金和钛合金表面着色工艺研究及应用现状。镁合金表面着色工艺包括:化学转化+喷涂、金属涂层、有机涂层、阳极氧化和微弧氧化;钛合金表面着色工艺包括:热氧化、化学氧化、阳极氧化和微弧氧化。列举了应用于镁合金和钛合金表面着色的具体工艺参数,总结了两种合金表面着色的具体应用。镁合金和钛合金部件经表面着色处理后,可以兼顾轻量化和强度要求,并实现部件外观的装饰性。基于镁合金和钛合金表面着色工艺研究的现有成果,对镁合金和钛合金表面着色的研究提出了一定展望。     

镁合金铸造成形过程宏观／微观模拟

通过研究镁合金压铸过程中界面热,采用热传导反算法确定压铸过程的界面换热系数,研究镁合金压铸过程中工艺参数及凝固过程对铸件界面换热系数的影响规律,建立镁合金压铸过程界面换热边界条件的处理模型,以实现镁合金压铸过程中凝固过程的准确预测。通过实验研究镁合金压铸过程中凝固组织,建立了镁合金压铸过程中形核模型。采用CA方法,建立了镁合金枝晶生长模型,以实现镁合金凝固组织的预测。采用相场方法研究了镁合金枝晶生长形貌。