钛—玻璃—钛潜艇壳体材料的使用效果

俄罗斯远东国立工业大学教授、物理数学博士、应用数学和力学教研室主任、壳体与结构力学专家皮库利 B.B.在“以玻璃为基的层状复合材料的发展前景”一文中介绍了三层玻璃金属复合材料的物理机械性能及制造方法 ,这种复合材料的特点是承受压应力的玻璃层位于承受拉应力的两层金属蒙皮之间。在玻璃层成形过程中通过拉伸金属蒙皮而使玻璃层受到压缩 ,阻止玻璃层产生表面微裂纹 ,从而显著提高玻璃材料的抗冲击性、静态强度和动态强度。玻璃金属复合材料 (简称玻璃金属 )具有高的比强度、比刚度和持久疲劳强度。调整玻璃层在其制造过程中的受压…     

基于提高BT/PVDF复合材料介电常数的材料结构设计与性能研究

从增加界面极化的角度出发,设计了两层和三层的钛酸钡/聚偏氟乙烯(BT/PVDF)复合材料,分别表示为PVDF||BT/PVDF和PVDF||BT/PVDF||PVDF,并通过溶液浇铸法结合旋涂法来制备这些层状复合材料。对复合材料中BT含量分别为7 vol%~45 vol%的复合材料进行了介电性能测量,结果表明,当总材料厚度相同时,一层、两层及三层复合材料介电常数分别为7~39、13~50和14~79,且都随BT含量和材料层数的增加逐步增大。多层BT/PVDF复合材料在40~1000 Hz范围内的介频谱测量结果显示,所制备的复合材料(BT,15 vol%)表现出强烈的极化弛豫现象,两层和三层材料表现更强,说明所设计材料的界面极化强度随结构的复杂程度而增强,由此导致复合材料介电常数的提高。本研究还测量了BT含量为7 vol%~45 vol%的3种复合材料的击穿性能,结果发现,当BT含量从7%增加到23%时,复合材料的击穿场强虽然呈下降趋势,但整体保持在100~45 k V/mm范围内。三层BT/PVDF复合材料击穿性能优于两层材料,说明所设计的多层结构对击穿性能影响较小。     

通过轧制纯铝箔和阳极铝箔制备多层铝基复合材料（英文）

介绍了一种以商业纯铝箔为基体的多层复合材料的加工过程、组织结构和力学性能。采用热轧制交替排布的纯铝和阳极铝箔制备多层复合材料;此外,采用同样的工艺制备纯铝箔多层复合材料。在这两种情况下,均得到紧实致密的多层复合材料。为了研究复合材料的微观组织演变和力学性能,分别进行了光学和扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)分析以及硬度、拉伸和三点弯曲试验。微观组织表征显示,阳极铝复合材料铝基体中平行分布着棒状Al_2O_3颗粒,而且铝箔界面间生成少量粗大颗粒。两种复合材料的硬度、强度、弹性模量和抗弯强度均高于纯铝材料的,而延展性明显降低。与纯铝箔多层复合材料相比,阳极铝箔多层复合材料具有较高的强度和弹性模量以及较低的延展性。材料的断裂失效方式与延展性的变化一致。     

Ir／Re复合材料的显微组织研究

给出了几种高效制备Ir／Re复合材料(CVD方法制备)金相的方法。发现Re层组织分为靠近Ir层的细晶粒区和柱状晶粒区，分别测定了相应晶粒度。同时对退火孪晶、V，W型侵蚀纹和晶界上的kirkendall孔洞等的特点进行观察和分析。通过Ir层组织的SEI像，了解了Ir晶粒的形貌和生长特点，同时计算并给出了Ir晶粒的生长动力学方程。     

超声底波成像方法研究

针对超声缺陷波成像检测的盲区问题,研究了利用超声底部回波信号进行成像的方法。采用缺陷波幅值成像、缺陷波深度成像和底波幅值成像三种成像方式对ZGS对比试块上的9个不同深度的2 mm平底孔进行了检测。对比试验表明,超声底波成像方法可用较低的系统增益检测出缺陷,也能检测出用缺陷波幅值成像方法时近表面盲区部位的缺陷,是缺陷信号幅值成像方法的有效补充。     

累积叠轧Nb/Zr层状复合板的微观组织与力学性能研究

采用累积叠轧法制备了初始Zr层厚度不同的两种Nb/Zr金属层状复合板并对其在叠轧过程中的微观结构、织构演化和力学性能进行了研究。结果显示, Nb/Zr层状复合材料的界面结合良好,异质界面处无金属间化合物产生。随着叠轧道次增加,层状复合结构内部形成了贯穿于多个金属层的剪切带组织,初始Zr层厚度为1 mm的复合板较Zr层厚度为2 mm的复合板易于发生Zr层的颈缩、断裂和分离。Nb层内主要为位错胞状结构, Zr层内为高位错密度晶粒与动态回复晶粒的混合组织。此外,不同初始Zr层厚度的复合板中Nb层的织构演化特征不同：当初始Zr层厚度为1 mm时,Nb表现为强立方取向;当初始Zr层厚度为2 mm时,随着叠轧道次增加,旋转立方取向始终为主导的织构组分。两种复合板中Zr层的织构演化特征一致,即经一道次叠轧后,{0001}基面双峰织构为主要织构组分。随着叠轧道次增加,基面双峰织构略有减弱,同时出现了较弱的{11-20}丝织构。单轴拉伸测试表明,随着叠轧道次增加两种不同Zr层厚度的复合板屈服强度和抗拉强度均逐渐增大,而塑性延伸率呈现先减小后增大的趋势。经三道次叠轧后两种复合板的最大延伸率分别为14.2%和16.5%。叠轧过程中各金属显著的晶粒细化、Zr层内高位错密度晶粒与动态回复晶粒共存的混合组织以及Zr织构的特征演化是贡献于复合板具有高强度和良好塑性的原因。     

纳米ZrO2/Pt复合材料的高温性能及高温断口分析

用“胶体共混法”制备纳米ZrO2／Pt粉体,再通过粉末冶金的方法制备出纳米ZrO2／Pt复合材料。通过正交试验方法对各影响条件进行了优选,测试了在最佳条件下制备的纳米ZrO2／Pt复合材料的高温性能,并对其高温拉伸断口及高温蠕变断口进行了分析。     

激光沉积TC4/TC11梯度材料组织与疲劳性能研究

为了研究激光沉积TC4/TC11钛合金梯度材料的组织与疲劳性能,采用激光沉积制造技术制备两种不同过渡方式的TC4/TC11复合材料。观察不同过渡方式复合材料的显微组织,测试两种复合材料分别在550Mpa和800Mpa下的疲劳性能,并对疲劳断口进行分析。结果表明,相比直接过渡的复合材料,具有3层过渡层梯度材料的显微组织过渡界面不明显,过渡区组织结合紧密;具有3层过渡层的梯度材料在两种应力下的疲劳寿命均比直接过渡的高,低应力下相对提高了129.3%,高应力下相对提高了81.8%;直接过渡复合材料在裂纹扩展时沿着α片层集束开裂,滑移面较大,疲劳寿命较低;具有3层过渡层的梯度材料,裂纹扩展沿着单个α片层滑移开裂,滑移面小,裂纹扩展路径比较曲折,疲劳寿命高。     

热处理对挤压态7090/SiC_p复合材料组织和力学性能的影响(英文)

采用喷射沉积的方法制备SiCp增强超高强Al-10%Zn-3.6%Mg-1.8%Cu-0.36%Zr-0.15%Ni复合材料。使用透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)对挤压并热处理过的合金棒进行微观组织取样观察。双级时效后的复合材料的晶粒比单级时效合金的晶粒更小。经单级时效处理,在晶界上和晶粒内部都可以观察到细小的η相和富AlZnMgCu 相的析出颗粒。双级时效后在 SiC 颗粒与基体的界面上发现了一层5nm厚的Si-Cu-Al-O非晶层。Ni、Zr的添加可以改善双级时效的效果,并且抑制7090/SiCp复合材料晶粒的生长。固溶时效处理可以显著提高复合材料的断裂韧性,而断裂韧性随着时效时间的延长而先减小后增加。     

快速退火在制得FeCuPt离析微粒的作用

日本大学科技学院A．Itoh等人在Si基片热SiO2表面上制得Fe／Cu／Pt三层连续膜,再用快速退火法由此膜制得FeCuPt离析微粒,研究了不同退火速度和温度的影响。结果表明,高于500℃而且慢速冷却时,出现晶粒长大,有序相是主要组分。     

脱溶析出对累积复合轧制Al/Zn层状复合材料组织及性能的影响

在400 ℃条件下采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料。采用SEM,TEM等设备对第二轧制周期试样及第三轧制周期的试样进行显微组织观察,结果表明：在轧制过程中,Al/Zn层间界面不同成分发生相互扩散,形成扩散层;随着轧制周期的结束,扩散层中过饱和的Zn原子随温度的降低而脱溶析出,在消除晶粒边界及内部位错的同时细化晶粒。在试样内部,因为扩散层中Zn原子存在浓度梯度,过饱和的Al基体中析出的富Zn相存在不同典型的组织形态。采用万能拉伸试验机对第一、第二、第三轧制周期试样进行力学性能测试,结果显示,随着轧制周期的增加,Al/Zn层状复合材料的抗拉强度和伸长率均有大幅度提升,抗拉强度由第一轧制周期的128.81MPa增加至第三轧制周期的351.54MPa,提升了173%,同时伸长率由6.66%提升至11.08%。采用SEM对试样断口进行观察后发现,断口表现出明显的复合材料强界面裂纹偏转现象。采用累积复合轧制（ARB）工艺制备Al/Zn层状复合材料,因为存在复合材料强界面裂纹偏转作用以及晶粒的细化作用,表现出良好的综合力学性能。     

熔覆Cu/Mo/Cu复合材料界面组织特征和结合特性

采用熔覆法制备Cu/Mo/Cu复合材料,利用金相显微镜对Cu/Mo/Cu复合材料的界面结构、显微组织进行研究,并通过扫描电镜分析了熔覆+轧制材料的断裂特点和界面结合特性。结果表明：熔覆复合界面平直且结合紧密;熔覆后钼层靠近界面的晶粒发生静态回复和再结晶,分布均匀呈等轴状,钼层中间位置的晶粒沿水平方向保持了原有的扁平状,铜层晶粒为粗大晶粒,大小不一且分布不均匀;铜层为韧性断裂,钼层发生分层断裂现象;剥离过程中材料沿着界面附近分层严重的钼层开裂,复合界面结合紧密。     

爆炸复合Pt/Ti电极的电化学性能

Pt/Ti电极作为一种优良的耐腐蚀复合材料,被广泛应用于海洋工业、氯碱工业及电子工业。根据铂层厚度及性能的差异,电镀与爆炸复合工艺均被广泛应用于Pt/Ti复合电极的工业化生产。采用SEM对爆炸复合Pt/Ti电极的表面及扩散层形貌进行了研究;采用PARSTAT4000型电化学分析仪对爆炸复合Pt/Ti电极试样的极化曲线(Tafel曲线)及循环伏安特性曲线(CV曲线)进行了测试,对比了电镀工艺Pt/Ti电极的电化学性能。结果表明,Pt/Ti复合电极的表面形貌对其电化学活性具有重要影响,爆炸复合工艺制备的Pt/Ti电极表面十分致密,沿着轧制方向具有明显的加工流线,抗腐蚀性能较佳;电镀工艺制备的Pt/Ti复合电极表面铂层呈颗粒状分布,增大了与溶液的实际接触面积,表面活性较好。     

硬齿面伞齿轮和鼓形伞齿轮热处理及其加工工艺研制成功

第一重型机器厂担负的硬齿面伞齿轮、鼓形伞齿轮热处理及加工工艺研究,是国家机械委下达的科研课题。这两件齿轮是一重同国外合作制造的宝钢设备上的重要部件。这两种齿轮技术条件要求高,热处理要求硬化层沿齿廓均匀分布,齿面齿底有效淬硬层在两毫米以上,加工要求鼓形量为0.04到0.05毫米,研制难度很大。这个厂的技术人员,认真吸收消化     

放电等离子烧结制备YG20C/Cr12MoV双金属复合材料

用M42和YG20C质量比为2∶1的混合粉末,利用放电等离子烧结技术制备了YG20C/Cr12MoV双金属复合材料,并对过渡层与Cr12MoV、YG20C两侧界面的微观组织、元素扩散及显微硬度进行了分析.结果表明,Cr12MoV钢内表面有一层宽度约为60 μm的晶粒异常长大区,其硬度较低,对复合材料的连接性能产生不利影响;SPS烧结过程中,粉末颗粒之间的火花放电使Cr12MoV钢表层产生高温是造成晶粒异常长大、脱碳和贫Cr的主要原因;过渡层与Cr12MoV、YG20C界面过渡区宽度分别约为60 μm和40μm,两界面处元素发生扩散,显微硬度呈梯度增加,连接性能良好.     

一种组合添加剂在碱性无氰镀锌中的作用

通过在碱性无氰镀锌溶液中添加一种组合添加剂获得了晶粒尺寸在60nm以内的纳米晶镀锌层,并通过对比有无添加剂时Zn的析出电位、镀锌层微观形貌及晶粒度的差异,分析了组合添加剂中两种组分的作用。结果表明,两种添加剂分别起到细化晶粒和整平作用,二者一起使用有很强的协调作用。     

原位合成Ti_2 AlN/TiAl复合材料900°C时效过程中的组织演化及氮化物沉淀相析出(英文)

对原位合成Ti2AlN/TiAl复合材料在原位合成及时效热处理条件下的显微组织特征进行分析,并对Ti2AlN/TiAl复合材料进行1400°C,0.5 h固溶及900°C,24 h时效热处理,研究其氮化物沉淀析出。结果表明,原位合成复合材料的显微组织由γ+α2片层团、等轴γ晶粒和Ti2AlN增强相组成。经固溶和时效处理后,获得近全片层基体结构。随着Ti2AlN含量的增加,基体近全片层结构变得不稳定。对时效后的复合材料进行TEM研究,发现在片层团晶粒边界上分布着细小的Ti2AlN沉淀相。在γ-TiAl基体内,针状Ti3AlN沉淀相以其轴向平行于基体[001]方向排列,而另一种具有较大尺寸的Ti3AlN沉淀相则在位错处沉淀析出。     

碳化硅颗粒增强镁铝基复合材料的组织和性能研究

为了细化Mg-Al复合材料的晶粒,提高材料力学性能,借助SEM、拉伸等测试手段对SiC颗粒增强Mg-Al复合材料进行微观组织以及力学特性的测试。结果表明:复合材料由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Si三种相组成,SiC颗粒成功添加至复合材料中。添加SiC颗粒之后,Mg-9Al复合材料的基体晶粒发生了明显细化,晶粒平均尺寸从158μm减小至108μm。复合材料经SiC颗粒增强后能够获得更优异的力学性能,抗拉强度、屈服强度、伸长率相应提升了46.4%、64.7%和82.6%。加入SiC颗粒后复合材料的拉伸断口形貌中出现了许多长条形的撕裂棱,局部也出现了韧窝。     

Ni-5Pt 合金在冷轧过程中的结构演变及力学性能

镍铂合金溅射靶材在半导体工业中用于制备镍铂硅化合物,实现接触和互连的功能。Ni-5Pt合金在冷轧过程中的结构演变及力学性能进行了研究。结果表明,Ni-5Pt 合金在冷轧过程中其微观演变为从位错缠结到位错墙,再到含位错墙和小角晶界的拉长亚晶粒,最后形成了具有明锐晶界的拉长晶粒。晶粒细化主要是受位错的聚集、湮灭和重排所导致。Ni-5Pt 的显微硬度随着轧制变形量的增加而增加,与强度的变化一致。Ni-5Pt 强度的增加可主要归因于冷轧诱导的位错密度增加和晶粒细化效应。     

Pt、Pd 与氧化铝坩埚的反应

A.S.Darling 发现在真空或氩气气氛中,Pt 与铝、钍和锆等的氧化物产生反应,Pt 与氧化铝分解出来的铝形成固溶体,在1500℃时 Pt 可以溶解2.2%(重量)的铝。W.Bronger 及其合作者指出,在氩气中 Pt 与氧化物的反应可以生成许多金属间化合物。我们熔炼纯 Pt 使用再结晶氧化铝坩埚。熔炼前坩埚用氢氧化钠溶液煮沸一小时,又经二次蒸馏水煮沸成中性,然后用王水煮沸一小时,再用二次蒸馏水煮沸成中性。熔铸是在高频感应炉中用“底漏法”进行。表1列出高纯 Pt 中杂质元素的变化。由表看出高