钇对铜硅合金氧化行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和热重分析等研究了Y对Cu-Si合金微观组织及氧化行为的影响。结果表明,随着合金中Y含量的增加,Cu-3Si-0.5Y和Cu-3Si-1.0Y合金的晶粒尺寸分别较Cu-3Si-0Y合金降低了60%和80%。三种合金在800℃、0.1 MPa纯氧气中氧化24小时后,Cu-3Si-1.0Y合金具有最大的氧化增重,而Cu-3Si-0.5Y合金具有最小的氧化增重。晶粒细化促进了合金内部组元在合金基体和氧化物中的扩散速率,增加了"短路扩散"比率,促进了SiO2和Y2O3的生成。三种成分的合金在实验条件下均未形成连续的SiO2或Y2O3氧化膜,但含Y合金中两种氧化物的快速生成和弥散分布在一定程度上抑制了合金元素和氧的扩散,有助于提高合金的氧化抗力。Cu-3Si-1.0Y合金表现出最大的氧化增重则归因于过高的Y含量使Y2O3在合金氧化总增重中所占的比例明显增加。     

Ce对铁硅合金高温氧化行为的影响

通过光学显微镜、热重分析、X射线衍射和扫描电镜等研究了Ce对Fe-Si合金在900℃、0.1 MPa纯氧气中高温氧化行为的影响。结果表明,随着Ce含量的增加,Fe-Si合金及其氧化膜的晶粒尺寸明显降低,晶界浓度增加,这促进了合金元素和氧的"短路扩散"。在此过程中,"短路扩散"对合金氧化抗力产生的正影响大于负影响,添加Ce明显提高了Fe-Si合金的氧化抗力。过量的Ce优先参与氧化反应导致了Fe-3Si-5.0Ce较Fe-3Si-0.5Ce合金具有更大的氧化增重。添加Ce改变了合金的氧化机制,氧穿透氧化膜并与富Ce相优先发生氧化反应,产生"钉扎效应",可改善氧化膜的粘附性。     

富氧气氛下高温合金氧化特征及机理

 对GH169、GH202、GH642和GH586高温合金在900~1 200 ℃富氧气氛中的氧化行为等进行了系统研究。发现高温合金在富氧中表现出与空气完全不同的氧化特征,即从氧化增重转变成氧化失重,且随温度增加而明显。同时发现高温合金GH202在空气和富氧下氧化增重和失重都较同类合金低,高纯富氧下表现更为突出。并结合SEM、EDS等对合金在富氧中氧化物种类和形成机理等进行了分析。     

Mn对Hastelloy N合金700℃氧化行为的影响

采用增重法,研究了不同Mn含量的Hastelloy N合金在700℃/200 h内下的恒温氧化行为。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同Mn含量的Hastelloy N合金700℃氧化膜的氧化动力学、形貌、物相组成以及氧化层中元素分布情况。结果表明Hastelloy N合金在700℃氧化动力曲线符合抛物线规律,随着Mn含量的增加氧化增重逐渐减少,氧化膜厚度分别为17.0, 14.8, 12.9, 10.0μm。不同Mn含量的Hastelloy N合金在700℃下的平均氧化速率分别为0.054, 0.050, 0.048, 0.040 g·(m~2·h)~(-1),根据氧化等级评定, 4种合金均属于完全抗氧化等级。氧化层表面皆无明显剥落,氧化膜呈分层现象,其中外层为NiO, Fe_2O_3, NiFe_2O_4等复合氧化物,内层为Cr_2O_3, MoO_2, NiMn_2O_4等氧化物。Mn的添加使氧化膜外层与基体之间生成NiMn_2O_4尖晶石层,阻碍了O元素向内扩散以及金属元素的向外扩散,有效提高了Hastelloy N合金的抗氧化性能。     

钛合金TC4高温氧化特性研究

研究了最常用钛合金TC4在850~1 050℃的高温氧化特性,采用光学、扫描电镜观察、分析氧化层及富氧层形貌。结果表明,在研究的温度与加热时间范围内,TC4单位表面积氧化增重基本呈线性增长的规律;α单相区850℃温度加热的氧化皮形貌与950、1 000、1 050℃下明显不同。氧化过程中出现的内氧化层平均厚度仅和特定加热温度的氧扩散速率相关,与加热时间无关。此外,在富氧层内发现V的强烈富集。     

TiAl基合金高温抗氧化研究进展

综述了TiAl基合金高温抗氧化研究进展,包括TiAl基合金氧化热力学/动力学、氧化膜组成和结构及其形成过程,以及提高合金高温抗氧化性的措施。研究结果表明,TiAl基合金高温氧化动力学一般遵循抛物线规律,且受到合金相组成和组织形貌的影响。氧化膜由外向内,主要呈TiO_2/Al_2O_3/Al_2O_3+TiO_2结构,氧化膜与基体界面处易形成降低合金抗氧化性的Z相(Ti_5Al_3O_2)和氮化产物(TiN,Ti_2AlN)。TiAl基合金中添加适量的Nb,Y,Si,Cr,Mo等元素,在改善力学性能的同时,可明显降低合金高温氧化增重。采用表面处理技术,包括表面离子注入、表面渗透扩散处理以及磷化处理等,可在合金表面形成保护层,显著提高TiAl基合金高温抗氧化性能,然而保护层的稳定性尚需提高。采用涂层技术,包括富Al涂层、陶瓷涂层以及新兴的复合涂层等,可有效地阻止氧向内扩散,抑制TiAl基合金在高温下的氧化行为。     

铈对铜硅合金高温氧化性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和热重分析等研究了添加铈对Cu-3Si-0Ce合金在800℃、0.1 MPa纯氧气中高温氧化行为的影响。结果表明,添加0.5%和1.0%(质量分数)的铈明显提高了合金的氧化抗力。随着铈含量的增加,Cu-3Si-0Ce合金及其氧化膜的晶粒尺寸明显降低,这促进了合金元素和氧的"短路扩散",有利于Si O_2和Ce O_2在氧化膜内层的富集,降低了合金的氧化速率。较薄的氧化膜、合金元素快速的扩散速率和铈对氧化膜孔洞的补偿、晶粒细化对氧化膜力学性能的改善以及钉扎效应是含铈合金氧化膜具有较好粘附性的主要原因。Cu-3.0Si-1.0Ce中过量的铈参与氧化反应,使氧化膜中Ce O_2的质量分数提高,而过量Ce O_2的生成对氧化膜生长抑制作用的提高并不明显,故其表现出更大的氧化增重。     

镍基合金C276在超临界水中的腐蚀行为

研究镍基合金C276在550~650℃/25 MPa超临界水中的腐蚀特性.采用腐蚀增重、扫描电镜、能谱和X射线衍射方法分析材料的氧化动力学、氧化膜形貌、合金元素分布和组织结构.结果表明,C276合金在超临界水中以均匀腐蚀为主,其腐蚀增重服从抛物线生长规律.当温度由550℃升高到600℃时,材料的腐蚀增重大约升高到3倍;当温度进一步升高到650℃时,材料的腐蚀增重反而下降.C276合金表面氧化膜分层不明显,氧化膜的主要成分为（Ni,Fe）Cr₂O₄,同时其表层离散分布着大量的NiO氧化物颗粒.C276合金表面氧化膜的保护性能主要取决于氧化膜内Cr含量,Cr含量越高其结构越致密,从而保护性能也越好.      

GH4720Li合金高温氧化行为研究

采用静态增重法测定了GH4720Li合金在650~900℃的氧化动力学,并利用SEM、EDS和XRD手段分析了不同温度下氧化膜的组成及结构,据此对GH4720Li合金的氧化机制进行了研究。结果表明,GH4720Li合金在900℃以下属完全抗氧化级。750℃以下,GH4720Li合金的氧化速率随温度升高缓慢增加,氧化膜主要由(Cr0.88Ti0.12)2O3和Cr2Ni O4组成;超过750℃,合金的氧化速率显著增加,氧化层主要由(Cr0.88Ti0.12)2O3和Ti O2组成。Ti的含量沿氧化层厚度方向由里向外逐渐增加,而Cr的分布规律正好相反。合金氧化动力学遵循抛物线规律,氧化机制由初始表面生成反应控制转变为扩散机制控制。     

直接氧化法制备陶瓷基复合材料的动力学研究

对直接氧化法制备Al2O3/Al复合材料动力学及反应机理进行了研究，实验分析Al-3Mg-4Si合金在不同温度下和不同时间内的氧化增重速度，通过对烧结材料的成分分析来研究直接氧化法制备材料的反应机理。     

石膏渣热分解过程分析

石膏渣作为铜冶炼系统重要的副产物,属危险废物,处置成本高,堆存压力大。石膏渣高温煅烧分解得到的氧化钙在工业上有远大的应用前景,可作为溶剂返加侧吹熔炼炉,一方面改善渣型,另一方面可节约氧化钙购买成本。采用还原气氛下的高温煅烧法,探讨了分解温度、无烟煤加入量及分解时间对石膏渣热分解效果的影响。实验结果表明,石膏渣在还原气氛下,温度1300℃,恒温60min,基本完全分解。     

全谱交直流电弧发射光谱法测定地球化学调查样品中9种元素

传统电弧发射光谱法分析地球化学样品中Ag、B、Sn等元素时,采用光谱相板作为记录介质,而相板的灵敏度较低,谱线的线性范围较窄,采用人工操作译谱时,测量结果的精密度和正确度较差,因此在地球化学调查样品分析配套方案中,只采用电弧发射光谱法测定Ag、B、Sn这几个其他分析方法不易测定的元素。实验采用全谱交直流电弧发射光谱法,选择K₂S₂O₇-NaF-Al₂O₃-碳粉为缓冲剂,以Ge元素作为内标,确定曝光时间为45s,并进行仪器校正,选取合成硅酸盐光谱分析标准物质系列(GSES I-1~GSES I-9)绘制各元素的校准曲线,直接测定地球化学调查样品中Ag、B、Sn、Mo、Pb、Co、Ni、V、Bi等9种元素。方法检出限为:Ag 0.014μg/g、B 0.68μg/g、Sn 0.12μg/g、Mo 0.18μg/g、Pb 0.98μg/g、Co 0.32μg/g、Ni 1.79μg/g、V 1.51μg/g、Bi 0.05μg/g。方法用于测定6个地球化学标准物质中Ag、B、Sn、Mo、Pb、Co、Ni、V、Bi,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)均小于10%;测定值与标准值之间的对数误差ΔlgC绝对值为0~0.057;按照实验方法和其他方法(电弧发射光谱法测定Ag、B、Sn,电感耦合等离子体质谱法测定Bi、Mo、Co,X射线荧光光谱法测定V、Ni、Pb)分别测定8个土壤样品中Ag、B、Sn、Mo、Pb、Co、Ni、V、Bi,结果相吻合。     

微量稀土元素对Sn57Bi1Ag焊料合金组织与性能的影响

研究微量稀土元素对Sn57Bi1Ag无铅焊料合金显微组织以及性能的影响。结果表明,当稀土含量为0.05%～0.5%(质量分数)时,对该无铅焊料合金的导电性和腐蚀性影响不大,但使熔化区间温度降低;可以提高焊料合金的力学性能,提高焊料的铺展面积,细化组织。比较Ce、Er、Y三种稀土元素对焊料合金的影响,发现Er元素可以更好地提高焊料合金的综合性能,Ce次之。     

Influence of alloying elements and grain refiner on microstructure,mechanical and wear properties of Mg-Al-Zn alloys

In the present investigation, the effects of alloying elements (Sn, Pb) and grain refiner (Ag, Zr) on microstructure, mechanical and wear properties of as-cast Mg-Al-Zn alloys were studied. The alloys were prepared through melting-casting route under a protective atmosphere and cast into a permanent mould. The microstructure of the base alloy consisted of α-Mg, Mg₁₇Al₁₂ continuous eutectic phase at the grain boundary and Mg-Zn phase was distributed within the grains. Addition of Sn and Pb suppressed the formation of continuous Mg₁₇Al₁₂ eutectic phase and formed Pb enriched Mg₂Sn precipitates at the grain boundary as well as inside the grain. The Ag and Zr addition to Mg-Al-Zn-Sn-Pb alloy suppressed the Mg₁₇Al₁₂ phase formation and refined the grains leading to improve mechanical properties. Addition of Sn, Pb and grain refiner (Ag, Zr) significantly enhanced the tensile strength and elongation but reduced hardness. The Ag addition imparted best tensile properties, where ultimate tensile strength (UTS) and elongation are 205?MPa and 8.0%, respectively. The fracture surfaces were examined under SEM which revealed cleavage facets and dimple formation. Therefore, the cleavage fracture and dimple rupture were considered as the dominant fracture mechanisms for developed Mg alloys. The cumulative volume loss of Mg alloys increased with sliding distance and applied load. The coefficient of friction decreased with sliding distance. The microscopic observation, analysis of the wear surface and coefficient of friction revealed that the wear mechanism of developed Mg alloys changes from abrasion oxidation to delamination wear.     

三种易切削Al—Mg—Si合金铸态下的组织与性能

采用金相试验方法、力学性能测试、切削实验对三种铸态下的易切削Al—Mg—Si合金进行比较,并对合金进行扫描电子显微分析和能谱分析。研究结果表明：两种不含铅的Al—Mg—Si合金均能代替传统的6262合金;合金中添加的Sn、Bi和Mg元素在晶界处偏聚形成的Mg2Sn＋sn和Mg3Bi2＋Bi低熔点共晶体使得合金具有良好的切削性能。     

The classification of binary eutectics

Values of the interface roughness parameter (α) have been calculated for the primary phases of the 12 simple binary eutectic systems for which sufficient thermodynamic data are available; namely, Ag?Bi, Ag?Cu, Ag?Pb, Al?Ge, Al?Sn, Bi?Cd, Bi?Sn, Cd?Pb, Cd?Zn, In?Zn, Pb?Sb and Sn?Zn. It is shown that in the presence of solute the values of α can be significantly different from those of the pure component elements. The calculated, values of α are correlated with eutectic morphologies on the basis of the Hunt and Jackson classification. If the broken lamellar structure is also in the faceted/nonfaceted group then the results are in agreement with Hunt and Jackson’s classification. The analysis is discussed in the light of recent interpretations of the theories of solid-liquid interfaces and resultant growth morphologies. It is concluded that thermodynamic calculations are useful in the prediction of eutectic structures even though they may not necessarily resolve arguments concerning the mechanisms of eutectic solidification.     

纳米颗粒Ag2Te掺杂p-(Ag2Te)x(Bi0.5Sb1.5Te3)1-x的快速热压制备和热电性能表征

通过溶剂热法制备出六方相Bi2 Te3纳米粉体,采用真空封管熔炼法得到Sb掺杂的Bi0.5Sb1.5Te3合金.采用溶剂热法合成粒度为40 nm的Ag2 Te纳米粉体,并通过高能球磨工艺将其掺入Bi0.5Sb1.5Te3合金,从而得到p-(Ag2 Te)x(Bi0.5 Sb1.5 Te3)1-x合金(x为Ag2 Te摩...     

Liquidus of Silicon Binary Systems

Thermodynamic knowledge about liquid silicon is crucial for the production of solar-grade silicon feedstock from molten silicon. In the current study, liquidus for silicon binary alloys is formulated using a previously developed method in which the liquidus curve is calculated using two constants. The liquidus measurements for the silicon portion of the silicon alloys with Al, Ca, Mg, Fe, Ti, Zn, Cu, Ag, Au, Pt, Sn, Pb, Bi, Sb, Ga, In, Ni, Pd, Mn, and Rh are reviewed, and the consistent data were used to determine the liquidus constants. The liquidus curves for silicon binary systems are calculated and plotted. It is indicated that the calculated liquidus curves fit well with the experimental data. A correlation between the determined liquidus constants is also observed, which can be used to gain a better understanding of the thermodynamics of the silicon binary melts.     

电子部件封装用无铅焊接材料的研究动态

介绍了无铅焊接材料的研究背景，并以发展前景良好的候选材料Sn-Ag，Sn-Bi，Sn-Zn系共晶合金为例，介绍了无铅焊接材料的研究现状和存在的问题。研究表明，Sn-3．5％Ag基合金具有良好的力学性能，但熔点偏高；Sn-58％Bi基合金的机械性能略差，并且熔点太低；Sn-8％Z。基合金虽然有合适的熔点，但润湿性差。本文还简略地介绍了由日本开发的材料设计系统以及在无铅材料开发中的作用，并指出该材料设计系统将是开发无铅焊接材料中不可缺少的工具。