高性能Cu-Ni-Si合金材料的研究进展

概述了高性能Cu-Ni-Si合金材料的研究现状,介绍了该类材料的合金化特点、时效过程中的组织转变规律以及处理工艺对性能的影响.并指出今后的研究重点是:采用多元微合金化和多相强化技术对合金进行设计;基于计算机模拟技术,从电子、原子层面对时效过程的微观组织及相变进行分析研究;研究了新的复舍处理工艺,以进一步提高Cu-Ni-Si合金材料的性能.     

铝合金深冷处理研究进展

深冷处理作为传统热处理的补充能够提高材料的耐磨性、尺寸稳定性和综合力学性能,广泛应用于钢铁材料。近年来,深冷处理在铝合金方面的研究和应用取得了一些进展,本文对铝合金深冷处理方面的研究进展进行了系统的综述,重点分析了深冷处理在改善铝合金力学性能、尺寸稳定性和耐腐蚀性方面的宏观效果及其与处理工艺之间的关系,并从微观相组织、位错、晶格结构等不同尺度对微观组织方面的研究成果进行综述和分析,从而为铝合金深冷处理的研究和应用提供一定的指导。     

碱处理对干法纺二步法甲纶聚酰亚胺纤维微观形貌及结构性能的影响

研究了NaOH处理对聚酰亚胺纤维细度、力学性能、热失重性能、化学结构、表面微观形貌及微观聚集态结构的影响。结果表明,纤维经碱处理后细度和力学性能下降,且随着碱浓度和温度提高、处理时间延长,纤维细度和力学性能下降趋势加快;纤维的酰亚胺环在OH~-作用下,开环水解为聚酰胺酸或其盐,使得部分聚合物分子链发生断裂,导致纤维热失重性能、化学结构及微观聚集态结构发生改变,纤维表面凹凸不平,粗糙度增加,局部发生刻蚀。因此,采用适当的NaOH处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。     

异种有色金属电磁脉冲焊接研究现状及发展趋势

电磁脉冲焊接技术由电磁脉冲成形技术演化而来,通过电磁力驱动被焊接金属发生高速碰撞,实现碰撞界面的冶金结合进而获得焊接接头,作为一种固相连接技术,尤其适用于性能差异显著的异种材料焊接。随着国内外研究者对电磁脉冲焊接技术的深入研究,发现该技术在铝与镁、铝与铜、铝与钛、铝与镍钛等异种有色金属焊接领域的应用前景日益广阔。然而,目前缺乏对异种有色金属电磁脉冲焊接研究现状及发展趋势的综述研究,未能明确该技术在异种有色金属焊接中存在的问题和发展方向。因此,本文详细探讨了异种有色金属电磁脉冲焊接接头的微观结构特征、元素分布规律及显微组织特性,并阐述了接头形成机理,主要包括碰撞界面结合模型和缺陷形成机制。研究发现,不同异种有色金属组合的焊接界面结构明显不同,电磁脉冲焊接接头的力学性能优化需要通过进一步揭示焊接界面结构的形成机制来实现,电磁脉冲焊接技术难以对电学性能差、厚度大以及强度高的材料进行高质量焊接,需要加强相关辅助焊接技术、辅助装备的研究开发。最后对电磁脉冲焊接技术在异种有色金属的焊接过程中存在的问题及未来发展方向进行了展望,提出了未来该技术的研究发展方向,为电磁脉冲焊接技术的相关研究奠定了基础。     

塑料化学镀前活化处理的研究现状

活化处理是塑料表面金属化成功与否的关键,继而影响到后续化学镀的质量。从贵金属活化、现代技术辅助贵金属活化和非贵金属活化3个方面对塑料表面活化处理的研究现状进行了综述。着重对现代技术辅助贵金属活化工艺,如微波辐照、激光辐照等技术,非贵金属活化工艺如嫁接有机介质中间层、接枝共聚改性、等离子辐照等工艺进行了总结;介绍了新型活化处理工艺的一般过程和活化效果,指出了化学镀前活化处理未来的研究方向。     

氧化锌压敏陶瓷脉冲放电特性研究进展

氧化锌(ZnO)压敏陶瓷材料具有非线性指数值高、响应时间短、漏电流小、通流能力强和性价比高等优点,因而被广泛应用于各种电路的过压保护。ZnO压敏电阻快脉冲放电特性的研究对材料的制备及其应用具有重要的意义。分析了ZnO压敏陶瓷材料的微观结构形貌及物理模型;比较了基于电磁脉冲发生器、空气隙开关和脉冲整形装置技术的ZnO压敏陶瓷放电特性研究方法;讨论了8/20μs电磁脉冲和陡波脉冲激励下材料的击穿放电特性;提出了研究纳秒量级及更快电脉冲激励下的ZnO压敏陶瓷导电特性的问题。     

纳米压痕技术应用于水泥基材料的研究进展

水泥基复合材料作为一种重要的土木工程材料,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。目前人们对于其力学性能的研究主要集中于抗压、抗折等宏观力学性能,相比之下,对其微观力学性能的研究较少。鉴于材料的宏观力学性能很大程度上依赖于其微观结构及微观力学性能,因此,从微观层面去探究水泥基材料的性能机理已成为目前研究的热点之一。随着材料微观测试技术的发展,目前纳米压痕技术已成为最先进的定量表征水泥基材料微观力学性能的测试手段。然而水泥基材料是一种非均质材料,其水化产物含有多种成分,导致人们在物相划分和定量分析时常常受到经验性的束缚,因此水泥基材料的性能远未达到人们预期的要求。通过极大似然或最小二乘法对压痕数据进行解卷积处理,可实现实验结果定量化,大大地改变了之前人为划分物相引起的不准确性的状况,使得研究问题的方法提升到一个新的高度。纳米压痕技术不仅可以测试水泥熟料成分(硅酸三钙(C_3S)、硅酸二钙(C_2S)、铝酸三钙(C_3A)等)的弹性模量和硬度,还可测试水泥基材料水化产物(不同密度的水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、氢氧化钙(CH)等)的微观力学性能及水化产物未填充的孔隙。通过改变实验加载制度,尤其是持荷的停留时间,能够在很短的时间内测得微观蠕变模量并且可以定量预测水泥基材料的宏观徐变性能;将其与其他微观测试手段(SEM、EDS等)联用来揭示水泥基材料紧密混合相的微观力学性质,能够区分出具有强烈重叠微观力学性质的化学相,这使得纳米压痕技术成为更精确的物相分析方法;通过观测界面过渡区微观结构的变化情况,可以为界面过渡区强度理论提供一定的理论补充和技术支持。本文主要介绍了纳米压痕技术的基本原理和样品制备,并从纳米压痕技术研究水泥基材料水化产物分相及微观力学特性、蠕变性能以及界面特性三个方面阐述了其在水泥基材料中的研究现状和相关成果,对目前研究中存在的问题进行了分析,并展望了其在水泥基材料研究中的发展趋势,以期为它更广泛深入地检测和研究水泥基材料微观性能提供参考。     

硅烷试剂防腐蚀工艺研究

探讨了用硅烷试剂（SA）作为金属表面防腐蚀涂层的技术。研究了金属表面前处理、SA处理液配方、老化处理方式等对金属表面SA防腐蚀涂层性能的影响,优化了处理工艺。在优化条件下,选用合适的SA对碳钢等材料进行处理,其耐蚀性及漆膜附着力等同或优于磷化处理。     

超高压处理对包装材料影响的研究进展

目的 探讨超高压处理对聚合物包装材料包装性能及其可逆性影响的研究现状及未来研究方向。方法 从超高压处理对食品包装材料阻隔性能、 热性能、 结构变化及可逆性能的影响等方面, 综述了超高压杀菌技术的研究现状及进展。结果 对不同超高压处理条件下包装材料的阻隔性能、 热性能、 结构变化的研究结果差别较大, 甚至相互矛盾, 且鲜有人研究这些性能是否可逆。结论 随着超高压处理对包装材料影响研究的不断深入, 关于包装材料性能变化的微观机理研究会越来越深入。     

Ti-Al_3Ti层状复合材料的研究现状与发展

概述了Ti-Al3Ti层状复合材料的国内外研究现状,着重论述了压力加工复合材料的制备技术,同时归纳了Ti-Al3Ti层状复合材料的微观组织及力学性能方面的研究,发现材料微观组织结构可控并具有高的强度和断裂韧性。此外还从材料制备、成形、设计及模拟的角度对这种新型层状复合材料的研究方向提出了进一步的想法。     

电流辅助微成形技术研究进展

高强难变形金属材料微成形中普遍存在成形温度高、表面氧化严重、模具寿命低等问题,迫切需要发展提高难变形材料微成形潜力的新原理、新方法和新工艺。电流辅助微成形技术可以明显改善材料的塑性流动能力、优化微观组织、改善表面质量、提升构件综合力学性能,在突破高强难变形材料制造瓶颈方面具有巨大潜力。基于此,从电流诱发的非热电致塑性效应(电子风)、焦耳热效应和次生效应(裂纹愈合、局部电势)等方面综合评述了电致塑性效应的物理机制,分析了电流激励下材料成形性和应力降等力学性能的响应规律,并从电流对材料回复、再结晶及相变等微观组织的影响方面探讨了电致塑性效应的微观作用机理,进而讨论了近年发展的一些电流辅助微成形工艺,总结并提出了电流辅助微成形技术在理论和工艺方面面临的挑战。     

An innovative electromagnetic compressive split Hopkinson bar

This paper proposes a new design for the compressive split Hopkinson bar that makes use of the intense pressure created in a transient magnetic field formed by the passage of a pulse of electric current through a series of coils. The proposed technology enables to characterize the behaviour of materials under high strain-rates with a small acceleration path length of the striker bar and, because propulsion is purely electromagnetic, the overall performance can be easily controlled and nearly infinitely adjustable. The presentation is focused on the design and fabrication of the mechanical, electrical and electromagnetic components of the new compressive split Hopkinson bar and includes results from stress–strain characterization at high strain-rates to demonstrate the validity of the proposed concept.     

Pulse electric current sintering of alumina/nickel nanocomposites

Typical magnetically functionalized Al₂O₃/Ni nanocomposite materials were fabricated by pulse electric current sintering process. The rapid densification and various microstructures were accomplished with controlling PECS temperature. The PECSed Al₂O₃/Ni system exhibited peculiar mechanical and magnetic properties with microstructure developments. The mechanical properties of Al₂O₃/Ni nanocomposite were optimized as controlling microstructures, and fine metal dispersion into the Al₂O₃ matrix give to the various ferromagnetic properties. Electronic Publication     

Materials Design of Microstructure in Grain Boundary and Second Phase Particles

A concept of microstructure design for materials or materials microstructure engineering is proposed. The argument was suggested based on literature review and some our new research work on second phase strengthening mechanisms and mechanical property modeling of a particulate reinforced metal matrix composite. Due to development of computer technology, it is possible now for us to establish the relationship between microstructures and properties systematically and quantitatively by analytical and numerical modeling in the research scope of computerization materials. Discussions and examples on intellectual optimization of microstructure are presented on two aspects:grain boundary engineering and optimal geometry of particulate reinforcements in two-phase materials.     

材料研究中的电脉冲处理技术

评述了电脉冲处理技术在材料研究中的应用现状,介绍了电脉冲处理技术对金属凝固组织和机械性能的影响,以及在零件加工和表面工程等领域中的应用,并对其研究和应用的前景进行了分析。     

Computing and simulation of time-dependent electromagnetic fields in homogeneous anisotropic materials

The goal of this paper is to derive explicit formulae for initial value problems of electromagnetic radiation arising from electric currents in homogeneous non-dispersive electrically and magnetically anisotropic materials. Computing these formulae is based on matrix symbolic transformations and the inverse Fourier transform which is done numerically. The robustness of these formulae for the simulation of electric and magnetic waves is demonstrated by computed 2D and 3D images of the electric and magnetic field components generated by a pulse dipole with a fixed polarization.     

熔体自生陶瓷激光直接能量沉积增材制造研究进展EI北大核心CSCD

熔体自生陶瓷是一种原料经熔化凝固获得组织组成的新型陶瓷材料,原子共用的洁净高强度结合界面使其具有接近熔点的优异高温力学性能及组织稳定性,在未来高推重比航空发动机及重型燃气轮机热端部件领域展现了巨大的应用潜力。激光直接能量沉积技术能够有效克服熔体自生陶瓷传统制备方法在周期、能耗及结构复杂度等方面的局限,为直接增材制造熔体自生陶瓷构件提供了新的解决方案,成为国内外研究热点。本文在介绍激光直接能量沉积技术工艺原理的基础上,总结了国内外利用该技术制备的不同熔体自生陶瓷的微观组织特征及其主要力学性能,并综合论述了目前针对微观组织及开裂行为调控所开展的主要研究。基于现有研究进展,对该领域的发展趋势和需要进一步解决的关键科学问题进行了探讨,指出抑制开裂与改善组织性能是目前面临的首要问题,材料和新工艺的发展是突破现有瓶颈、推动熔体自生陶瓷激光直接能量沉积技术发展和应用的关键。     

电脉冲快速退火Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9合金的组织与磁性能

采用电脉冲快速退火实现了非晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｍｏ３Ｓｉ１３．５的纳米晶化。显微组织分析与磁性能测定结果表明,该合金经适当工艺的脉冲电流处理可得到较常规法晶粒密度更高、晶粒尺寸更小、软磁性能更优的纳米晶材料。基于随机无规磁各向异性模型,阐明了该合金的软磁性能与其显微结构的关系。     

电脉冲快速退火Fe_(73.5)Cu_1Mo_3Si_(13.5)B_9合金的组织与磁性能

采用电脉冲快速退火实现了非晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｍｏ３Ｓｉ１３．５Ｂ９的纳米晶化。显微组织分析与磁性能测定结果表明,该合金经适当工艺的脉冲电流处理可得到较常规法晶粒密度更高、晶粒尺寸更小、软磁性能更优的纳米晶材料。基于随机无规磁各向异性模型,阐明了该合金的软磁性能与其显微结构的关系     

Bi-Mn合金研究进展

MnBi相具有显著的铁磁性及磁光效应,可用作永磁和磁光存储材料.对Bi-Mn合金进行掺杂可改善合金的性能.一些新的Bi-Mn化合物表现出诱人的特性,如巨磁阻效应、铁电效应等.用外加电场或磁场可影响合金的凝固组织和性能.综述了这几方面的最新研究进展.