稀土Ce改性Mg-Zn合金的制备及性能研究

以Mg-Zn合金为基体,添加不同量含量的稀土元素Ce,通过铸造法制备了稀土Ce改性的Mg-Zn合金。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机等研究了稀土元素Ce掺入量对铸造Mg-Zn合金晶体结构、微观形貌和力学性能的影响,以期制备具有较高综合性能的稀土镁合金。结果表明,稀土Ce元素添加到Mg-Zn合金后形成了Al₄Ce,提高了Mg-Zn合金的结晶性,使合金的晶粒平均尺寸得到了细化,断裂行为呈现出韧性断裂,当稀土Ce掺杂量为0.8%(质量分数)时,Mg-Zn合金断口的韧窝数量分布最多,晶粒尺寸最小约为3.8～4.2μm;掺入稀土Ce元素后,显著提高了Mg-Zn合金的硬度、拉伸强度和断裂延伸率,当稀土Ce掺杂量为0.8%(质量分数)时,Mg-Zn合金的拉伸强度和断裂延伸率达到了最大值,分别为192.5 MPa和8.5%,此时Mg-Zn合金的硬度也基本达到了稳定值52.8 HB。综合分析可知,稀土Ce元素的最佳掺杂量为0.8%(质量分数)。     

稀土Sc、La对ZL205A合金铸态组织和时效行为的影响

目的 研究分别添加质量分数为0.1%的微量稀土Sc和稀土La元素对ZL205A合金显微组织和时效析出行为的影响。方法 通过金属型重力铸造法,向ZL205A合金中分别加入质量分数为0.1%的稀土Sc和质量分数为0.1%的稀土La元素,制备得到不添加稀土、添加稀土Sc和添加稀土La的ZL205A合金。通过对比分析显微组织,得出不同稀土元素对ZL205A合金显微组织的影响。对3组合金进行T5热处理,分析不同稀土元素对ZL205A合金热处理后组织的影响。将3组合金在155 ℃温度下进行1~20 h的时效,对比分析不同稀土元素对ZL205A合金时效硬化过程的影响。结果 添加质量分数为0.1%的稀土Sc使ZL205A合金中出现了难溶的AlCuSc相,添加质量分数为0.1%的稀土La使ZL205A合金中Al2Cu相数量增多。稀土Sc的添加未改变ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间(8 h),但峰值时效硬度由154HV降低至141HV;稀土La的加入使ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间由8 h延迟至14 h,但峰值时效硬度由154HV提高至161HV。结论 添加质量分数为0.1%稀土La的ZL205A合金比添加质量分数为0.1%稀土Sc的ZL205A合金具有更好的强化效果。     

添加Sm对不同尺寸Mg-6Zn-0.4Zr镁合金坯料非枝晶组织演变的影响

采用半固态等温热处理法对添加0%、2%(质量分数)稀土SmΦ10mm和Φ20mm的Mg-6Zn-0.4Zr合金坯料非枝晶组织演变进行研究。结果表明,未添加Sm的两种尺寸合金坯料的半固态组织都存在明显的尺寸效应。从试样的边缘到芯部,固相颗粒尺寸由小逐渐变大,圆整度趋于恶化,液相逐渐减少;此外,随着坯料尺寸增大,由边缘到芯部的半固态组织的差异也增大。添加Sm的两种合金坯料经等温热处理后,固相颗粒的尺寸效应基本消除。固相颗粒尺寸整体变得均匀且细小,同时颗粒圆整度趋于完美,适宜触变成形要求。此外,添加2%的Sm使合金的非枝晶组织演变进程加快。     

Y，La改性Ni-10Cr-5Al合金的循环氧化行为研究

通过添加0.1%(质量分数)的单一稀土La和复合稀土Y-La,研究了两种含稀土的Ni-10Cr-5Al(质量分数,%)合金在1 100℃和1 200℃下的高温循环氧化行为。采用热重法并结合X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪等,研究了合金的循环氧化动力学、氧化物的物相和组织成分等演变规律,分析了含稀土Ni-10Cr-5Al合金的氧化膜粘附性能在不同氧化温度下的差异及机制。结果表明,在1 100℃时,Ni-10Cr-5Al合金中添加0.1%(质量分数)的La或Y-La,不仅减少了氧化膜的厚度,而且因形成"钉扎"作用提高了氧化膜的粘附性,从而改善了合金的抗循环氧化性能。且复合添加Y-La的效果优于单一添加La的效果。但在1 200℃时,合金沿晶界的内氧化加快,反而恶化了合金的抗循环氧化性能。     

Ta2O5掺杂玻璃/钙长石复合绝缘材料性能的研究

采用传统烧结技术制备出稀土氧化钽掺杂玻璃/钙长石复合材料,并进行了XRD、SEM和性能测试,分析了稀土氧化钽对烧结温度及材料性能的影响.结果表明,添加适量的氧化钽有利于改善材料的力学性能,降低烧结温度,但对材料的介电性能有一定影响.当氧化钽最佳的掺杂量为2%(质量分数)时,所制备的复合材料具有高的相对密度(≥97.5%)、低的烧结温度(850～900℃)、低的介质损耗(0.35%～0.37%)、低的膨胀系数((3.40～3.41)×10-6/℃)和较高的抗折强度(128.6～137.4MPa).     

合金元素对块体纳米晶Fe3Al材料磁学性能的影响

为了研究合金元素对块体纳米晶Fe3Al材料磁学性能的影响,通过铝热反应熔化法制备了纳米晶Fe3Al以及分别含Ni质量分数10%、Cr质量分数10%、Mn质量分数10%和含Ni质量分数10%-Cu质量分数2%的块体纳米晶Fe3Al.在振动样品磁强计(VSM)上测得合金的磁滞回线,分析其磁性能,采用X射线衍射仪进行结构分析和平均晶粒尺寸计算.结果表明:各样品的磁滞回线呈倾斜状且狭长,磁滞损耗很小;含Ni质量分数10%的样品饱和磁化强度Ms较大,剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc较其他样品最小,具有较好的软磁性能;添加合金元素后几种材料的晶粒尺寸变小,磁性能有较大变化,合金元素对纳米晶Fe3Al块体材料的磁性能影响明显.     

添加Y2O3对CuW触头材料性能的影响

采用熔渗法制备添加Y2O3的CuW合金,研究了添加Y2O3对CuW材料静态性能、真空电击穿性能及显微组织的影响.结果表明:Y2O3的添加量为0～0.4 %(质量分数)时,随着添加量的增加,合金的硬度逐渐升高,而电导率变化不大;当添加量为0.4%～1.2%时,硬度和电导率则明显下降.添加Y2O3相提高了CuW合金的耐电压强度,降低了材料的截流值.添加Y2O3的CuW合金阴极斑点较小,铜液的飞溅现象减少.     

Cu和Sn对钎焊料4343Al合金组织性能的影响

通过添加0-1.0%(质量分数)的Cu或Sn来合金化4343合金,获得一种熔点更低、抗塌陷性能更优良的钎焊材料。熔点测试结果表明,随Cu或Sn含量的增加,合金的固相线温度和液相线温度逐渐降低,添加1.0%的Cu或Sn后合金固相线温度、液相线温度降低10-15℃。微观组织和挤压变形后力学性能研究结果表明,随Cu或Sn含量的增加,铸态合金中含Cu的第二相量或Sn颗粒逐渐增多;热挤压后含Cu第二相趋于溶解,而Sn促进含Si、Fe第二相溶解;合金室温抗拉强度逐渐升高,但延伸率略有降低。模拟钎焊实验结果表明,添加Cu或Sn可降低4343合金的可钎焊温度,添加1.0%的Cu或Sn可使钎焊温度降低15-20℃。     

碳纳米管增韧Al-Mg合金复合材料的制备与性能研究

选择碳纳米管为增强相,通过搅拌铸造法制备了碳纳米管增韧Al-Mg合金复合材料,研究了碳纳米管的添加量对复合材料力学性能、微观组织以及韧性的影响,并探究了碳纳米管对Al-Mg合金的增韧机理。结果表明,掺入适量的碳纳米管后细化了Al-Mg合金复合材料的晶粒,晶粒尺寸约为80μm,当碳纳米管的添加量为0.8%(质量分数)时,复合材料的断口形貌最均匀。随着碳纳米管添加量的增大,复合材料的抗拉强度、断裂伸长率、硬度均表现出先增大后降低的趋势,当碳纳米管的添加量为0.8%(质量分数)时,抗拉强度、断裂伸长率和硬度均达到了最大值,分别为208.6 MPa、15.8%和53.1 HB。适量碳纳米管的添加显著改善了Al-Mg合金的韧性,使断裂延伸率逐渐增大,屈服阶段延长,韧性得到提高,这是因为适量的碳纳米管添加后能够与合金发生较好的结合,并贯穿于合金的裂纹中,发挥出了桥联作用,阻碍了裂纹的萌生和扩展,从而改善了Al-Mg合金复合材料的韧性,延缓了合金的失效过程,延长了合金的屈服阶段。综上分析可知,碳纳米管的最佳添加量为0.8%(质量分数)。     

添加元素对Mg-3Si合金组织影响

采用扫描电镜、X射线衍射对合金组织进行观察,研究在Mg-3Si(质量分数/%,下同)合金陆续添加Zn,Nd,Gd,Y元素后微观组织演变规律。结果表明:Mg-3Si合金中Mg_2Si粒子具有初生和共晶两种明显不同的形貌;添加3%Zn元素后的Mg-3.0Si-3.0Zn合金中,初生Mg_2Si粒子粗化,共晶Mg_2Si粒子完全消失;在Mg-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中,Nd元素的加入能有效地细化初生Mg_2Si粒子并生成少量的Mg_(41)Nd_5粒子;继续添加Gd,Y元素后,在Mg-8.0Gd-4.0Y-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中的Gd_5Si_3和YSi等粒子急剧增加而Mg_2Si粒子含量大大减少。通过Thermo-Calc热力学软件的热力学计算表明:Gd_5Si_3,YSi的吉布斯自由能低,Gd,Y原子与Si更容易形成化合物。在Mg-8Gd-4Y-2Nd-3Zn-3Si合金中,Gd_5Si_3,YSi,Mg_2Si三种化合物的室温吉布斯自由能分别为-9.56×10~4,-8.72×10~4,-2.83×10~4J/mol,粒子的质量分数分别为8.07%,5.27%,1.40%。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Estimation of potentialities of methods of summation of direct measurement errors

Conventional methods for summation of direct measurement errors are considered. Conditions under which these methods provide consistent results are stated. It is proposed to utilize for characteristic of the total error, its interval estimator or the half-sum of the value obtained by adding up its arithmetic and geometric random errors.Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 4, pp. 10–12, April, 1995.