Cu-18vol％Nb微观复合材料的热稳定性研究

通过高脉冲磁场的捆扎和拉伸工艺制备了具有高强度和高导电性的Cu-18vol.％Nb微复合材料（873*873*873）。 我们报告了我们对多丝Cu-Nb微复合材料的微观结构,强度和磁性的演变的研究。 结果表明,在高达830℃的温度下退火过程中,Nb的（110）衍射峰的强度变得更尖锐和更高。 观察到铌丝的显着球化和粗化现象。 讨论了微观结构变化对Cu-Nb微复合材料力学性能和磁性能的影响。     

金属纳米晶合金热稳定性研究进展（英文）

纳米晶体材料由于内部存在高的晶界分数,晶粒长大的驱动力较高,导致常温及高温下的热稳定性较差,给这类材料的加工和使用带来了障碍。本文从热力学与动力学两方面介绍了现阶段二元纳米晶合金热稳定性研究领域的主要进展,分别介绍了热力学稳定研究中的Trelewicz/Schuh(TS)模型、Wynblatt/Ku(WK)模型,Koch等人所用的方法,以及动力学稳定基本理论等主要模型,并对各模型进行了对比分析及客观总结。     

细晶Cr-NbCr_2合金的热稳定性（英文）

研究了通过机械合金化+热压工艺制备的细晶Cr-NbCr_2合金的热稳定性。结果表明:热暴露过程中,Cr基体的颗粒尺寸有一定程度的长大,而Laves相NbCr_2颗粒由于其高热稳定性无明显变化。随着热暴露的进行,Cr基体颗粒与Laves相NbCr_2颗粒间压应力增加,使得基体和Laves相中分别出现了位错和层错/孪晶结构。颗粒尺寸的变化和晶体缺陷的出现,使得Cr-NbCr_2合金在800~1200℃热暴露50 h后仍具有较高的抗压强度,屈服强度和良好的塑性。但随着热暴露的继续延长,此时颗粒的长大成为主导因素,Cr-NbCr_2合金的屈服强度和塑性明显下降。     

Mg-Li基复合材料的研究进展（英文）

Mg-Li基复合材料由于具有高比强度和比刚度、良好的阻尼特性和耐磨性、以及较小的热膨胀系数,成为航空航天和军事领域的理想结构材料之一。介绍了粉末冶金、压力浸渗、搅拌铸造、薄膜冶金以及原位生成等Mg-Li基复合材料常用的制备方法,并对其优缺点进行比较。总结了Mg-Li基复合材料常用的基体合金和增强体,以及典型Mg-Li基复合材料的组织与性能。概述了Mg-Li基体复合材料中基体和增强体的界面化学。最后,针对目前存在的问题以及可能的解决途径进行了探讨。     

Cu-3Ti-2Mg合金的时效特征（英文）

研究了冷变形及时效处理对Cu-3Ti-2Mg合金组织与性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及电子背散射衍射(EBSD)对Cu-3Ti-2Mg合金的组织和析出相进行了表征,并对其硬度和导电率进行了测试。结果表明:铸态Cu-3Ti-2Mg合金由Cu_2Mg相、板条状Cu_4Ti相及Cu基体组成。时效处理后析出β'-Cu_4Ti相,过时效则会导致亚稳定β'-Cu_4Ti相转变为稳定的Cu_3Ti相。在本实验范围内,Cu-3Ti-2Mg合金的最佳热处理工艺是700℃保温4 h后水淬,随后冷变形60%并在450℃保温2 h炉冷。Cu-3Ti-2Mg合金的导电率及硬度HV分别是16.7%IACS和3280 MPa。     

Cu-25Cr合金的强流脉冲电子束表面改性（英文）

采用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对真空感应熔炼法制备的Cu-25Cr合金进行表面改性处理,所选用的脉冲次数范围为1~100。采用扫描电镜和X射线衍射技术对HCPEB处理前后样品表面的形貌和显微组织进行研究。结果显示,当脉冲次数增加到10次后,样品表面形貌会发生显著变化。在HCPEB处理过程中所产生的动态温度场使Cu-25Cr合金表面形成典型的熔坑组织。同时,该过程中所累积的准静态热应力场导致样品表面出现微裂纹,其数量随脉冲次数的增加而增大。另外,HCPEB处理还使Cu-25Cr合金表面发生液相分离现象,产生大量细小的Cr球。在上述特征组织的综合作用下,样品表面的粗糙度随脉冲次数的增加而增长。     

石英光纤表面Cu-石墨烯复合镀层的性能研究（英文）

为制备耐高温、寿命长的金属镀层光纤,利用化学镀技术在石英光纤表面制备Cu基镀层。同时将石墨烯片层材料引入镀液,制备了Cu-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、Raman光谱仪等,对石墨烯片层和Cu基镀层的微观形貌进行表征。利用电化学工作站、纳米压痕仪等对金属镀层的性能进行测试。利用热震法对Cu基镀层与光纤基体的结合性能进行分析,同时对金属镀层光纤进行导光测试。结果发现:Cu-石墨烯镀层相对Cu镀层,镀层组织致密,晶粒细小,质量更优。Cu-石墨烯镀层硬度、弹性模量分别提升了35.3%、34.0%。Cu-石墨烯镀层的腐蚀电位E_(corr)提升了32.3%,腐蚀电流i_(corr)减小了22.5%,其耐蚀性能明显提升。石英光纤表面化学镀覆Cu金属镀层,能够克服光纤包层光滤除器在实际应用中因局部温度过高而烧损等问题,同时对光纤的信号光传递并无影响。石墨烯片层对光纤对表面镀层质量、提高防腐等性能影响较大,在提升光纤使用寿命方面具有重要意义。     

添加La-Ce对Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金显微组织和力学性能的影响（英文）

通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸测试研究添加镧铈稀土后Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金的组织演变和力学性能。光学显微镜和扫描电镜结果表明,添加镧铈稀土后初晶硅颗粒由粗大块状和不规则多边形状明显细化为细片状,共晶硅由粗长针状细化为短棒状和珊瑚状。添加0.3%镧铈稀土时,合金具有最小初晶硅尺寸和最佳力学性能。此时,初晶硅平均尺寸由61μm细化至28μm,抗拉强度由222 MPa增大到242 MPa,伸长率由3.2%提高至6.3%。此外,还通过扫描电镜和电子探针探究合金的变质机制和断裂模式。     

机械合金化制备纳米晶镁基合金的热稳定性（英文）

研究机械合金化制备的纳米晶Mg-6Al-1Zn和Mg-6Al-1Zn-1Si合金的热稳定性和晶粒生长动力学。研究从元素粉末开始,使用了各种分析手段,包括差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜、透射电镜和能谱分析。研究等温退火过程中的晶粒生长动力学。XRD结果表明:尽管两种材料体系的晶粒尺寸随退火温度的升高而增加,但在350°C退火1 h后,含Si体系具有更小的晶粒尺寸(60 nm),而Mg-6Al-1Zn体系的晶粒尺寸为72 nm。Mg-6Al-1Zn-1Si体系在等温退火过程中形成的第二相金属间化合物Mg2Si不仅影响活化能,而且影响动力学方程的指数。含Si体系的硬度更高是由于金属间相Mg_2Si的形成。     

微量增强体对TC18钛基复合材料微观组织的影响（英文）

使用真空自耗炉制备出多种微量TiB和TiC增强的Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr钛基复合材料,增强体在热处理过程中可大幅细化β相,但是细化幅度却随着增强体含量的增加而变缓,文中揭示出这和增强体的Zener拖曳力变化有关,增强体含量增加而拖曳力增幅变缓。此外还研究了增强体对α相球化的作用,α球化率随着增强体含量增加而小幅波动,然而在其作用下,等温压缩过程中魏氏体群结构中的板条状α明显加快了球化。等温压缩过程中,增强体对α球化的作用不同于热处理过程,除了显著加速扩散之外,微量增强体还可以通过促进界面转变而加速α相球化。     

深冷轧制制备纳米6061铝合金的热稳定性评估（英文）

研究深冷轧制时效态纳米6061铝合金在100~500°C下等温热处理过程的晶粒生长。透射电子显微镜观察结果表明经深冷轧制及在130°C时效30 h,合金显微组织中含有61 nm的晶粒和50~150 nm的析出相,以及0.248%的点阵畸变。此外,由于形成细小的强化相和纳米晶粒,合金的拉伸强度达到362 MPa。在100~500°C下进行热稳定研究,结果表明,点阵畸变得到减弱,析出相溶解,晶粒长大。X射线衍射结果表明,当退火温度高于300°C时,Mg2Si相将消失。当退火温度低于200°C时,晶粒长大不明显,力学性能下降也不明显。但在300~500°C时,晶粒长大,析出相溶解和力学性能下降都比较明显。在100~200°C时,晶粒长大的活化能为203.3 k J/mol,在300~500°C时,活化能为166.34 k J/mol。讨论了析出相溶解对铝点阵常数和XRD(111)面峰位位移的影响,也讨论了PLC对应力应变曲线的影响。     

Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力预测模型（英文）

在应变速率0.001~1 s-1、温度573~823 K的条件下,采用Gleeble 3500热模拟试验机对Al-14Cu-7Ce合金进行等温热压缩实验,并根据真应力-真应变的计算数值,建立了Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力本构方程。结果表明,流变应力符合速率方程€=ADLGb/kT(sinhaLG)n;其中,应变的影响通过多项式拟合方式耦合进入材料常数A,αL和n。所建立的本构方程能够准确预测Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力,实验条件下控制合金热变形的主要机制是位错攀移。     

粉末冶金法制备Al-SrB_6复合材料（英文）

采用粉末冶金法制备Al-SrB6复合材料。对Al-15Sr/Al-4B混合粉末进行球磨,在球磨过程中Al_4Sr颗粒充分破碎。球磨态铝合金晶粒截面表明Al_4Sr与AlB_2之间不发生反应。混合球磨粉末经高温退火后形成SrB_6。若在700℃进行退火,混合粉末需球磨1h可使SrB_6成为主要相,而若在600℃进行退火,混合粉末则需球磨2h才能使SrB_6成为主要相。提高退火温度和延长球磨时间都可以促进SrB_6相的形成,但后者对Al-SrB_6复合材料的微观组织影响更大。经600℃和700℃退火处理之前,SrB_6颗粒更细小,在铝基体中分布也更均匀。     

泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料的制备及其热稳定性和力学与摩擦性能（英文）

采用压力浸渍和真空渗透的工艺制备了泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料,并重点研究了其作为滑动电接触材料的热稳定性,力学性能与摩擦磨损等方面性能。实验结果表明:该互穿型复合材料具备良好的耐热性,同时与不含泡沫铜的聚酰亚胺树脂基复合材料相比,其布氏硬度及抗弯强度等力学性能有一定的提高,滑动电接触性能从电压降的角度来说则有显著的改善。其次,研究发现该材料的磨损机制主要为疲劳磨损,同时伴随着轻微的磨粒磨损和氧化磨损。该材料在不同实验条件下都显示出较好的耐磨性,这表明泡沫铜与聚酰亚胺复合后的互穿型结构起了关键作用。     

挤压工艺制造铜基复合材料的力学性能（英文）

碳纳米管因具有优异的电学、力学和热力学性能而被应用于各个领域。利用挤压工艺球磨Cu-CNT粉末制造复合材料,根据CNT的含量评估Cu-CNT复合材料的力学性能。采用行星式球磨机在500 r/min下混合分散CNT(1%,5%和10%)、铜(d=100 nm)、氧化锆球(90 g)和乙醇(20 m L)5 min。用铜制造直径50 mm、长100 mm的坯锭,在单轴压力下将复合材料粉末填入坯锭。在挤压过程中,坯锭在880°C下加热1 h后,坯锭负载200 t,得到圆棒状样品。采用粒度分布仪测量复合材料的粒度,同时采用SEM观察挤压样品的表面组织。使用压痕仪测量的力学性能随着CNT含量的增加而提高。Cu-CNTs复合材料的屈服强度、抗拉强度和硬度明显提高。     

钨粉经高压扭转后韧性及热稳定性观察（英文）

采用高压扭转法,在440℃对纯钨进行大塑性变形(HPT)。硬度测试表明试样表面纯钨经高压扭转后硬度HV高达11 500 MPa。差热分析(DSC)结果表明等效应变较小的试样再结晶温度较高(高于1450℃),等效应变较大的试样再结晶温度较低(约800℃)。XRD分析结果表明试样晶格应变达0.35%,晶格常数达0.3177 nm,位错密度达2.4×10~(15) m~(-2)。高压扭转可以使纯钨在低温下实现固结并具有高强度,一定的韧性和热稳定性。     

Ni-TiO_2复合纳米晶的晶粒生长及热稳定性（英文）

系统研究Ni-TiO_2复合纳米晶的晶粒生长及热稳定性。通过电沉积法制备Ni-TiO_2复合纳米晶,并在电沉积过程中改变纳米TiO_2纳米颗粒含量,制得不同TiO_2含量的Ni-TiO_2复合纳米晶。详细讨论TiO_2含量对晶粒尺寸、相结构和显微硬度的影响;并考察不同TiO_2含量Ni-TiO_2复合纳米晶在加热过程中对应晶粒的生长和扩散机制。400°C退火处理保温90 min之后,掺入20 g/L TiO_2的复合纳米晶具有最佳的显微硬度,达到HV_(50) 270。激活能的计算结果表明,高温时晶格扩散为复合纳米晶生长的主导机制;高温时增加TiO_2纳米颗粒含量能提高晶粒生长的激活能,从而抑制晶粒生长。     

多向压缩纯钨烧结体的组织及热稳定性（英文）

对纯度为99.9%的纯钨烧结体在1423 K进行不同压下量的多向压缩(MDC)实验,采用X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)及差示扫描量热法(DSC)研究多向压缩前后纯钨试样组织、显微硬度及热稳定性的变化。结果表明,多向压缩后纯钨烧结体位错密度显著增大,压下量50%纯钨试样的位错密度由初始烧结钨的3.08×10~(14)增大至8.08×10~(14) m~(-2),平均晶粒尺寸由83.8μm细化至14.7μm,而显微硬度则由HV0.2 417增大至HV0.2 521。多向压缩后纯钨试样的再结晶温度约为1600 K,近似为常数。纯钨烧结体经多向压缩后由于晶粒尺寸减小以及均匀分布的形核点增多,组织热稳定性得到提高。     

柔性摩擦辅助电沉积纳米晶镍的热稳定性（英文）

采用柔性摩擦辅助电沉积技术在无添加剂的Watts液中制备(111)择优取向且平均晶粒尺寸约为24 nm的等轴纳米晶镍镀层。差示扫描热分析结果表明:该纳米晶镍镀层的快速晶粒生长峰值温度约为285.4°C,晶粒生长趋于平衡峰值温度约为431.5°C。等时退火结果表明:该纳米晶镍镀层因无硫而未观察到异常晶粒生长行为;同时由于其初始镀态的低能界面结构和一定量退火纳米孪晶的形成,降低了纳米晶粒生长的驱动力,导致其热稳定性得到改善,使得该镀层在450°C退火后,表现出很小的残余拉应力(约50 MPa)和较高的硬度(约HV 400)。     

镍包二硫化钼对(Cu-10Sn)基复合材料显微组织及摩擦学性能的影响（英文）

采用粉末冶金方法制备(Cu-10Sn)-Ni-MoS₂复合材料,研究镍包二硫化钼对复合材料显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响。通过单独添加Ni和MoS₂的对比实验,分析Ni和MoS₂对复合材料性能影响的机理。结果表明,二硫化钼颗粒周围包裹的一层镍能有效减小二硫化钼和铜基体的反应速率,显著改善基体的结合情况。当镍包二硫化钼的质量分数为12%时(C12),复合材料表现出优异的力学性能和摩擦学性能。C12复合材料在载荷为8 MPa、线速度为0.25 m/s及油润滑条件下的平均摩擦因数为0.0075;载荷为4 MPa、线速度为0.25 m/s及对偶材料40Cr干摩擦条件下的平均摩擦因数为0.1769。