锆对银－铟合金在氧化物表面附着功的影响

在１０９３－１１７３Ｋ温域内用座滴法研究了ＡｇＩｎＺｒ系合金对烧结Ａｌ＿２Ｏ＿３和ＺｒＯ＿２基板的润湿性与附着功。实验结果表明，添加少量Ｚｒ有利于合金熔体对Ａｌ＿２Ｏ＿３的润湿，提高系统附着功，附着功达到稳定值时的Ｚｒ含量约为１ａｔ％。ＡｇＩｎＺｒ／ＺｒＯ＿２系附着功在３．５ａｔ％Ｚｒ附近达到峰值，其后，继续增加Ｚｒ浓度，系统附着功迅速下降并导致合金熔体不润湿ＺｒＯ＿２。     

铌含量对锆合金组织和耐蚀性的影响

评述了铌含量对锆合金组织和耐蚀性的影响,认为含铌量是锆合金耐蚀性的重要控制因素,并影响基体晶粒的大小;时效退火析出的第二相粒子的类型、分布和体积分数随铌含量的增加而变化;一定条件下,Zr-x%Nb系合金的基体含铌量接近于平衡固溶度时,锆合金具有较好的耐蚀性.     

组织纳米化对锆合金耐腐蚀性能的影响

随着对锆合金核材料使用性能要求的提高,对其耐腐蚀性能也提出了更高的要求.总结了常用包壳锆合金材料的耐腐蚀性能及其耐腐蚀性能的影响规律与作用机制,纳米材料的结构特征、腐蚀性能,以及影响其腐蚀性能的可能因素和影响机制,对锆合金纳米化后的耐腐蚀性影响因素进行了探讨.     

加工工艺对新锆合金性能影响

对3种加工工艺轧制的新锆合金板材的性能进行了研究,主要包括室温拉伸试验、高温拉伸试验、高温蒸汽腐蚀试验、吸氢试验等.结果表明,板坯经β淬火后在较低温度下的热轧可获得良好的综合机械性能.弥散分布的第二相和过饱和α固溶体是新锆合金板材获得良好综合性能的组织基础.     

不同表面活性剂对铟锡氧化物纳米悬浮液稳定性的影响

在纳米铟锡氧化物纳米粉体应用中悬浮液分散稳定是一个十分重要的问题。本文采用化学改性的方法,分别用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和硅表面活性剂对铟锡氧化物进行表面修饰以改进其悬浮液的稳定性。结果表明,除阳离子表面活性剂外,其他表面活性剂均可以使纳米铟锡氧化物在特定的分散体系中得到很好的分散,纳米铟锡氧化物悬浮液稳定性良好。     

锆合金织构对腐蚀性能影响的研究进展

锆的晶体结构是密排六方,其腐蚀各向异性比较显著。另外,锆合金在加工成材的过程中会产生织构,这将影响锆合金的耐腐蚀性能。论述了锆合金腐蚀各向异性的研究方法、结果和进展,并讨论了织构对锆合金耐腐蚀性能的影响,为认识锆合金的腐蚀行为、研究其腐蚀机理提供参考。     

氢对核用锆合金力学性能的影响

锆合金因其低热中子吸收截面、优异的高温力学性能和耐腐蚀性能而被广泛应用于核动力反应堆燃料元件包壳及其他堆芯结构材料。但反应堆运行期间锆合金吸氢将影响其力学性能,甚至导致其失效。本文从吸氢机制和吸氢后锆合金力学性能改变两个方面出发,概述了吸氢锆合金力学性能的变化规律。锆合金吸氢更多表现为力学性能的下降,包括拉伸性能、内压爆破性能、蠕变速率和疲劳寿命等;而固溶氢在某些方面上对锆合金表现出与氢化物不同的影响规律,被认为可以通过激活位错运动机制来提高合金的蠕变速率,延长疲劳寿命等,因此可通过控制锆合金中的氢含量而获得力学性能达到工业要求的合金。后续除完善现有实验数据外,有必要分别深入研究氢化物及固溶氢对锆合金力学性能的影响机制。     

添加钼对锆合金性能的影响研究

添加合金元素来提高锆合金的力学性能和耐腐蚀性能,近年来受到研究学者的广泛关注。概述了加钼锆合金的国内外研究现状和发展趋势,着重介绍了添加钼元素对锆合金力学性能、耐腐蚀性能、微观组织、形变织构、第二相等方面的影响。在锆-铌合金中添加适量的钼,再通过适当的热机械处理,可以得到高强度、耐腐蚀、晶粒细小的锆合金。     

添加钼对锆合金性能的影响研究

添加合金元素来提高锆合金的力学性能和耐腐蚀性能，近年来受到研究学者的广泛关注。概述了加钼锆合金的国内外研究现状和发展趋势，着重介绍了添加钼元素对锆合金力学性能、耐腐蚀性能、微观组织、形变织构、第二相等方面的影响。在锆一铌合金中添加适量的钼，再通过适当的热机械处理，可以得到高强度、耐腐蚀、晶粒细小的锆合金。     

表面形貌对润湿性及抗附着性能的影响

为研究表面形貌对表面润湿性和抗附着性能的影响,采用激光刻蚀技术制备点阵微结构和仿生贝壳表面网格微结构,将SiO2纳米粒子涂覆在微结构上制备微纳结构。研究表明,Ti6Al4V合金表面经激光刻蚀后由亲水变为超亲水状态。经低表面能修饰后,点阵微结构表面符合Wenzel模式的疏水状态,而网格微结构表面符合Wenzel模式的超疏水状态。在点阵和网格微结构上涂覆SiO2形成微纳结构表面均符合Cassie模式的超疏水状态,且网格结构表面的接触角更大,滚动角更小。浅海挂板实验显示,微生物粘膜附着量由多至少的顺序为:超亲水状态的点阵微结构表面亲水的抛光表面超亲水状态的仿生网格微结构表面符合Cassie模式的超疏水表面。     

中间退火温度对新锆合金性能影响的研究

研究了两种新锆合金经不同中间退火组合后的力学性能和高压釜内含锂水中的耐蚀性能.结果表明:采用低温中间退火组合的样品具有更好的机械性能;对高Nb合金来说也有益于耐蚀性能的提高,低Nb合金在耐蚀性能不随中间退火组合温度的变化而改变.文中从第二相的角度对引起性能变化的原因进行了分析.     

锆合金表面磁控溅射制备SiC/Cr复合涂层的研究

通过直流磁控溅射方法在锆合金基体表面沉积Cr涂层, 再在Cr层上射频磁控溅射制备SiC涂层, 探索了基体预处理方式、射频溅射功率对涂层结合力、厚度和表面质量的影响。采用扫描电镜及能谱仪, 红外光谱和X射线衍射仪对SiC/Cr复合涂层样品进行成分分析, 结果表明所制备的涂层Cr层为晶态, SiC层为非晶态。高温水蒸汽氧化实验表明Cr作为锆合金与SiC涂层之间的过渡层, 不仅能够缓解SiC层和锆合金基体的热膨胀系数差异, 提高涂层结合力, 还能增加涂层的延展性, 减少基体在高温水蒸气环境下的氧化和断裂。     

制备方法对铈锆铝复合氧化物还原热处理性能的影响

采用沉淀前驱物混合法制备铈锆铝复合氧化物(CZ+A(pm))和沉淀机械研磨混合法制备铈锆铝复合氧化物(CZ+A(mm))(x(Ce)∶x(Zr)∶x(Al)=1∶1∶2)。将样品分别在空气和10%H_2/Ar气氛下进行热处理,利用X射线粉末衍射(XRD)、N_2吸脱附(BET)、O_2脉冲吸附、H_2程序升温还原(H_2-TPR)等手段研究了复合氧化物的结构及性能。结果表明,CZ+A(pm)、CZ+A(mm)新鲜样品经1 100℃还原热处理后的CZ+A(pm)-H_2-1 100样品的XRD图谱出现较多且尖锐的归属于CeAlO_3的衍射峰,而CZ+A(mm)-H_2-1 100样品没有观察到CeAlO_3晶相;其储氧量分别为157和773μmol/g,均大于CZA-H_2-1 100的23.2μmol/g;H_2-TPR耗氢量分别为960和1 916μmol/g,而CZA-H_2-1 100样品H_2-TPR耗氢量仅为310μmol/g,CZ+A(pm)储氧性能受还原热处理时CeAlO_3形成的影响,与还原性能的变化结果相吻合。研究发现,铈锆铝复合氧化物中CZ+A(pm)样品的铈锆和氧化铝粒子尺度较小,相互之间接触较紧密,使得CeO_2和Al_2O_3较易发生固相化合反应生成CeAlO_3,而CZ+A(mm)样品中铈锆和氧化铝粒子更大,相互之间间隔更远,经还原热处理时能抑制CeAlO_3的形成,从而改善材料在还原气氛下的储氧性能和还原性能。     

掺杂Mn对Ce-Zr复合氧化物性能的影响

采用共沉淀方法制备了一系列Ce-Zr-Mn 复合氧化物储氧材料, 并应用X射线衍射(XRD), BET, 氧吸附, 以及程序升温还原(TPR)对这些样品进行表征, 研究了样品老化前后的结构和织构变化, 储氧性能, 还原性能以及物相的变化. 结果表明, 在Ce-Zr固溶体中掺入少量的Mn可以显著提高储氧材料的储氧能力, 降低还原温度, 而且均形成稳定的立方晶相的CeO₂-ZrO₂固溶体. 当Mn含量(摩尔分数)达到0.025时, 样品的储氧量达到最高, 同时在织构上表现出优越的抗老化性能, 经1273K高温老化5h后比表面积可高达57.8m²/g.     

表面再结晶对定向凝固DZ4合金疲劳行为的影响

对表面通过喷丸预变形后的定向凝固DZ4板材试样进行1220℃/4h的热处理,以在板材试样表面形成再结晶层.在760℃下进行疲劳试验,以研究表面再结晶层对定向凝固DZ4合金板材的疲劳性能的影响.结果表明,表面有再结晶层的定向凝固DZ4板材试样的疲劳性能大大降低,且疲劳寿命随着再结晶层深度的增大而降低;断口观察表明,疲劳裂纹均起源于表面的再结晶区或其与基体的界面.通过有限元模拟对含再结晶区的板材试样的损伤演化行为进行模拟,结果表明再结晶区的存在改变了试样表面的应力场分布,再结晶区与基体的界面上的应力最大,裂纹一般从此处萌生,并向表面和基体扩展.     

通过离子掺杂剂界面偏析来提高氧化物弥散强化合金的机械性能

氧化物弥散强化钨合金(ODS-W)因具有显著提升的抗辐照能力、高温强度以及抗蠕变性能而展现出巨大的高温应用潜力.然而,分散在合金中的氧化物第二相颗粒容易在钨晶界处团聚并长大(甚至到微米尺寸),这大大抑制了它们对钨合金的强化效果.目前,如何有效细化和分散钨晶界处的氧化物第二相颗粒一直是人们面临的巨大挑战.在本文中,我们通...     

自然时效对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的影响

采用透射电镜（TEM）和维氏硬度计详细研究淬火后与人工时效前的时间间隔（自然时效）对Al-Li-Cu-Mg合金的影响。研究发现,通过在人工时效前引入自然时效可以提高Al-2.4Li-1.16Cu-0.8Mg-0.1Zr(wt%）合金的硬度。合金硬度的增加主要来自于S相数量的增加和分布更均匀,在人工时效前引入自然时效对δ‘相的尺寸和分布没有影响,长时间的自然时效对合金的影响不大。     

锆合金包壳在典型高温空气中热氧化膜特性的初步研究

在锆合金包壳表面形成的氧化锆陶瓷层的厚度及致密性是影响其抗磨损性能的主要因素。为此，研究了Zr-Sn、Zr-Nb和Zr-Sn-Nb 3种不同成分锆合金在560,600℃典型高温空气中热氧化时氧化锆陶瓷层厚度及致密性随时间的变化规律，探讨了试验表征时间内不同成分锆合金包壳在空气中热氧化时可形成的致密氧化锆陶瓷层的最大厚度。结果表明，试验时间内典型温度下Zr-Nb锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度增长速率最大，Zr-Sn-Nb锆合金包壳的次之，Zr-Sn锆合金包壳的最小；同种成分锆合金包壳在600℃中的氧化锆陶瓷层厚度增长速率大约是560℃的2倍；在600℃中Zr-Sn和Zr-Sn-Nb锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度分别在4～5μm、9～10μm时已出现较明显的裂纹，而Zr-Nb锆合金包壳的氧化锆陶瓷层厚度在达到12μm时致密性仍较好，无明显裂纹。     

钛、锆元素对ODS钢中氧化物析出相的分布特征及材料力学性能的影响

以氧化物弥散强化(Oxides dispersion strengthened,ODS)钢合金粉为研究对象,利用合金粉的真空等温热处理来模拟ODS钢的烧结成型过程.增大ODS钢中合金元素的含量,以此研究合金元素对氧化物析出相分布特征、种类及合金粉力学性能的影响.利用XRD、XAFS、SAXS等技术手段检测球磨及真空等温热处理不同时间后合金粉中氧化物析出相的分布特征、种类变化情况,同时测量各合金粉的硬度. XRD实验结果表明,当合金中添加了钛元素和锆元素后,除铁素体衍射峰外,热处理过程中还形成了Cr2 O3 相、Y2 Ti2 O7 相及Y4 Zr3 O12相.而在不含钛元素和锆元素的合金粉中只检测到Cr2 O3 相和铁素体的存在. XAFS实验结果表明,添加了钛元素和锆元素后,合金粉的XAFS曲线发生改变,与纯钇元素及纯氧化钇样品的曲线不同,含钛元素和锆元素的合金粉经真空等温热处理0. 5 h后,其中氧化物析出相的分布密度最高为2. 73×1022/m3 ;氧化物析出相达到分布峰值的时间早于不含钛元素和锆元素的样品,说明钛元素和锆元素会促进氧化物相的形成.同时,含钛元素和锆元素的合金粉的硬度也高于不含钛元素和锆元素的合金粉样品.