Structural transformation and rheological processes in bulk metallic glass Zr41Ti14Cu12.5 Ni10Be22.5

The temperature dependence of strain and strain rate of the Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 (Vitl) bulk metallic glass (BMG) under constant heating condition was derived from the static extension method with a dynamic thermal mechanical analyzer (DMA). A few strain rate peaks, which corresponds to the glass transition and multistep crystallization in the differential scanning calorimeter (DSC) examination, were observed in the curves of the relation between strain rate and temperature. The onset of viscous flow and the end of glass transition are interrelated, the first and second strain rate peaks correspond with the first and second crystallization transition processes, respectively.The influence of stress on strain and strain rate was researched. It is found that the rheological behaviour of BMG Vitl changes from elasticity to anelasticity, finally to the Newtonian viscous flow along with increasing temperature.     

氧化硅气凝胶对Al-4Cu-0.1Sn合金组织与性能的影响

采用铸造、冷轧和T6热处理制备了SiO₂气凝胶(SA)增强铝基复合材料。研究了SA含量对Al-4Cu-0.1Sn合金显微组织(铸态与冷轧T6态)与力学性能的影响。结果表明,SA能有效地加入到Al-4Cu-0.1Sn合金中,并以球状形式均匀的分布在晶粒内部。铸态下,随着SA含量的增加,合金的显微硬度呈上升趋势。当SA含量为0.02%时,合金平均硬度(HV)达到最高85,相对于未添加SA的合金提升了49%,但铸态下添加SA的合金拉伸性能略微下降;冷轧T6态下,当SA含量为0.02%时,合金硬度(HV)为138。随着SA增加,合金的屈服强度与抗拉强度先升高后降低,当SA含量为0.04%时,合金屈服强度达到320 MPa,抗拉强度达到401MPa,相比于未添加SA的合金提升了10.3%和10.7%。添加SA能够提高铸态Al-4Cu-0.1Sn合金硬度的机理是其细化了铸态合金的晶粒,并使晶界处第二相由粗大的骨骼状变成细小的非连续状。添加SA提高冷轧T6态强度的机理是细化了Al₂Cu相并消除了Al₇Cu₂Fe相。     

具有低自腐蚀电位的AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金的制备及其电化学性能

设计了一类AlMgZnSnPbCuMnNi系列等摩尔比合金,采用大气造渣保护熔炼方法制备了合金铸锭,铸锭尺寸为Φ10×60mm。采用电化学工作站测定了所制备的等摩尔比合金的电化学性能,采用XRD和SEM分析了合金微观结构。研究表明,从AlMg合金到AlMgZnSnPbCuMnNi合金,随组元数的增加,高熵合金的自腐蚀电位大致呈现先下降后上升的趋势,而自腐蚀电流密度呈现先上升后下降的趋势。在AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金中,尽管AlMgZn的含量远小于传统的牺牲阳极材料,但自腐蚀电位仍低达-1.33V,自腐蚀电流密度也很低,为3.0×10-5A/cm2,均低于目前使用的铝合金与锌合金牺牲阳极材料,为进一步研究开发阳极材料提供了数据支持。     

Finemet-Co非晶合金的结晶动力学研究

利用标准的单棍甩带技术在大气环境下制备了Fe73.5-xCOxSi13.5B9Cu1Nb3 (x=10、30,50)非晶条带.在550和600℃下分别对非晶条带进行真空等温退火1h,从而在非晶基体中形成纳米晶相.X射线衍射(XRD)分析结果表明,550和600℃真空等温退火1h后,Fe73.5-xCOxSi13.5B9...     

热处理工艺对TC4钛合金组织及硬度的影响

研究了TC4钛合金在不同保温温度和冷却速度下热处理后的显微组织及硬度。结果表明,在970 ℃保温冷却后,由于温度稍低于相转变温度,α相并没有完全转变为β相,冷却后的组织仍有初生α相。在1020 ℃以上加热保温后,炉冷和空冷时由于冷却速度较慢,转变生成的α相比较粗短且排列紧密,冷却速度越慢α相越粗大;油冷和水冷下主要获得片状和针状马氏体组织。TC4钛合金的硬度随着冷速的增加而增加,但增加幅度不大。在1020 ℃以上保温时,温度对硬度没有明显的影响。     

V替代Nb对FINEMET非晶合金结晶动力学的影响

利用标准的单辊甩带技术在大气环境下制备了Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xVx(x=1,2)非晶条带。利用非等温DSC测量研究了非晶条带的初始结晶动力学行为。采用Kissinger方法计算了非晶条带的初始结晶激活能,其数值分别是302kJ/mol(x=1)和364kJ/mol(x=2)。Avrami因子n的计算结果分别为2.35(x=1)和1.61(x=2),Avrami因子的计算结果表明,非晶条带非等温初始结晶的机理为扩散控制的低维生长,且其形核率不断降低。在793、823和853K下分别对非晶条带进行真空等温退火1h,从而在非晶基体中形成纳米晶相。XRD分析结果表明,823和853K下真空等温退火1h后,x=1和2非晶条带中析出的α-Fe(Si)相的平均晶粒尺寸分别为12.8、14.0、13.3和14.2nm。     

材料研究方法课程线上线下混合教学形成性评价设计与实践

以材料类核心课程材料研究方法为例,阐述形成性评价的重要性。通过基于线上线下混合模式的形成性评价机制设计与实践,以学生为中心,建立基于高素质应用型人才培养的形成性评价体系。     

Ag层沉积速率对SnO2/Ag/SnO2三层膜透明导电性能的影响

以射频磁控溅射方法在两种沉积速率下(0.065和0.750 nm/s)制备单层Ag膜,研究了沉积速率对Ag膜结构的影响。以同样的两种速率制备Ag层,并变化Ag层厚度,研究了制备的SnO_2/Ag/SnO_2 3层膜的透明导电性能。结果发现:高速沉积的Ag膜晶粒粗大、表面粗糙度低,也即其结晶性更好且易于连续成膜,该结果很好地解释了当Ag层膜厚较薄时(6 nm),高速沉积Ag层制备的SnO_2/Ag/SnO_2 3层膜表现出更高的品质因子。当Ag层膜厚较厚时(6 nm),低速沉积Ag层制备的3层膜的品质因子更高,并且在Ag层厚度为8 nm时获得的最高的品质因子(4.73×10~(-2)/Ω),大于Ag层高速沉积且膜厚为6 nm时,获得的最高品质因子(3.45×10~(-2)/Ω),这可能与Ag层较厚时,粗糙表面的Ag层表现出更高的透光性有关。     

含核壳异质结构6.5% Si高硅钢铁芯的制备与磁性能

以构建高磁感、低铁损、免轧制高硅电工钢铁芯为出发点,提出采用单辊甩带制备非晶铁硅合金薄带、微氧化法在铁硅合金粉末表面包覆高电阻率铁硅氧化物薄膜制备核壳异质结构高硅电工钢纳米粉末、放电等离子烧结快速成形制备颗粒间绝缘的高硅电工钢铁芯。研究了不同氧化包覆时间对SPS烧结试样密度、物相组成、微观结构和静磁性能的影响。研究表明,在氧化包覆5h烧结温度800℃工艺条件下,制备的6.5%Si高硅电工钢铁芯的静磁性能最佳,饱和磁化强度为128.84A.m2/kg、矫顽力为2.25kA/m、剩磁为3.47A.m2/kg。其饱和磁化强度与粉末压延法制备的高硅钢相当,但矫顽力降低了1/3。     

Co-Finemet非晶合金晶化动力学及其纳米晶粉芯的磁性

利用单辊熔体快淬法在大气环境中制备了Fe73.5-xCoxSi13.5B9Cu1Nb3(x=10,30,50)非晶薄带,利用差示扫描量热法(DSC)研究了非晶薄带的晶化动力学行为。采用Kissinger和Ozawa方法计算了非晶薄带的晶化表观激活能,计算结果表明:随着Co含量的增加,一次晶化的表观激活能降低而二次晶化的表观激活能升高。利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型计算了非晶薄带一次晶化的局域Avrami指数m,计算结果表明非晶薄带一次晶化的机理在不同的晶化阶段是不一样的,晶化初期为扩散控制的三维形核和晶粒生长的整体晶化,晶化中后期为一维形核和晶粒生长的表面晶化,形核率近似为零。研究了Fe63.5Co10Si13.5B9Cu1Nb3纳米晶粉芯的磁性与球磨时间之间的关系,结果表明:纳米晶粉芯的有效磁导率表现出较好的频率稳定性,而且随着球磨时间的增加而减小,品质因子在低频范围内随着频率的增加而增加,在约80 kHz达到峰值,然后随着频率的进一步增加而逐渐减小。