多相场法研究层片厚度对三维共晶层片生长的影响

利用KKSO多相场模型,研究CBr4-C2Cl6过共晶合金,当层片间距为4.1μm时,层片厚度对三维共晶层片生长过程的影响。研究表明层片厚度对三维共晶层片生长影响显著,厚度效应有可能导致层片取向的垂直偏转和倾斜偏转。层片厚度比较小时,共晶层片以类似于二维的1λ振荡形式生长;当层片厚度大于6.4μm以后,层片开始偏转,并最终在横截面上垂直于初始层片方向;层片厚度在8.6～14.2μm之间取值时,在横截面内层片发生倾斜;之后,出现Z字形分叉,进一步增加层片厚度值至18.2μm时,共晶层片又发生垂直偏转。     

锌铝基合金陶瓷层激光重熔区的表面温度场

使用HSC 31快速扫描红外热像仪 ,测量了含Al2 O3 表层的锌铝合金激光熔覆时的表面温度场 ,测得熔池中最高温度为 16 72℃ ,边缘温度为 6 0 0～ 70 0℃ ,冷却速率为 2× 10 3 ～ 3× 10 4 ℃ /s以及熔池形状和等温曲线。     

脱溶析出对累积复合轧制Al/Zn层状复合材料组织及性能的影响

在400 ℃条件下采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料。采用SEM,TEM等设备对第二轧制周期试样及第三轧制周期的试样进行显微组织观察,结果表明：在轧制过程中,Al/Zn层间界面不同成分发生相互扩散,形成扩散层;随着轧制周期的结束,扩散层中过饱和的Zn原子随温度的降低而脱溶析出,在消除晶粒边界及内部位错的同时细化晶粒。在试样内部,因为扩散层中Zn原子存在浓度梯度,过饱和的Al基体中析出的富Zn相存在不同典型的组织形态。采用万能拉伸试验机对第一、第二、第三轧制周期试样进行力学性能测试,结果显示,随着轧制周期的增加,Al/Zn层状复合材料的抗拉强度和伸长率均有大幅度提升,抗拉强度由第一轧制周期的128.81MPa增加至第三轧制周期的351.54MPa,提升了173%,同时伸长率由6.66%提升至11.08%。采用SEM对试样断口进行观察后发现,断口表现出明显的复合材料强界面裂纹偏转现象。采用累积复合轧制（ARB）工艺制备Al/Zn层状复合材料,因为存在复合材料强界面裂纹偏转作用以及晶粒的细化作用,表现出良好的综合力学性能。     

新型Nanoperm合金的软磁性能研究

观察了新开发的Nanoperm型纳米晶合金（Fe90Zr3.5Nb3.5B3）95Cu1Si4在500℃-600℃退火态的磁导率，饱和磁通密度和矫顽力行为，并初步分析了软磁性能变化的机理和原因。     

Micro and sub-micro morphology of Mg65Cu25Y10 bulk amorphous alloy containing primary crystalline phases

Acoustic-frequency induction melting together with rapid quenching was used to prepare Mg65Cu25Y10 bulk amorphous alloy containing primary crystalline phases. Transmission electron microscopy （TEM）, X-ray diffractometry （XRD）, environmental scanning electron microscopy （ESEM） and atomic force microscopy （AFM） were used to study the amorphization and morphology of the prepared alloy. Under micro condition, the sample alloy is composed of amorphous structure with cauliflorate shape, primary CuMg2 dendrite phase, mixed primary CuMg2 and Cu2Y crystalline phases, as well as Mg phase with small size. Further study under sub-micro condition shows that, the planar amorphous structure of cauliflorate shape is composed of the three-dimensional sub-micro morphology of ＂bulge-concavity＂ pattern, which extends into the space in terms of certain period. It is estimated that the major factors influencing the micro and sub-micro morphologies of amorphous alloy are its super-cooling liquid structure, rapid quenching transformation, as well as the melting conditions.     

激光重熔等离子喷涂Al2O3陶瓷层的相转变

研究了锌铝基Al2O3陶瓷层激光重熔区内陶瓷相的转变。采用METCO 4MP等离子喷涂机对基体材料表面喷涂氧化铝(Al2O3的质量分数为99％)陶瓷层。采用上海光学精密机械研究所HJ-4工业用横流CO2激光器进行激光重熔。通过X射线衍射分析和透射电镜对Al2O3陶瓷的微观结构、成分和分布的研究，得到以下结论：在等离子喷涂过程中，喷涂层中陶瓷相发生。α-Al2O3→γ-Al2O3 α-Al2O3的转变。激光重熔后，试样表层的原α-Al2O3陶瓷相、γ-Al2O3陶瓷相均转变为δ-Al2O3陶瓷相，为体心四方结构．熔池区陶瓷相主要分布在表层，次表层和过渡区。     

钢-超薄UHPC组合构件新型界面连接的抗剪性能

为实现预制UHPC薄板与钢构件的装配式连接、后期可拆卸等目标,以及针对钢-超薄超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)组合桥面体系中UHPC层过薄而无法采用常规抗剪连接件的问题,提出一种由预埋带垫加长套筒、高强螺栓连接组成的新型抗剪连接方式。开展了6组新型螺栓连接件的推出试验,包括5组高强螺栓和1组负泊松比螺栓连接件,分析了新型连接件的破坏形态及荷载-滑移曲线特征,研究了螺栓直径、螺栓长径比、螺栓种类等参数对极限滑移、抗剪刚度等力学性能的影响,研究结果表明：新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被剪断,预埋带垫加长套筒底部的UHPC无损坏压溃现象;新型高强螺栓连接件的抗剪承载力、界面相对滑移随高强螺栓的直径增大而增大;高强螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓抗拉强度的55.8%,故建议在钢-UHPC组合构件中采用较大直径的高强螺栓连接件,有效减少抗剪连接件的数量;而负泊松比螺栓的抗剪承载力和抗剪刚度明显较小,但极限滑移却明显增大,表现出良好的延性,建议将负泊松比螺栓应用于钢-UHPC组合构件的负弯矩区段,避免负弯矩区段出现开裂。     

直拉单晶硅太阳能电池光致衰减效应的正电子湮没谱研究

采用正电子湮没辐射多普勒展宽谱研究了光照和热处理对直拉单晶硅太阳能电池微观缺陷和输出特性的影响。结果表明:随着光照时间的增加,太阳能电池的转换效率逐渐下降,照射超过12h后达到一个稳定值;将辐照后样品在200℃下热处理2h后,转换效率逐渐回复;电池中的硼氧复合体缺陷的激活和钝化导致电池转换效率和多普勒展宽谱的变化。     

锌铝基AI2O3陶瓷复合层上激光重熔区的组成及成因

本文采用带能谱扫描电子显微镜、Ｘ衍射等方法，分析了锌铝合金基陶瓷复合层激光重熔后相的结构和成分，并对其形成原因进行了探讨。     

不同次要相体积分数的亚共晶层-棒转变的多相场模拟

利用KKSO多相场模型,对亚共晶模型合金的层-棒转变过程进行模拟.结果表明,共晶形态的层-棒转变不是突变而是在一定成分范围内渐变的.在各向同性界面能条件下,当次要相体积分数远小于1/π时,共晶形态将发生层-棒转变,该相以棒状形式存在;当次要相体积分数在1/π附近时,层片共晶不完全向棒状共晶转变,且随着次要相体积分数的增大,转变时刻推迟;当次要相的体积分数远大于1/π时,层片状共晶不再向棒状共晶转变.共晶形态的层-棒转变趋势与初始层片间距有关,模拟结果与实验结果定性一致.