时效处理对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响

通过金相显微分析(OM)、扫描电镜观察(SEM)、透射电镜观察(TEM)和拉伸性能测试研究不同时效时间对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物镁合金显微组织及力学性能的影响,通过质量损失和电化学方法研究合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:时效时间为4～20 h时,合金中析出相的尺寸及数量随时效时间的延长而增加,析出相主要以纳米级棒状和颗粒状的(Mg,Zn)₃Gd相形式存在,部分棒状析出相与α-Mg基体具有共格界面关系。合金的强度及伸长率随时效时间的延长先升高后降低。在120 h的浸泡实验中,合金的平均腐蚀速率、点蚀孔洞的数量及孔洞尺寸随时效时间的延长而逐渐增大,腐蚀速率随浸泡时间延长呈现出先减小、后增大、再缓慢减小以及最后趋于稳定的过程。     

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能材料试验机等研究了固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响,借助质量损失实验和电化学实验研究了合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明：合金中第二相的数量及尺寸随着Al含量的增加而增加,第二相组成由纳米级棒状MgZn₂相和椭圆状Mg₂(Zn, Al)₁₁相(0～4 mass%Al)向Mg₁₇Al₁₂相(6 mass%Al)转变。当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的综合力学性能和耐蚀性能,其极限抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(180.1±3.1) MPa、(124.7±2.8) MPa和(16.7±1.5)%,在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,合金的静态腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为(0.822±0.056) mm/y和(0.790±0.045) mm/y。     

片状与粉末触媒对石墨转化成金刚石的催化效率研究

为了研究片状与粉末的镍基或铁基触媒对石墨转化为金刚石的催化性能的影响,采用金刚石成核和生长动力学方法分别计算了片状与粉末触媒参与下金刚石生长的活化能与比表面能。结果表明,无沦是片状还是粉末触媒,这两种触媒对金刚石生长活化能与比表面能的影响差异很小,比表面能与金刚石的结晶形态有关,决定于合成的温度压力条件。然而,粉末触媒的催化效率比片状触媒高得多,更有利于石墨转化为金刚石。     

立方氮化硅的冲击波合成实验研究

以α-Si₃N₄粉体作原材料, 采用炸药爆轰平面飞片加载 装置和样品回收技术进行了冲击波合成实验, 完整回收到合成样品, 经过酸处理, 对回收样品进行X射线衍射分析, 结果表明: 当加载压力超过50GPa而且冲击温度约3600～5000K时, α-Si₃N₄可以较完全地转化为γ-Si₃N₄. 本实验的研究结果建立了一种冲击压缩技术可单次合成克量级的立方氮化硅, 为进一步开展立方氮化硅的性能研究奠定了基础.     

温度对金刚石粉体表面镀铜的影响

在金刚石粉体表面通过化学沉积得到铜金属镀层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了镀液温度对镀速、镀层组织及形貌的影响。结果表明:当镀液温度低于30℃时,镀速为零,反应不能发生;温度在30~45℃时,随着温度的升高,铜的衍射峰逐渐增强;45℃时,基体完全被覆盖,镀层致密均匀;温度在45~50℃时,衍射峰进一步增强,镀层晶粒明显变大,致密度降低,表层有脱落现象;随着温度进一步增大,铜的衍射峰强度开始降低,60℃时,镀层有明显的脱落,翻边起皮现象。     

高温高压下γ-Si3N4的相变

为了研究γ-Si3N4在高温高压下的相变,在压力为5.2、5.4及5.7 GPa,温度为1 300～1 450 K,保温时间为15 min条件下,以Y2O3、Al2O3和La2O3为烧结助剂,制备了γ-Si3N4烧结体。用X射线衍射和扫描电子显微镜对烧结样品进行了分析和观察。结果表明:γ-Si3N4首先转变为α-Si3N4,再由α-Si3N4转变为β-Si3N4;β-Si3N4烧结体主要由长柱状的晶粒组成,晶粒相互连接,呈交叉分布,显微结构较为均匀,结构致密。拟合了三相相界方程,得到了γ、γ+α、α、α+β、β-Si3N4相界方程,并讨论了相关的相变机制。     

高温高压下石墨-Ni70Mn25Co5体系中石墨的层状生长现象与合成金刚石的质量

为了研究石墨-Ni70Mn25Co5体系在高压高温下石墨的变化和金刚石的生长现象,用六面顶压机对交替组装的圆片状石墨和Ni70Mn25Co5触媒进行高温高压处理及金刚百合成实验。扫描电镜观察结果表明：在触媒中再结晶石墨以片状为主,而类球状石墨由片状石墨的堆积长大形成的;覆盖在金刚石的金属包膜中有大约1μm厚的片状石墨。借助于多功能光学显微镜,观察到金刚石的晶体形态和缺陷特征随合成温度、压力的不同有规律地变化。实验证实了高温高压下石墨-Ni70Mn25Co5体系中石墨和金刚石的层状生长现象,进而提出了预防金刚石宏观缺陷、合成优质金刚石的技术措施。     

α-Si_3N_4与γ-Si_3N_4超高压烧结体的性能对比

以Y2O3-Al2O3-La2O3体系作烧结助剂,在5.4~5.7 GPa、1 620~1 770 K的高温高压条件下进行了α-Si3N4与γ-Si3N4粉体的烧结,研究了烧结体的相对密度、韦氏硬度和物相组成。结果表明:α-Si3N4、γ-Si3N4在烧结后完全转变为β-Si3N4;在相同烧结条件下,γ-Si3N4烧结体的相对密度、维氏硬度比α-Si3N4的高γ-Si3N4与α-Si3N4烧结体的最高相对密度与维氏硬度分别为99.20%,23.42 GPa和98.78%,21.87 GPa;烧结体由相互交错的长柱状β-Si3N4晶粒组成,显微结构均匀。     

溶液温度对铝合金化学镀Ni-W-P三元合金的影响

在化学镀中镀液的温度不仅影响施镀过程的沉积速度,而且还将直接影响镀层成分及镀层性能。通过X射线衍射（XRD）、扫描电（SEM）等测试手段着重研究了溶液温度对化学镀Ni—W—P镀层微观组织、相组成、镀速及硬度的影响。结果表明：温度为85℃时,镀层已完全覆盖基体,表面由胞状颗粒组成,大小比较均匀,颗粒直径平均为7μm左右,无明显的缺陷,W的含量高达9．60g,镀态下的硬度高达HV610左右,镀速为11μm／h。     

固溶处理Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物可降解镁合金的微观组织、力学性能和腐蚀性能

研究了Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd (x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,质量分数,%) 镁合金经过470 ℃和10 h固溶处理后的组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,Gd含量在0%~2.5%范围内,随着Gd含量增加,合金晶粒尺寸逐渐减小。当Gd含量低于1.5%时,合金元素几乎完全固溶于合金基体中,第二相主要由纳米尺度的(Mg,Zn)₃Gd析出颗粒组成。当Gd含量在1.5%~2.5%范围时,合金中出现未固溶的微米尺度的(Mg,Zn)₃Gd相,并且该相数量和尺寸随着Gd含量增加而增加。由于组织均匀分布和纳米尺寸的第二相颗粒存在,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。在120 h浸泡实验中,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金平均腐蚀速率首先降低,然后增加,接着缓慢降低,最后,随着浸泡时间延长,腐蚀速率最终变得稳定。