国内阻燃钛合金工程化技术研究进展

阻燃钛合金的研制是防止"钛火"事故的最直接的方法。美国、英国和俄罗斯等均在积极开展阻燃钛合金的阻燃机理及其工程化技术研究,我国阻燃钛合金的基础研究起步较早,但在工程化技术开发及应用方面停滞多年,导致被发达国家拉开差距。近五年来,在材料研制单位和应用研究单位的共同努力下,Ti-V-Cr系阻燃钛合金工程化技术取得了显著进步。本文主要综述了近几年来国内阻燃钛合金工程化技术研究的最新进展;重点介绍了Ti40和WSTi3515S合金大型铸锭、大棒材及大尺寸板坯和环锻件的研制情况,并介绍了阻燃钛合金机械加工技术和摩擦点燃阻燃性能评价方法,最后对我国阻燃钛合金未来发展进行了展望。     

矫直工序对MRI磁体用超导线材性能的影响

通过研究铜比7,尺寸为1.8 mm×1.2 mm线材在复绕过程中添加矫直这一冷加工变形工序,研究了矫直工艺对线材的低温性能、尺寸和绝缘电压的影响。结果表明:增加矫直工序后,对线材起到了一定的加工硬化作用,线材的RRR值和绝缘电压分别下降了7%~15%,但对线材尺寸和临界电流影响不大,对比线材的使用要求发现,经矫直工序后的线材完全可满足线材的使用要求。     

钛型材的研制与开发

阐述了钛型材研制与开发的意义和现状，介绍了开发的眼镜架型材，表链型材和其他型材产品，重点对边丝、铰链，紧固件三种钛眼镜架型材生产中存在的问题及解决办法进行了分析，并作了市场前景的展望。     

热处理对Ti-5553钛合金棒材组织与性能的影响

研究了Ti-5553合金Φ300 mm大规格棒材在典型热处理工艺条件下的微观组织与力学性能。结果表明:Ti-5553合金的力学性能对固溶温度非常敏感;在BASCA热处理条件下Ti-5553合金断裂韧性高达87.3 MPa·m1/2,强度也维持在1100 MPa左右;在820℃固溶并在580~620℃时效后,Ti-5553合金弥散分布着大量等轴初生α相颗粒和针状次生α相,其相对体积分数决定了Ti-5553合金的强度和塑性匹配。     

钨单晶纳米压痕尺寸效应研究

利用纳米压痕仪和扫描探针显微镜对高纯钨单晶的载荷-位移曲线、弹性模量、压痕形貌、纳米硬度-加载深度以及弹性回复率的变化情况进行了研究。结果表明,W(111)晶面在加载和卸载过程中分别经历了弹性变形和塑性变形阶段,荷载-位移曲线未出现不连续现象,表明在加载过程中压痕内部未产生裂纹或脆性断裂;钨单晶的残余压痕表现出堆积形貌,表明钨单晶有较低的加工应变硬化趋势;采用连续刚度法测量了钨单晶的纳米压痕硬度以及弹性模量,结果表明,钨单晶纳米压痕硬度和弹性模量存在尺寸效应,即随着加载深度的增加,单晶的纳米压痕硬度和弹性模量减小;采用 Nix-Gao 模型对钨单晶的纳米压痕力学特征和进行了分析,计算了钨单晶的微观特征长度（h^*）为1490nm,无压痕尺寸效应时的纳米硬度值（H_0）为6.79GPa,尺寸效应因子（m）为0.18,即压入深度小于1490nm时,钨单晶具有明显的尺寸效应,当压入深度超过1490nm时,尺寸效应将减弱。当压入深度超过2450nm时,钨单晶的纳米尺寸效应将消失。     

化学法动态热处理制备LZO缓冲层

对采用化学溶液沉积技术动态热处理制备La2Zr2O7(LZO)缓冲层进行了研究.结果显示,制备长样品时,侧向进气更有利于驱散热解气体,降低样品织构的不均匀性.当侧向进气方向与样品表面法线方向夹角较小时,更有利于提高LZO缓冲层的织构特性.LZO缓冲层的织构和表面形貌受样品移动速度影响的主要原因是样品移动速度的变化直接改变了样品的热处理时间.优化动态热处理过程后制备出的LZO缓冲层表面致密,LZO缓冲层具有锐利的立方织构,织构锐利度与金属基带织构相当.     

粉末熔化工艺制备YBCO先驱粉末的相转变

采用粉末熔化工艺(PMP)制备YBa2Cu3O7-x先驱粉末.研究了在加热过程中加热速率和保温时间对其相成分的影响,并对粉末的显微结构进行了分析.通过高温X射线衍射仪原位研究了400°C/h和6000°C/h的加热速率对先驱粉末加热到包晶分解温度过程中的相变化过程.结果表明:加热速率为400°C/h时,先驱粉末会形成YBa2Cu3O7-x相;加熟速率为6000°C/h时,则不会有YBa2Cu3O7-x相生成.通过研究不同保温时间对粉末熔化工艺先驱粉末的影响,得出YBa2Cu3O7-x相的形成区间,其结果有助于控制粉末熔化工艺的参数和理解工艺的本质.     

化学溶液法制备的La_2Zr_2O_7缓冲层特性研究

利用XRD、电子背散射衍射分析(EBSD)和反射高能电子衍射(RHEED)等测试手段对化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层的体织构和表面特性进行了研究。结果表明,在金属基带上,利用化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层具有良好体织构和表面特性。     

粉末熔化处理工艺中Y2BaCuO5相形成机制

研究粉末熔化处理工艺的前驱粉末在不同热处理制度下淬火形成的Y_2BaCuO_5粒子形貌,并与熔融织构生长工艺和熔化粉末熔化生长工艺中的Y_2BaCuO_5粒子进行比较,揭示粉末熔化处理工艺中等轴状Y_2BaCuO_5粒子的形成机制.结果表明,粉末熔化处理工艺中Y_2BaCuO_5粒子形成等轴状的原因是其前驱粉末的组成有利于减少在包晶反应过程中形成过量的液相,抑制了Y_2BaCuO_5粒子的择优生长.     

高临界电流密度、低损耗Cu5Ni基NbTi线材制备技术研究

重离子装置中的加速器磁体均服役在±2.25T/s的高速脉冲条件下,因此要求该种磁体所用的超导线材具有较高的临界电流和较低的损耗。针对项目需求,本文设计及制备了两种新型结构的NbTi/Cu5Ni超导线材,芯数分别为12960芯和10800芯、铜比2.0、芯丝直径均小于5 μm。系统研究了两种新型结构超导线的芯丝截面形貌、芯丝表面形貌、磁滞损耗及不同时效热处理下的临界电流密度和n值。通过优化工艺后获得了Jc(5 T、4.2 K)为2902 A/mm_²,Qh(4.2 K,± 3T)为34.2 mJ/cm_³ 的千米级NbTi/Cu5Ni超导长线,并可实现批量化生产,为重离子装置的研制提供材料基础。