激光选区熔化生物医用Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳行为

分析了SLM Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳行为及相应的微观组织和断口形貌,设置与SLM试样化学成分相同的轧制态Ti-6Al-4V合金进行对比研究.采用X射线衍射(XRD)、结合电子背散射衍射(EBSD)的扫描电子显微镜(SEM)对合金的微观组织进行分析.结果表明,三点弯曲疲劳裂纹起始于准解理断裂表面附近的应力集中,随后向内扩展.SLM成形Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳寿命高于轧制成形Ti-6Al-4V合金,SLM Ti-6Al-4V合金内部孔洞缺陷导致表面附近应力集中,促进疲劳裂纹形核;而SLM Ti-6Al-4V合金中随机取向的α+β晶粒、二次裂纹和孔洞延缓了裂纹扩展,提高了疲劳寿命.对于轧制态Ti-6Al-4V合金,由大量近似取向α晶粒组成的宏观区引起应力集中,形成微裂纹,导致疲劳裂纹形核,而且宏观区对裂纹扩展的阻碍作用较小,不利于材料的疲劳寿命.     

纳米材料在热喷涂防腐中的应用

简述纳米热喷涂的发展、理论,重点介绍纳米表面工程实现方法,热喷涂纳米涂层的结构和性能及其耐蚀性的研究,以及同其它防腐技术的比较时所具备的优势.同时提出纳米材料在热喷涂应用中的一些尚待解决的问题.     

不同衬底上VO2薄膜的微观结构和光学性能研究

以云母(001)晶面和玻璃片为衬底,采用溶胶-凝胶法在其表面制VO2薄膜.利用XRD,AFM,FTIR等手段分析了不同衬底上薄膜的微观结构和光学性能.结果表明,云母表面VO22薄膜常温下呈单一的(011)取向,而玻璃表面VO2薄膜呈现(100)和(011)2种取向,单一(011)晶体取向的OV2薄膜表现出更好的光学开关性能.还分析了VO2薄膜的晶体取向对其光学性能的影响.     

Effect of Al2O3 Coating on Densification and Aging Sensibility of 3Y-TZP Ceramics

采用非均相沉淀法在3 mol%氧化钇稳定的氧化锆粉体表面包覆0.5%~1.5% (质量分数) 的Al2O3,研究了包覆Al2O3对3Y-TZP陶瓷的致密化及时效敏感性的影响。实验采用热膨胀仪测定氧化锆生坯的致密化过程,生坯经1450 ℃烧结致密化后,测试烧结体的密度、平均晶粒直径和机械性能。采用XRD、SEM表征材料的显微组织。结果表明：相比于传统的共沉淀法,通过表面包覆的方式向氧化锆中加入少量的Al2O3更能促进3Y-TZP陶瓷的烧结致密化。表面包覆少量Al2O3的3Y-TZP可在1350~1400 ℃烧结致密化。此外,表面包覆Al2O3能显著降低3Y-TZP陶瓷的时效敏感性,这与大量Al3+ 在3Y-TZP陶瓷晶界的偏聚有关     

WO3+掺杂对纳米TiO2薄膜可见光致亲水性的影响

用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉工艺在载波片上制备了均匀、透明的WO^3＋掺杂的纳米TiO2薄膜.用XRD、紫外-可见分光光度计分析了样品的晶相和光吸收性能,研究了WO^3＋的掺杂、掺杂量及热处理温度对薄膜可见光致亲水性的影响,并考察了薄膜在停止光照后,其亲水性能的变化.结果表明,与纯TiO2薄膜相比,掺WO^3＋的TiO2薄膜对可见光的吸收有所增强,并有一定的红移现象,且在可见光照射下,亲水性能都有提高,WO^3＋的最佳掺杂量为3%（物质的量比）;薄膜的最佳煅烧温度为773K;停止光照后,掺WO3＋的TiO2薄膜亲水性能持续的更久.     

钨掺杂二氧化钒薄膜的THz波段相变性能的研究

通过溶胶–凝胶法制备纯的VO₂和W掺杂的VO₂薄膜, 并且进行了XPS、AFM和XRD的分析与表征, 并观察了其微观形貌和结构. 同时研究了VO₂和W掺杂VO₂在红外光谱(λ=4 μm)和THz(0.3~1.0 THz)区域的金属–绝缘转变性能. 结果表明: 室温下W掺杂的VO₂薄膜在红外和THz区域的初始透过率都比纯的VO₂薄膜低. 在THz波段, W掺杂的VO₂表现出更低的相变温度. 同时在VO₂和W掺杂VO₂相变过程中, 观察到了金属–绝缘转变和结构转变的现象, W掺杂VO₂具有明显的峰位偏移现象.     

云母基VO_2薄膜光学开关及变色性能研究(英文)

采用溶胶凝胶及后退火工艺制备云母基底的二氧化钒薄膜,采用XRD、SEM、FTIR及色差研究薄膜的性能。FTIR结果表明:在金属-半导体相变过程中,薄膜在红外光区的透过率变化为77%;变色性能显示相变时薄膜从低温的黄褐色变为高温黄绿色,色差E*随温度的变化规律与光学开关性能类似,色差E*在相变过程中的最大值为11.31。     

整片三维纳米多孔铜为集流体的氧化亚铜膜电极的制备及储锂性能研究

对Mn-35Cu合金采用化学腐蚀法可制备出一种结构均匀且平均孔径为100 nm的整片三维纳米多孔铜。随后,经300℃、0.5 h热处理,在三维纳米多孔铜孔壁表面进一步形成一层氧化亚铜薄膜,从而制备出三维纳米多孔铜为集流体的氧化亚铜膜电极。分别对该电极进行SEM、XRD及恒流充放电测试。结果表明,这种多孔氧化亚铜膜电极在0.1 m A/cm~2的电流密度下,首次放电比容量达1.29 m Ah/cm~2,最高可逆比容量达0.89 m Ah/cm~2。60周循环后,该电极可逆比容量仍有0.56 m Ah/cm~2,容量保持率为62.9%,表明在下一代高性能锂离子电池中具有潜在的应用前景。高比表面积的氧化亚铜薄膜和独特的纳米多孔结构是该电极具有优异储锂性能的主要原因。     

Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金钎焊接头的组织及性能研究

采用Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,Ag-Cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4 h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼特性,随着应变的增加,钎焊试样的阻尼性能稳定提高。钎缝组织主要为Mn-Ni-Cu-Fe-Ag固溶体以及富Ag相组成,钎料与母材之间能产生良好的冶金结合,钎焊接头组织致密;钎焊接头的断裂模式为以韧性断裂为主的混合型断裂,钎焊接头室温剪切强度为209.7 MPa,经过调幅热处理后,钎焊接头断裂方式为脆性断裂,钎焊接头室温剪切强度达到246.4 MPa。     

固溶处理对Mg-O.6Zr-O.5Y合金力学和阻尼性能的影响

采用光学金相显微镜、电子式万能试验机及动态机械分析仪(DMA),研究了固溶处理温度(TH)和固溶处理时间(tH)对挤压态Mg-0.6Zr-0.5Y合金显微组织、力学和阻尼性能的影响.结果表明:合金在固溶处理过程中发生静态再结晶,并随固溶处理温度升高,合金晶粒长大,与挤压态相比力学性能降低而阻尼性能提高;400℃固溶处理时,随保温时间延长,合金阻尼性能提高,但保温时间继续延长到8h时,在晶界交叉处出现细小晶粒,使合金力学性能提高而阻尼性能下降.固溶处理工艺对合金阻尼性能的影响规律可用G-L理论来解释.