绝热温度对超重力场燃烧合成TiC-TiB2组织及性能的影响

通过在(Ti+B4C)体系中引入相应含量的(CrO3+Al)高能铝热剂,采用超重力场燃烧合成,在不同绝热温度下制备出具有不同含量Cr基合金相的TiC-TiB2复合陶瓷。XRD、FESEM和EDS分析表明,TiC-TiB2复合陶瓷主要由TiB2片晶与不规则的TiC晶粒组成,少量的Al2O3夹杂颗粒孤立地分布于陶瓷基体上,而Cr基合金相则分布于TiB2片晶与不规则TiC晶粒周围。增加燃烧合成绝热温度,因增加了陶瓷熔体中的Cr基合金相含量,不仅促进陶瓷致密化,而且促使陶瓷凝固组织细化,使得TiB2片晶诱发的裂纹偏转、裂纹桥接、片晶拔出及Cr基合金相所引起的延性相增韧随之增强,进而使陶瓷断裂韧度与抗弯强度增大。     

高强韧透明细菌纤维素薄膜

细菌纤维素（Bacterial cellulose,BC）是一种可生物降解的天然生物大分子,其纳米网状结构和高结晶度使BC具有较高的机械强度,但较差的韧性和半透明性限制了其应用。通过以氯化胆碱/尿素（ChCl/urea）为增塑剂,采用简单浸渍法制备了BC/ChCl/urea复合膜。其中,ChCl/urea通过破坏纤维素分子间氢键并在增塑剂与纤维素之间形成新的氢键,有效的将BC的断裂伸长率从2.82%提高到28.85%,同时保持186 MPa的抗拉强度。断裂能也从2.68 MJ/m3增加到43.52 MJ/m3。BC/ChCl/urea复合膜具有良好的柔韧性和耐折叠性,透明度可达92.4%。薄膜的透明度和柔软度在30天后保持不变。用BC/ChCl/urea复合薄膜作为近场通信（NFC）的基底材料时在弯曲和拉伸下仍能有效地传输信息,预示其在可穿戴设备和电子设备基底材料具有潜在应用前景。     

B位前躯体法制备PZT/ZrO2纳米复相压电陶瓷的力学性能研究

采用改进的聚合物法制备B位前驱体PZT/ZrO2纳米复相陶瓷.采用TEM观察到马氏体相变和热失配产生的应力条纹和应力斑,发现ZrO2粒子截断电畴和使电畴弯曲的现象.应力场有效吸收裂纹扩展能量,加之ZrO2粒子强化基体晶界,PZT/ZrO2纳米复相陶瓷得到了强韧化.SEM分析显示陶瓷断裂模式随ZrO2加入向穿晶断裂模式转变.抗弯强度和断裂韧性随Zr2加入量增加明显提高,可达141.6 MPa和2.3 MPa·m1/2.     

中国中厚板产品生产现状及发展趋势

简要叙述了中国中厚板产品生产的总体概况及生产现状,分析了中厚板的发展趋势及需要解决的课题,对高强度、高韧性钢板生产、耐火、耐候、抗震钢板生产以及高耐腐蚀、特殊性能钢板生产的关键技术和中厚板生产工艺技术中需要探索的基础问题进行了讨论。     

高强韧吊臂用管焊接接头的组织与性能

提出了一种含W元素的BG890QL高强管,并将其焊接接头的金相组织、疲劳性能、拉伸性能和冲击韧性与不含W元素Q890L钢管的进行对比。结果表明:虽然两种材质钢管的常规力学性能相近,但是BG890QL的疲劳性能更优;焊接接头区域皆可分为焊缝区、粗晶区、细晶区以及回火软化区;W元素的添加改变了焊接过程中的相变行为,使得焊缝及热影响区的晶粒细小,从而提高了BG890QL高强管焊缝热影响区的综合力学性能。     

硬质多元氮化物薄膜研究进展

综述了硬质多元氮化物薄膜的研究进展,主要是从硬质薄膜的发展历程上,介绍了每一代薄膜的产生及其特点。同时介绍了硬质多元氮化物薄膜的结构及其性能特点。着重从如何提高薄膜硬度和韧性方面进行了详细介绍,对几种硬化机制进行了论述,包括晶粒细化、晶界强化、固溶强化及离子轰击/应力硬化。同时还介绍了提高薄膜韧性的方法,包括引入一个韧性相(包括金属相)、利用相变韧化、引入压应力韧化、优化涂层结构等。同时还指出,硬度和韧性都是硬质薄膜获得实际应用的重要指标。单纯追求高硬度或高韧性是不可取的,因为硬质薄膜一般脆性较大,而韧性好的薄膜却缺乏足够的硬度。从工程应用的角度来说,既要得到较高的硬度,而且韧性不能损失太多。最后指出,今后的发展方向要将硬化和韧性的研究集中在纳米尺度上,即如何在纳米尺度上进一步理解薄膜的变形。     

新型低密度高强高韧热轧层状钢研发

 鉴于能源短缺与高安全性要求,钢铁材料的低密度化与高强韧化成为高强钢的研发热点。大量报道证明,铝等元素合金化可以显著降低钢材密度,层状复合组织大幅度提高钢铁材料的韧性。在介绍国内外传统等轴晶粒高强韧钢、层状复合钢铁材料及低密度钢研发结果的基础上,提出了Fe-Al-Mn-C低密度双相钢的低中等合金质量分数（4%～12%）的合金化设计和高温铁素体和奥氏体的几何扁平化组织调控思路,制备出具有铁素体与马氏体相间排列的层片复合双相钢组织结构的高强韧钢研发思路。初步研究结果证明,层片双相钢的组织结构设计是可行的,实现了钢铁材料的高强度化（抗拉强度为1 000～1 500 MPa）、低密度化（6.5～7.5 g/cm3）和高韧性化（室温V型冲击韧性为200～400 J）,突破了传统等轴结构材料的强韧化机制制约,形成了新型层状复合结构强韧化的钢铁材料研发方向。强调未来需要对层片双相钢材料进行深入研究,以实现对化学成分、层片组织结构参数与材料强度、韧性和材料密度关系的定量研究,深入探讨低密度层状双相钢的层状组织调控机制及其强韧化机理,为未来高强韧金属材料研发及应用开辟出创新发展方向。     

高能铝热剂对超重力场反应加工TiB2基凝固陶瓷耦合控制研究

通过在(Ti+B4C)体系中引入不同含量的(CrO3+Al)高能铝热剂,采用超重力场反应加工技术,在不同反应绝热温度下制备出含有不同质量分数Cr基合金相的TiC-TiB2凝固陶瓷。用XRD、FESEM和EDS对样品进行分析。结果表明,TiC-TiB2凝固陶瓷由大量细小的TiB2片晶、不规则TiC晶粒及分布于TiB2和TiC之间的Cr基合金相与少量孤立分布的Al2O3夹杂组成。通过增加高能铝热剂添加量,提高反应熔体绝热温度与增加金属液相的耦合效应,不仅能有效降低Al2O3夹杂物含量、促进陶瓷致密化,而且更有利于TiB2基体相片晶的超细晶(平均厚度小于1μm)生成,进而使陶瓷相对密度、抗弯强度与断裂韧性均显著提升。     

铝电解NiFe2O4基惰性阳极材料纤维增强体的选择

以NiO和Fe2O3为原料采用固相烧结法合成NiFe2O4尖晶石,通过向其中添加短纤维制备纤维/NiFe2O4惰性阳极材料。为选择适合于NiFe2O4基惰性阳极材料的纤维增强体,对几种纤维在NiFe2O4基体中的高温稳定性进行考察。结果表明,高温下碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维与NiFe2O4基体是热力学不相容的;1 200℃时镀镍碳纤维和镍纤维不能在基体中稳定存在;1 400℃时ZrO2(f)与NiFe2O4基体具有良好的物理和化学相容性,添加3%ZrO2(f)(质量分数)阳极试样的力学性能得到明显改善。因此,ZrO2(f)可作为NiFe2O4基惰性阳极的纤维增强体。     

PDC钻头用浸渍钎料性能研究

依据Cu,Zn,Ni,Mn,Sn,Fe,Si和稀土元素在钎料中的作用,开发出一种新型钎料JZ-2。通过对其熔化温度、润湿性能、力学性能与传统钎料对比分析,得出该钎料在以上性能方面全面超过传统的516钎料和CuNi36Mn10钎料,具体表现为:该钎料熔化温度较低,约在1 144～1 173℃;对WC的润湿长度较高,为402 mm;抗拉强度高,为704 MPa,并且塑性加工性能好;浸焊件的抗弯强度高,约为689 N/mm2;JZ-2浸焊件冲击韧性高,约为4.22 J/cm2。