Nb基添加剂对AlH_3放氢行为的影响

氢化铝(AlH_3)具有储氢量高(10.1wt%)等优点,是近年来受到广泛关注的储氢材料之一。本文采用有机合成法制备了AlH_3,并添加了铌基添加剂(Nb、NbC、Nb2O5和NbF5)对其进行改性,系统研究了铌基添加剂对AlH_3放氢性能的影响。研究结果表明,制备的AlH_3纯度较高,不含其他杂质相,起始放氢温度约为130℃,终止放氢温度约为170℃,总放氢量达8.5wt%左右;添加剂Nb和NbC对AlH_3放氢性能有明显的改善作用,起始放氢温度降低到90~95℃;Nb2O5和NbF5对AlH_3的放氢行为影响显著,手工研磨的AlH_3+Nb2O5样品后,AlH_3的起始放氢温度从130℃下降到70℃,终止放氢温度随添加量的增加而降低,手工研磨的AlH_3+1mol%NbF5样品的初始放氢温度降低到60℃,放氢终止温度为140℃。同时,本文分析讨论了铌基添加剂对AlH_3的放氢性能的影响机理。     

2A66铝锂合金板材各向异性研究

采用布氏硬度与拉伸性能测试以及OM,SEM和TEM分析,研究2A66铝锂合金板材力学性能的各向异性随时效时间变化的规律和合金时效状态下的显微组织,并探讨影响各向异性的主要因素。结果表明:165℃峰值时效前,随时效时间的延长,2A66铝锂合金力学性能的各向异性程度逐渐下降,过时效后合金的各向异性有所增强,伸长率的各向异性大于强度各向异性。峰时效(64h)时合金的σ_b,σ_(0.2),δ的IPA值均达到了最低值,分别为3.0%,3.0%,12.2%,此时合金也获得了较好的强塑性结合,轴向σ_b,σ_(0.2),δ分别为526.5,448.9MPa,10.1%。不同热处理状态下,2A66铝锂合金平面各向异性的总体表现为:纵向(0°)和横向(90°)的强度最高,45°方向最低;45°方向试样的伸长率最高,纵向和横向最低。     

泡沫铝三明治板的研究与应用进展

泡沫铝三明治板(Aluminum foam sandwich,AFS)是基于泡沫铝材料开发的一类材料-结构一体化的先进多孔复合结构。AFS是交通运输、建筑以及航空航天等装备结构轻量化的重要材料,具有广阔的应用前景。概述了AFS的几类制备技术的基本原理和研究现状,着重分析了复合预制体制备、合金成分、AFS发泡成型工艺等关键环节中存在的理论和技术难点。介绍了AFS作为结构材料和功能材料的典型应用案例;最后总结提出了AFS材料研究和工程化技术开发的关键点与突破途径。     

泡沫铝连接件焊接工艺的应用现状与展望

泡沫铝兼具结构与功能特性,为充分发挥泡沫铝的各种性能,常将其与致密金属进行复合得到三明治结构,以提高其综合力学性能并降低成本。三明治结构的连接方法众多,而焊接手段是最可靠的连接方式。首先介绍了泡沫铝的性能特点及焊接难点,综述了其焊接方法,包括常规电弧焊、激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、等离子焊以及超声波焊,再对各工艺的局限性进行阐述,最后对泡沫铝连接件焊接工艺的发展方向进行浅析。     

无压烧结Ti3SiC2/铝基复合材料组织与性能

MAX相具有独特的层状晶体结构,不但具备常用铝基复合材料外加陶瓷颗粒的性能特征,同时具有可与石墨媲美的摩擦性能.本文以Al粉、Si粉和典型MAX相Ti_3SiC_2为原料,采用冷压成型-无压烧结方法制备了Ti_3SiC_2/Al-Si复合材料,并通过金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析手段,研究了烧结温度、Si元素含量对复合材料组织与性能的影响.研究表明:随着烧结温度从500℃提高到700℃,复合材料致密度先上升后下降,摩擦系数先降低后上升,硬度逐渐增大至最大值并基本保持稳定;随着Si质量分数从0增加到20.7%,复合材料的致密度逐渐降低,硬度逐渐增大,摩擦系数先降低后增大,晶粒尺寸随之下降,12.5%Si晶粒最为细小;烧结温度为650℃,Si元素质量分数为12.5%的铝基复合材料具有最低的摩擦系数0.18,相应的硬度为62 HV,致密度为92.12%.XRD物相和扫描电镜组织分析表明,复合材料的主要相组成为Al、Ti_3SiC_2,及由界面反应产生的Al_4C_3和Al的氧化产物Al_2O_3.     

Mg-Al-Pb及Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5%/NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试法、浸泡实验法以及表面形貌观察法研究了 Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:两种合金的腐蚀过程中都存在一个腐蚀速率很低的孕育期,长时间浸泡后合金的腐蚀达到稳定状态.对于固溶处理的合金,腐蚀起始于晶界处,Zn的添加会抑制Mg-Al-Pb合金在孕育期内的腐蚀,但是在浸泡较长时间后反而会加速其腐蚀过程.对于铸态合金,腐蚀过程起始于第二相周围,并且在浸泡较长时间后第二相会对腐蚀起到阻碍作用.经过长时间的浸泡后, Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金的腐蚀达到稳定状态,此时氢气析出速率会随着腐蚀合金表面粗糙度的增加而线性增加.     

铝化物涂层的高温氧化和腐蚀机理研究进展

铝化物涂层被广泛应用于发动机热端部件(如涡轮叶片)的防护,然而在服役过程中,铝化物涂层极易发生高温氧化与热腐蚀,导致失效。针对铝化物涂层在高温环境中服役失效的问题,重点介绍了铝化物涂层的高温氧化与热腐蚀机理、影响铝化物涂层的高温氧化与热腐蚀的因素,以及包括添加Cr、Si、Pt、活性元素等改性元素和进行预氧化处理在内的提升铝化物涂层的抗氧化性与耐腐蚀性能的方法。最后,展望了铝化物涂层高温氧化与热腐蚀研究的未来。     

复合泡沫填充管的高g值冲击防护特性

目的 为避免或减小高g值冲击对弹内轻质元器件的破坏,应加强对轻质元器件缓冲防护结构的研究。方法 基于新型复合泡沫和通孔泡沫铝的2种泡沫填充管,通过万能试验机和落锤冲击系统研究了2种泡沫填充管的静动态力学特性,并运用数值模拟方法研究高g值冲击下等质量的泡沫填充管与夹芯管的加速度缓冲效果和吸能机制。结果 数值模拟所得结构变形和落锤加速度与实验结果较为一致,验证了数值模拟方法的可靠性。复合泡沫平台应力具有显著的应变率效应,其填充管压溃载荷平稳且高于泡沫铝填充管,比泡沫铝填充管体现出更优异的高过载防护性能。等质量的泡沫夹芯管的抗冲击性能优于填充管,2种泡沫填充而成的夹芯管具有相似的高过载防护性能,泡沫材料压缩行为对夹芯管压溃载荷特征的影响低于填充管。结论 所得结果对轻质元器件的高g值缓冲防护有较强的指导意义。     

高性能铝基复合材料研究进展

自1960年代以来,全球持续开展了铝基复合材料研究,研发了损伤容限型、耐蚀型、高强型、耐热型、低膨胀型等一系列高性能铝基复合材料。这些复合材料已应用于航空、航天、电子和交通领域。然而,与传统金属材料和树脂基复合材料相比,目前高性能铝基复合材料的应用市场仍然很小。本文综述了高性能铝基复合材料在增强体、铝基体、制备方法、组织、性能和应用等方面的进展,讨论了在原材料、工程化、质量稳定性、性能数据、成本、应用和材料研制等方面存在的问题,从应用基体研究、材料研制、工程化、应用等方面展望了未来发展方向。高性能铝基复合材料的未来发展方向包括提升原材料质量、改善工艺稳定性、降低成本、加强工程化、扩大应用、探索增材制造+模锻技术及研制新一代纳米增强和纳米/微米混杂增强铝基复合材料。