Cu、Co元素对激光烧结CrFeNiAlSi高熵合金组织与性能的影响

采用Cr、Fe、Ni、Al、Cu、Co、Si纯金属粉末按照等摩尔比混合并压坯,激光自蔓延烧结制备CrFeNiAlSi、CrFeNiAlCuSi、CrFeNiAlCoSi高熵合金。利用OM、XRD、SEM、显微硬度计及磨粒磨损机等试验表征设备,分析了CrFeNiAlSi、CrFeNiAlCuSi、CrFeNiAlCoSi高熵合金的显微组织、物相及力学性能。结果表明:CrFeNiAlSi高熵合金主要由BCC相组成,为菊花状组织。在加入Cu、Co元素后,从单一的BCC相转化为BCC+FCC两种相共存,但仍以BCC相为主,CrFeNiAlCuSi高熵合金为菊花状+胞状组织,CrFeNiAlCoSi高熵合金为等轴晶组织。加入Cu、Co元素改变了CrFeNiAlSi高熵合金的形貌与性能,加入Cu元素后孔隙减少,硬度下降,磨损率上升。加入Co元素后硬度上升,磨损率下降,显微硬度均值为1010 HV0. 1,磨损率最小为46 mg·cm~(-2)。     

基于多元图形特征与云模型理论的质量评价方法研究*

针对综合质量评价中评价结果不能充分反映主、客观因素共同作用的问题,提出了一种基于多元图表示原理与云模型理论相结合的综合质量评价方法。该方法基于多元图表示原理,应用雷达图表示方法的图形面积融合多指标参数,结合云模型理论定性定量转换强大功能,实现综合质量评价,得到符合人类思维方式的定性定量综合评价结果。以成都市土壤为研究对象,实验结果表明,该方法得到的定性定量相结合的综合评价结果符合实际数据的分布和人的思维方式,是一种充分反映主、客观因素共同作用的评价方法。该方法适用于多指标参数的质量评价问题。     

铬铁原矿粉激光制备高熵合金复合涂层的组织与性能

目的用铬铁原矿粉快速直接制备高熵合金复合涂层,研究其组织结构及性能,提高基体表面硬度和耐磨性。方法采用激光熔覆技术在40Cr钢表面制备高熵合金复合涂层,运用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及硬度计、磨粒磨损机,分析高熵合金复合涂层不同深度的显微组织、物相结构及力学性能。结果高熵合金复合涂层与基体结合良好,物相结构为简单BCC结构的过饱和固溶体,显微组织为典型胞状和树枝晶组织,且原位自生形成的细小碳化物颗粒强化相弥散分布于基体。深度为0.1 mm时,复合涂层的显微组织形貌最细小,且存在一定程度的成分偏析。复合涂层显微硬度平均为6.48 GPa,为基材40Cr钢的2倍以上。高熵合金复合涂层不同深度的磨损率均低于基体的磨损率,且随着深度的增加,磨损率逐渐升高,当深度为0.1 mm时,磨损率最低,为0.17 mg/mm2,耐磨性最好。结论以铬铁原矿粉为掺杂组元,采用激光熔覆技术成功制备出掺杂原位自生颗粒强化相的高熵合金复合涂层,显著提高了基体表面硬度和耐磨性。     

Q235钢表面Ni-Cr电镀层的组织及性能

为提高Q235钢的表面防护性能,对其进行表面电镀Ni-Cr处理,并采用正交试验对电镀Ni-Cr工艺进行优化。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(OM)分别对镀层进行物相表征和形貌观察,利用显微硬度计、磨粒磨损机和电化学工作站对镀层硬度和耐蚀性进行研究。结果表明:以镀层沉积速率为指标,正交试验所得电镀Ni-Cr优化工艺为柠檬酸钠含量30 g/L,镀液pH值3.0,电流密度20 A/dm~2,电镀温度35℃,镀层沉积速率可达40.17μm/h;Ni-Cr镀层相结构由γ-Ni和Cr_(1.22)Ni_(2.88)组成;镀层表面平整,表面形貌为密集球形颗粒;与基体相比,正交试验所得Ni-Cr镀层硬度提高了81.62~649.08 HV_(2N),磨损率减少了9.14~29.99mg/cm~2,自腐蚀电位提高了2.05~121.28 mV。     

激光引燃自蔓延烧结AlCrFeNiSix多孔高熵合金材料组织及性能研究

为探究Si含量的变化对AlCrFeNiSi系高熵合金组织及性能的影响规律,采用激光诱导自蔓延烧结制备AlCrFeNiSi_x(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)多孔高熵合金。利用金相光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、硬度测试等表征分析了不同Si含量的AlCrFeNiSi_x多孔高熵合金材料显微组织、物相结构、合金密度和孔隙率、维氏硬度及耐磨性能。结果表明,合金组织内部均匀分布微观孔隙,x=0.4时,合金孔隙分布最为均匀。x≤0.4时,合金由BCC相构成,x超过0.6时,合金在BCC相结构的基础上出现FCC相。AlCrFeNiSi0.6高熵合金硬度最大,为522.3 HV0.5;磨损率最小,为73.41mg/cm2;密度最大,为4.354g/cm3;孔隙率最低,为17.1%。x=0.2时,合金孔隙率最大,为39.92%。     

p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治异质结紫外光电探测器光电性能

目的 通过设计一种新型p–GaN/ZnO(薄膜+纳米线)三明治异质结结构,提高ZnO对紫外光的响应。方法 利用化学气相沉积(CVD)方法,在蓝宝石/GaN衬底上生长出纳米线+薄膜交错排列的ZnO,得到具有三明治结构的p–GaN/ZnO材料。通过旋涂Ag纳米线(NWS)、滴银胶为电极,制备三明治结构的异质结紫外(UV)光电探测器。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征物相及形貌;利用光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱分析晶体结晶情况;利用半导体分析测试仪对该三明治异质结UV光电探测器进行光电性能测试,得到其光电性能变化规律。结果 该三明治结构光电探测器顶部为ZnO薄膜,中间为ZnO NWS与纳米片交错排列分布,底部为GaN。这种二维(2D)/一维(1D)/2D结构使入射光在结构内多次反射和散射,提高了光程长度,进而提高了光吸收。另外,由于p–GaN和n–ZnO形成PN结,在内建电场作用下,可以有效提高光生电子–空穴分离效率。光电性能测试结果表明,在偏压2 V、光功率密度520 μW/cm²(365 nm)条件下,响应度(R)为35.8 A/W,上升时间(tr)为41.83 ms,下降时间(td)为43.21 ms,外量子效率(Eq)为122%,比探测率(D^*)为1.31×10¹² cm.Hz^1/2.W⁻¹。结论 通过一步CVD法制备新型p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治结构UV光电探测器,可以有效提高ZnO对紫外光的响应,为探索新式结构光电探测器提供可能。