2005年第34卷第2期文章目次
2005, 34(2):169-173.
摘要:
综述了TiAl基合金板材的元素粉法和预合金粉法2种粉末冶金制备工艺，介绍了元素粉末法、金属箔片法、预合金粉热轧法、物理气相沉积法和等离子喷涂法等工艺的制备过程和材料性能，论述了上述方法的特点和发展趋势。
综述了TiAl基合金板材的元素粉法和预合金粉法2种粉末冶金制备工艺，介绍了元素粉末法、金属箔片法、预合金粉热轧法、物理气相沉积法和等离子喷涂法等工艺的制备过程和材料性能，论述了上述方法的特点和发展趋势。
2005, 34(2):174-177.
摘要:
介绍了Ti-V-Ni，Ti-V-Mn和Ti-V-Cr3种固溶体合金作为储氢合金或电极材料的研究现状。对无电化学活性的基质合金，用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法，得到一些性能较好的负极材料。同时指出了固溶体合金的特点和研究工作的方向。
介绍了Ti-V-Ni，Ti-V-Mn和Ti-V-Cr3种固溶体合金作为储氢合金或电极材料的研究现状。对无电化学活性的基质合金，用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法，得到一些性能较好的负极材料。同时指出了固溶体合金的特点和研究工作的方向。
2005, 34(2):178-183.
摘要:
介绍了钛基梯度功能材料复合结构的概念和开发背景，回顾了近些年来在钛基梯度功能材料宏细观尺度研究方面所取得的研究成果，并对钛基梯度功能材料复合结构的发展趋势作一展望。由于这种材料中，各组分材料的体积含量在空间位置上是连续变化的，其物理性能没有突变，因而可较好地避免诸如在纤维增强复合材料中经常出现的层间应力问题或降低应力集中现象。梯度功能材料目前已被发展用来作高温环境下的结构用件，本文着重论述了钛基梯度功能材料复合结构在材料优化分析领域的研究现状及其应用前景，并提出需要进一步研究的方向。
介绍了钛基梯度功能材料复合结构的概念和开发背景，回顾了近些年来在钛基梯度功能材料宏细观尺度研究方面所取得的研究成果，并对钛基梯度功能材料复合结构的发展趋势作一展望。由于这种材料中，各组分材料的体积含量在空间位置上是连续变化的，其物理性能没有突变，因而可较好地避免诸如在纤维增强复合材料中经常出现的层间应力问题或降低应力集中现象。梯度功能材料目前已被发展用来作高温环境下的结构用件，本文着重论述了钛基梯度功能材料复合结构在材料优化分析领域的研究现状及其应用前景，并提出需要进一步研究的方向。
2005, 34(2):184-188.
摘要:
应用小角度X射线散射技术结合TEM分析定量的描述Al-Zn-Mg-Cu-Li合金时效过程中析出相尺寸分布和形貌等信息。通过分析确定合金在几种时效状态下析出相为轴比在0．2～0．4之间的扁回转椭球形。确定了析出相特征尺寸的对数正态分布和质量依回转半径的Maxwell分布。并分析分布曲线随动力强度Ks的变化特征，可以看出，析出相尺寸和质量分布曲线基本满足随动力强度增加，几何平均值增加，分布范围变宽。
应用小角度X射线散射技术结合TEM分析定量的描述Al-Zn-Mg-Cu-Li合金时效过程中析出相尺寸分布和形貌等信息。通过分析确定合金在几种时效状态下析出相为轴比在0．2～0．4之间的扁回转椭球形。确定了析出相特征尺寸的对数正态分布和质量依回转半径的Maxwell分布。并分析分布曲线随动力强度Ks的变化特征，可以看出，析出相尺寸和质量分布曲线基本满足随动力强度增加，几何平均值增加，分布范围变宽。
2005, 34(2):189-193.
摘要:
通过研究GPS烧结氮化硅陶瓷的室温和高温抗弯强度、晶界相含量和成分以及晶界析晶相随氮化硅粉料表面氧含量的变化规律，发现当粉料表面氧含量低于1．35mg／m^2时，氮化硅陶瓷在室温下的抗弯强度基本保持不变。试样在1200℃时的抗弯强度明显低于室温强度，且随着粉料表面氧含量的增加有一最高值。由于烧结助剂引入的O和Si在烧结过程中的还原气氛下发生反应而损失，烧结体中晶界相的实际含量显著低于粉料中烧结助剂的加入量。随粉料表面氧含量的增加，氮化硅陶瓷烧结体中的二次析晶相α-Y2Si2O7和β-Y2Si2O7消失，只有β-Si3N4晶相和晶界玻璃相存在。
通过研究GPS烧结氮化硅陶瓷的室温和高温抗弯强度、晶界相含量和成分以及晶界析晶相随氮化硅粉料表面氧含量的变化规律，发现当粉料表面氧含量低于1．35mg／m^2时，氮化硅陶瓷在室温下的抗弯强度基本保持不变。试样在1200℃时的抗弯强度明显低于室温强度，且随着粉料表面氧含量的增加有一最高值。由于烧结助剂引入的O和Si在烧结过程中的还原气氛下发生反应而损失，烧结体中晶界相的实际含量显著低于粉料中烧结助剂的加入量。随粉料表面氧含量的增加，氮化硅陶瓷烧结体中的二次析晶相α-Y2Si2O7和β-Y2Si2O7消失，只有β-Si3N4晶相和晶界玻璃相存在。
2005, 34(2):194-198.
摘要:
用金相显微镜、定量金相、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)及X射线衍射(XRD)研究了0％，4％，6％Ta(质量分数)3种成分的低Cr高W铸造镍基高温合金铸态及热暴露后的显微组织，结果表明：Ta是强MC碳化物形成元素，它形成MC碳化物的倾向低于Nb、高于Ti，当合金中Ta的原子百分含量超过Nb3倍时，Ta在MC碳化物中的原子百分含量超过Nb。Ta是强γ'形成元素，它促进共晶γ’的形成，在合金成分中以等量原子百分含量的Ta代替Al不会改变合金的共晶γ'数量。在高W铸造高温合金中M6C是比MC更加稳定的碳化物，Ta的加入不能抑制1100℃，500h长时热暴露后MC完全转变为粒状或片状M6C。MC分解时释放的碳还促使σ(W,Mo) C→M6C反应。对Ni-1．5Cr-10Co-16W-2Mo-5Al-1Ti-1Nb基础成分合金，其最佳的含Ta量为4％(质量分数)，而且含碳量应低于0．07％(质量分数)。
用金相显微镜、定量金相、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)及X射线衍射(XRD)研究了0％，4％，6％Ta(质量分数)3种成分的低Cr高W铸造镍基高温合金铸态及热暴露后的显微组织，结果表明：Ta是强MC碳化物形成元素，它形成MC碳化物的倾向低于Nb、高于Ti，当合金中Ta的原子百分含量超过Nb3倍时，Ta在MC碳化物中的原子百分含量超过Nb。Ta是强γ'形成元素，它促进共晶γ’的形成，在合金成分中以等量原子百分含量的Ta代替Al不会改变合金的共晶γ'数量。在高W铸造高温合金中M6C是比MC更加稳定的碳化物，Ta的加入不能抑制1100℃，500h长时热暴露后MC完全转变为粒状或片状M6C。MC分解时释放的碳还促使σ(W,Mo) C→M6C反应。对Ni-1．5Cr-10Co-16W-2Mo-5Al-1Ti-1Nb基础成分合金，其最佳的含Ta量为4％(质量分数)，而且含碳量应低于0．07％(质量分数)。
2005, 34(2):199-204.
摘要:
基于余氏固体与分子经验电子理论(EET)和程氏改进的TFD理论提出了计算双相TiAl合金层片状结构α2／γ界面电子结构的计算模型与方法，计算了含常用合金元素的单相TiAl合金与双相TiAl合金中的异相界面的电子结构，利用界面电子结构给出的信息-界面结合因子ρ，Δρ,σ，以合金元素Mn为例初步分析讨论了双相TiAl合金层片状结构增加韧性的微观机制。
基于余氏固体与分子经验电子理论(EET)和程氏改进的TFD理论提出了计算双相TiAl合金层片状结构α2／γ界面电子结构的计算模型与方法，计算了含常用合金元素的单相TiAl合金与双相TiAl合金中的异相界面的电子结构，利用界面电子结构给出的信息-界面结合因子ρ，Δρ,σ，以合金元素Mn为例初步分析讨论了双相TiAl合金层片状结构增加韧性的微观机制。
2005, 34(2):205-207.
摘要:
在已有的泡沫金属双向名义载荷强度与孔隙率关系的基础上，分析了该材料的双向等应力拉伸加载情形，探讨了泡沫金属在该情形下发生破坏的力学行为。研究结果显示，以“八面体模型”推导出来的有关力学关系，较好地表征了该材料在双向等载条件下的行为特点。
在已有的泡沫金属双向名义载荷强度与孔隙率关系的基础上，分析了该材料的双向等应力拉伸加载情形，探讨了泡沫金属在该情形下发生破坏的力学行为。研究结果显示，以“八面体模型”推导出来的有关力学关系，较好地表征了该材料在双向等载条件下的行为特点。
2005, 34(2):208-211.
摘要:
利用热重分析法、XRD和SEM(EDX)研究了1种新型镍基高温合金在950℃和1000℃的高温氧化行为。合金在950℃氧化时，氧化增重遵循抛物线规律，表面氧化膜无剥落，在1000℃氧化时表面氧化膜出现剥落，仍近似遵循抛物线规律。氧化膜由Cr2O3，Ni，Co)Cr2O4，TiO2，SiO2和Al2O3组成，并有内氧化现象发生。合金在1000℃的氧化速度比在950℃时约高出1个数量级。根据氧化膜的组成进一步分析了合金的氧化机理。
利用热重分析法、XRD和SEM(EDX)研究了1种新型镍基高温合金在950℃和1000℃的高温氧化行为。合金在950℃氧化时，氧化增重遵循抛物线规律，表面氧化膜无剥落，在1000℃氧化时表面氧化膜出现剥落，仍近似遵循抛物线规律。氧化膜由Cr2O3，Ni，Co)Cr2O4，TiO2，SiO2和Al2O3组成，并有内氧化现象发生。合金在1000℃的氧化速度比在950℃时约高出1个数量级。根据氧化膜的组成进一步分析了合金的氧化机理。
2005, 34(2):212-216.
摘要:
为了提高低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，在低钴AB5型贮氢合金中加入微量的硼，用真空快淬工艺制备了稀土系低钴AB5型MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx(x=0，0．1，0．2，0．3，0．4)贮氢合金，分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构，研究了硼对铸态及快淬态合金微观结构及循环寿命的影响。结果表明，硼能大幅度提高铸态及快淬态低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，但其作用机理是完全不同的。
为了提高低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，在低钴AB5型贮氢合金中加入微量的硼，用真空快淬工艺制备了稀土系低钴AB5型MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx(x=0，0．1，0．2，0．3，0．4)贮氢合金，分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构，研究了硼对铸态及快淬态合金微观结构及循环寿命的影响。结果表明，硼能大幅度提高铸态及快淬态低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，但其作用机理是完全不同的。
2005, 34(2):217-220.
摘要:
对定向凝固DZ4合金760℃和800℃下的低周疲劳行为进行了研究，并结合断口观察，对其疲劳裂纹的萌生与扩展进行了分析。结果表明，DZ4合金760℃和800℃下的低周疲劳属应力疲劳，其损伤以弹性损伤为主，弹性损伤与疲劳寿命具有很好的相关性。定向凝固DZ4合金高寿命低周疲劳裂纹易于萌生于试样内部或亚表面的柱状晶界。其疲劳裂纹的稳定扩展也较难形成典型的疲劳条带。
对定向凝固DZ4合金760℃和800℃下的低周疲劳行为进行了研究，并结合断口观察，对其疲劳裂纹的萌生与扩展进行了分析。结果表明，DZ4合金760℃和800℃下的低周疲劳属应力疲劳，其损伤以弹性损伤为主，弹性损伤与疲劳寿命具有很好的相关性。定向凝固DZ4合金高寿命低周疲劳裂纹易于萌生于试样内部或亚表面的柱状晶界。其疲劳裂纹的稳定扩展也较难形成典型的疲劳条带。
2005, 34(2):221-225.
摘要:
采用粉末冶金和压力加工方法制备了不同La2O3含量Mo-La2O3板材。Mo-La2O3板材和纯铝(PMo)板材经高温热处理后在室温下进行静态拉伸试验。结果表明，La2O3的添加不仅提高了铝板的强度，而且对铝板的延性具有显著的改善作用，Mo-La2O3板材的纵向塑性在20％以上，最高达到46％。采用SEM和TEM的观察结果对铝板的拉伸行为进行了解释。
采用粉末冶金和压力加工方法制备了不同La2O3含量Mo-La2O3板材。Mo-La2O3板材和纯铝(PMo)板材经高温热处理后在室温下进行静态拉伸试验。结果表明，La2O3的添加不仅提高了铝板的强度，而且对铝板的延性具有显著的改善作用，Mo-La2O3板材的纵向塑性在20％以上，最高达到46％。采用SEM和TEM的观察结果对铝板的拉伸行为进行了解释。
2005, 34(2):226-230.
摘要:
用金相显微镜，扫描电镜，X射线衍射及密度测定，研究了90W-7Ni-3Fe和80W-10Ta-7Ni-3Fe2种成分合金。结果表明，含Ta合金在1400℃烧结时密度可达96.3％，合金密度随烧结温度提高而增加，在1460℃时密度达到最大；Ta原子固溶到硬质相W和粘结相中，使得合金硬度明显提高；含Ta合金断口形貌中，粘结相呈沿晶断裂、W晶粒穿晶断裂及其脱出具有相当比例；Ta粉末粒度对合金力学性能、微观组织及断裂方式均产生显著影响。
用金相显微镜，扫描电镜，X射线衍射及密度测定，研究了90W-7Ni-3Fe和80W-10Ta-7Ni-3Fe2种成分合金。结果表明，含Ta合金在1400℃烧结时密度可达96.3％，合金密度随烧结温度提高而增加，在1460℃时密度达到最大；Ta原子固溶到硬质相W和粘结相中，使得合金硬度明显提高；含Ta合金断口形貌中，粘结相呈沿晶断裂、W晶粒穿晶断裂及其脱出具有相当比例；Ta粉末粒度对合金力学性能、微观组织及断裂方式均产生显著影响。
2005, 34(2):231-233.
摘要:
利用电阻炉加热，采用电子显微镜及图象分析仪，研究了近液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明：近液相线铸造铝合金A356在580℃～590℃加热，保温10min，晶粒仍保持细小、近似等轴的组织特点。随着加热温度的升高和保温时间的延长，初生相尺寸增加较小，具有较高的热稳定性。
利用电阻炉加热，采用电子显微镜及图象分析仪，研究了近液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明：近液相线铸造铝合金A356在580℃～590℃加热，保温10min，晶粒仍保持细小、近似等轴的组织特点。随着加热温度的升高和保温时间的延长，初生相尺寸增加较小，具有较高的热稳定性。
16 包晶合金的定向凝固与生长
2005, 34(2):234-239.
摘要:
综述了包晶合金定向凝固中包晶相的形核与生长机制，讨论了利用最高界面生长温度假设以及成分过冷和充分形核判据下包晶合金的微观组织与相选择规律，对包晶相的3种生长机制进行了分析，并在Sn-Cu包晶合金定向凝固实验中发现其包晶反应不仅存在于凝固界面处，在后续冷却过程中也能进行，最后针对国内外包晶合金定向凝固研究的现状，提出了其需要进一步研究的问题。
综述了包晶合金定向凝固中包晶相的形核与生长机制，讨论了利用最高界面生长温度假设以及成分过冷和充分形核判据下包晶合金的微观组织与相选择规律，对包晶相的3种生长机制进行了分析，并在Sn-Cu包晶合金定向凝固实验中发现其包晶反应不仅存在于凝固界面处，在后续冷却过程中也能进行，最后针对国内外包晶合金定向凝固研究的现状，提出了其需要进一步研究的问题。
2005, 34(2):240-243.
摘要:
测定了LaNi5-xAlx(x=0，0．1，0．2，0．3)系合金在吸放氢过程中的贮氢性能。结果表明，贮氢容量随合金中Al含量的增加而降低，平台压力和热力学焓变和熵变随合金中Al含量的增加而降低，合金形成氢化物的稳定性增强；LaNi5-xAlx系合金在吸放氢过程中的平台压力存在一定的差异，即滞后现象，滞后系数随合金中Al含量的增加而降低，这是LaNi5-xAlx系的晶胞体积随合金中Al含量的增加而增加的必然结果;LaNi5-xAlx系合金的吸放氢动力学参数也与合金中的Al含量有关，活化能随Al含量的增加而降低，但活化能不存在数量级的差异。
测定了LaNi5-xAlx(x=0，0．1，0．2，0．3)系合金在吸放氢过程中的贮氢性能。结果表明，贮氢容量随合金中Al含量的增加而降低，平台压力和热力学焓变和熵变随合金中Al含量的增加而降低，合金形成氢化物的稳定性增强；LaNi5-xAlx系合金在吸放氢过程中的平台压力存在一定的差异，即滞后现象，滞后系数随合金中Al含量的增加而降低，这是LaNi5-xAlx系的晶胞体积随合金中Al含量的增加而增加的必然结果;LaNi5-xAlx系合金的吸放氢动力学参数也与合金中的Al含量有关，活化能随Al含量的增加而降低，但活化能不存在数量级的差异。
2005, 34(2):244-247.
摘要:
采用凝胶注模技术原位合成造孔剂制备出开孔气孔率为20％～30％的La0．8Sr0．2MnO3多孔阴极材料。结果表明，合适的烧结温度为l100℃～1150℃；开口气孔位于三角晶界，中位孔径约为400nm；多孔材料的电导率随着温度的升高而升高，由ln(σT)-1／T曲线，可得电导活化能Ea为10．99kJ／mol。
采用凝胶注模技术原位合成造孔剂制备出开孔气孔率为20％～30％的La0．8Sr0．2MnO3多孔阴极材料。结果表明，合适的烧结温度为l100℃～1150℃；开口气孔位于三角晶界，中位孔径约为400nm；多孔材料的电导率随着温度的升高而升高，由ln(σT)-1／T曲线，可得电导活化能Ea为10．99kJ／mol。
2005, 34(2):248-251.
摘要:
采用横流CO2激光，在Ni基高温合金表面制备了纳米Al2O3弥散强化(ODS)Ni基合金熔覆层。利用光学显微镜、扫描电镜及EDS附件分析了熔覆层的组织结构。结果表明：界面晶粒的生长方向为垂直于界面的“外延式”生长；加入纳米Al2O3，界面的生长形态发生变化，由细长的柱状树枝晶转变为较短的树枝晶；纳米Al2O3含量增大至1％时整个断面获得等轴枝晶组织；纳米Al2O3作为异质形核的核心，细化了组织。
采用横流CO2激光，在Ni基高温合金表面制备了纳米Al2O3弥散强化(ODS)Ni基合金熔覆层。利用光学显微镜、扫描电镜及EDS附件分析了熔覆层的组织结构。结果表明：界面晶粒的生长方向为垂直于界面的“外延式”生长；加入纳米Al2O3，界面的生长形态发生变化，由细长的柱状树枝晶转变为较短的树枝晶；纳米Al2O3含量增大至1％时整个断面获得等轴枝晶组织；纳米Al2O3作为异质形核的核心，细化了组织。
2005, 34(2):252-255.
摘要:
研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响。实验表明以2TiC／1Ti／1Si／0．2Al为起始原料组成，采用热压工艺在1200℃～1400℃的温度范围内，可以制备得到密度达到理论密度98％以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料。由XRD数据计算得到的晶格参数与文献中的值接近。通过SEM和EPMA分析得知Ti3SiC2晶粒呈板状结晶形貌，且发育良好，晶粒在平面内的尺寸分别为3μm～8μm和4μm～10μm。
研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响。实验表明以2TiC／1Ti／1Si／0．2Al为起始原料组成，采用热压工艺在1200℃～1400℃的温度范围内，可以制备得到密度达到理论密度98％以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料。由XRD数据计算得到的晶格参数与文献中的值接近。通过SEM和EPMA分析得知Ti3SiC2晶粒呈板状结晶形貌，且发育良好，晶粒在平面内的尺寸分别为3μm～8μm和4μm～10μm。
2005, 34(2):256-258.
摘要:
外延硅经过碳注入、氢气氛下高温退火和电化学腐蚀相继处理之后，发出位于431nm左右的蓝色荧光峰。随电化学腐蚀条件的增强，蓝色荧光峰先变强后消失，并出现位于716nm处的红光峰。样品中随碳注入而注入的杂质C=O复合体镶嵌在退火过程所形成的纳米硅颗粒的表面，形成典型的纳米硅镶嵌结构。正是这种结构导致了蓝光发射。
外延硅经过碳注入、氢气氛下高温退火和电化学腐蚀相继处理之后，发出位于431nm左右的蓝色荧光峰。随电化学腐蚀条件的增强，蓝色荧光峰先变强后消失，并出现位于716nm处的红光峰。样品中随碳注入而注入的杂质C=O复合体镶嵌在退火过程所形成的纳米硅颗粒的表面，形成典型的纳米硅镶嵌结构。正是这种结构导致了蓝光发射。
2005, 34(2):259-262.
摘要:
采用磁控溅射方法在Si(111)基片上沉积Cu-Zr／ZrN薄膜体系作为扩散阻挡层。通过比较Cu-Zr／ZrN薄膜体系和三元非晶(Mo，Ta，W)-Si-N的电阻率，同时比较Cu-Zr／ZrN薄膜体系和Ta，TaN的硬度，说明作为扩散阻挡层的材料的选取，应从整体性能上考虑，而不能仅仅考虑热稳定性等单一指标。
采用磁控溅射方法在Si(111)基片上沉积Cu-Zr／ZrN薄膜体系作为扩散阻挡层。通过比较Cu-Zr／ZrN薄膜体系和三元非晶(Mo，Ta，W)-Si-N的电阻率，同时比较Cu-Zr／ZrN薄膜体系和Ta，TaN的硬度，说明作为扩散阻挡层的材料的选取，应从整体性能上考虑，而不能仅仅考虑热稳定性等单一指标。
2005, 34(2):263-265.
摘要:
采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金的结构、磁性能和晶化行为。结果表明：Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金在晶化前既没有发生玻璃转变也没有过冷液相区；Nd60Fe20Al10Co10合金的DSC曲线上在360℃～475℃之间有1个宽的放热峰，加入2at％～5at％的B后该放热峰消失。铸态Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金在室温具有硬磁性。随B含量的增加，合金的内禀矫顽力显著增加，而饱和磁化强度和剩磁则有所下降。B的加入使Nd60Fe20Al10Co10合金的晶化行为发生明显变化。
采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金的结构、磁性能和晶化行为。结果表明：Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金在晶化前既没有发生玻璃转变也没有过冷液相区；Nd60Fe20Al10Co10合金的DSC曲线上在360℃～475℃之间有1个宽的放热峰，加入2at％～5at％的B后该放热峰消失。铸态Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金在室温具有硬磁性。随B含量的增加，合金的内禀矫顽力显著增加，而饱和磁化强度和剩磁则有所下降。B的加入使Nd60Fe20Al10Co10合金的晶化行为发生明显变化。
2005, 34(2):266-270.
摘要:
用磁悬浮冷坩埚提拉设备沿[001]方向生长了组分为Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6的单晶，通过磁增强相变应变和磁感生应变的测量研究了该材料磁控形状记忆效应和磁感生应变的温度稳定性。结果发现该材料不但具有大的自发相变应变、磁增强相变应变和磁感生应变，而且磁感生应变具有很好的温度稳定性，从265K到100K，饱和磁感生应变的最大减小量不超过10％。另外，实验也发现磁感生应变量最大的方向是沿晶体母相的[001]方向(即单晶生长方向)。根据合金形状记忆的特点和磁场诱导应变的机理对实验结果进行了分析和讨论。
用磁悬浮冷坩埚提拉设备沿[001]方向生长了组分为Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6的单晶，通过磁增强相变应变和磁感生应变的测量研究了该材料磁控形状记忆效应和磁感生应变的温度稳定性。结果发现该材料不但具有大的自发相变应变、磁增强相变应变和磁感生应变，而且磁感生应变具有很好的温度稳定性，从265K到100K，饱和磁感生应变的最大减小量不超过10％。另外，实验也发现磁感生应变量最大的方向是沿晶体母相的[001]方向(即单晶生长方向)。根据合金形状记忆的特点和磁场诱导应变的机理对实验结果进行了分析和讨论。
2005, 34(2):271-274.
摘要:
采用粉冶法制备了添加Y2O3／CeO2(≤0．6w％)的复合强化钼合金(MYC)丝。用XRD标定合金相组成，用SEM观察合金的显微组织，用万能电子拉伸机测定合金丝的力学性能并将测定结果与纯钼丝进行了对比研究。研究结果表明：添加Y2O3／CeO2复合强化钼合金的相组成为Mo，YMoO4和CeO2；MYC合金断口具有典型的塑性断裂特征，MYC合金丝在1600℃退火后仍然表现明显的纤维状织构组织形态。
采用粉冶法制备了添加Y2O3／CeO2(≤0．6w％)的复合强化钼合金(MYC)丝。用XRD标定合金相组成，用SEM观察合金的显微组织，用万能电子拉伸机测定合金丝的力学性能并将测定结果与纯钼丝进行了对比研究。研究结果表明：添加Y2O3／CeO2复合强化钼合金的相组成为Mo，YMoO4和CeO2；MYC合金断口具有典型的塑性断裂特征，MYC合金丝在1600℃退火后仍然表现明显的纤维状织构组织形态。
2005, 34(2):275-278.
摘要:
用H2和Ga2O3的高温反应形成元素Ga的恒定表面源，通过SiO2-Si复合结构实现了Ga在Si中的高均匀性掺杂；利用二次离子质谱分析(SIMS)、扩展电阻(SRP)、四探针测试等方法，对P型杂质Ga在SiO2薄膜、SiO2-Si两固相接触的内界面、近Si表面的热分布进行分析；揭示出开管方式扩散Ga的实质是由SiO2薄膜对Ga原子的快速输运及其在SiO2-Si内界面分凝效应两者统一的必然结果；并对该过程Ga杂质浓度分布机理进行了分析和讨论。
用H2和Ga2O3的高温反应形成元素Ga的恒定表面源，通过SiO2-Si复合结构实现了Ga在Si中的高均匀性掺杂；利用二次离子质谱分析(SIMS)、扩展电阻(SRP)、四探针测试等方法，对P型杂质Ga在SiO2薄膜、SiO2-Si两固相接触的内界面、近Si表面的热分布进行分析；揭示出开管方式扩散Ga的实质是由SiO2薄膜对Ga原子的快速输运及其在SiO2-Si内界面分凝效应两者统一的必然结果；并对该过程Ga杂质浓度分布机理进行了分析和讨论。
2005, 34(2):279-282.
摘要:
采用涂覆法制备了作为光催化剂的TiO2薄膜。XRD和SEM分析表明：所制备的TiO2为锐钛型；薄膜表面呈现均匀的结构；微晶平均粒度为22．7nm。在体外对胃癌细胞进行了紫外光照TiO2光催化的实验，并同仅用紫外光和仅用TiO2的空白实验作了对照。用盒子维模型计算了所制备的催化剂表面分形维数。结果表明：所制备的纳米TiO2催化剂表面分形维数介于2．52～2．57。分形维数较大的TiO2薄膜，对胃癌细胞的杀伤效果较好，杀伤率达80％。
采用涂覆法制备了作为光催化剂的TiO2薄膜。XRD和SEM分析表明：所制备的TiO2为锐钛型；薄膜表面呈现均匀的结构；微晶平均粒度为22．7nm。在体外对胃癌细胞进行了紫外光照TiO2光催化的实验，并同仅用紫外光和仅用TiO2的空白实验作了对照。用盒子维模型计算了所制备的催化剂表面分形维数。结果表明：所制备的纳米TiO2催化剂表面分形维数介于2．52～2．57。分形维数较大的TiO2薄膜，对胃癌细胞的杀伤效果较好，杀伤率达80％。
2005, 34(2):283-286.
摘要:
研究了元素Ti对贮氢电极合金ZrMn0.7V0.2Co0.1Ni1.2的相结构、相组成以及电化学性能的影响。结果表明，对于合金Zr1-xTix(Mn0.7V0.2Co0.1Ni1.2)，其母体合金的主相为C15型Laves相，并含有少量的非Laves相Zr7M10；但随着掺Ti量的增加，合金中出现C14型Laves相，而且其含量逐渐增加；在x=0．1～0．2时，合金中还出现少量的TiNi相，而在x=0．4～0．5时，非Laves相Zr7M10和TiNi相全部消失，说明元素Ti大量的掺杂抑制了第二相的产生：而且随着Ti含量的增加，合金中的C15型和C14型Laves相的晶格常数逐渐减小。电化学测试结果发现，当含Ti量x=0．2时，合金有最大放电容量Cmax为354mAh／g，在放电电流为300mAh／g条件下，高倍率放电性能比母体合金提高了15％。
研究了元素Ti对贮氢电极合金ZrMn0.7V0.2Co0.1Ni1.2的相结构、相组成以及电化学性能的影响。结果表明，对于合金Zr1-xTix(Mn0.7V0.2Co0.1Ni1.2)，其母体合金的主相为C15型Laves相，并含有少量的非Laves相Zr7M10；但随着掺Ti量的增加，合金中出现C14型Laves相，而且其含量逐渐增加；在x=0．1～0．2时，合金中还出现少量的TiNi相，而在x=0．4～0．5时，非Laves相Zr7M10和TiNi相全部消失，说明元素Ti大量的掺杂抑制了第二相的产生：而且随着Ti含量的增加，合金中的C15型和C14型Laves相的晶格常数逐渐减小。电化学测试结果发现，当含Ti量x=0．2时，合金有最大放电容量Cmax为354mAh／g，在放电电流为300mAh／g条件下，高倍率放电性能比母体合金提高了15％。
2005, 34(2):287-290.
摘要:
采用水热合成法，以TiO2粉体和NaOH为原料，成功地制备出了TiO2纳米管。用XRD，SEM，HRTEM，紫外吸收光谱分析仪和光谱辐射分析仪等手段对纳米管进行微观形貌、光学性能的表征，并探讨了其生长机理。结果表明，所得产物为锐钛矿和金红石混晶型TiO2纳米管，管壁为多层，管的外径分布在10nm～50nm，长度可达几微米甚至十几微米，呈开口状；TiO2纳米管的生长机理符合3-2-1D的生长模型，其紫外吸收光谱和光致发光光谱相对于原料粉均呈现出蓝移现象，光致发光光谱显示TiO2纳米管在可见光区的发光强度明显增强。
采用水热合成法，以TiO2粉体和NaOH为原料，成功地制备出了TiO2纳米管。用XRD，SEM，HRTEM，紫外吸收光谱分析仪和光谱辐射分析仪等手段对纳米管进行微观形貌、光学性能的表征，并探讨了其生长机理。结果表明，所得产物为锐钛矿和金红石混晶型TiO2纳米管，管壁为多层，管的外径分布在10nm～50nm，长度可达几微米甚至十几微米，呈开口状；TiO2纳米管的生长机理符合3-2-1D的生长模型，其紫外吸收光谱和光致发光光谱相对于原料粉均呈现出蓝移现象，光致发光光谱显示TiO2纳米管在可见光区的发光强度明显增强。
2005, 34(2):291-294.
摘要:
用溶胶．凝胶(Sol-Gel)法制备了RE(RE=La，Y)-Mo复合氧化物粉末，工艺条件：初始溶液pH值=1，于550℃分解胶体，500℃，900℃ 2次还原粉末。采用XRD，TEM对还原后粉末的相组成、形貌、粒度进行分析。结果表明：500℃还原后，单质Mo衍射峰出现，RE以非晶态RE-O-Mo存在；900℃2次还原后，RE以氧化物形式存在。红外光谱(FT-IR)分析结果表明，La和Y通过O与Mo键合，削弱Mo=O键，使稀土钼复合氧化物可还原性增强。TEM分析表明，还原后稀土钼粉末粒径在70nm左右。
用溶胶．凝胶(Sol-Gel)法制备了RE(RE=La，Y)-Mo复合氧化物粉末，工艺条件：初始溶液pH值=1，于550℃分解胶体，500℃，900℃ 2次还原粉末。采用XRD，TEM对还原后粉末的相组成、形貌、粒度进行分析。结果表明：500℃还原后，单质Mo衍射峰出现，RE以非晶态RE-O-Mo存在；900℃2次还原后，RE以氧化物形式存在。红外光谱(FT-IR)分析结果表明，La和Y通过O与Mo键合，削弱Mo=O键，使稀土钼复合氧化物可还原性增强。TEM分析表明，还原后稀土钼粉末粒径在70nm左右。
2005, 34(2):295-298.
摘要:
自行设计了电弧腐蚀速率的测量方法，避免了一般电弧腐蚀速率测量中存在的不足，并对真空断路器中常用的CuCr25，CuCr50触头材料以及纯Cu和纯Cr的电弧腐蚀速率进行了测量。研究结果表明，纯Cu，CuCr25，CuCr50和纯Cr的电弧腐蚀速率分别为52．9μg／C，33．2μg／C，31μg／C和25．9μg／C。CuCr25和CuCr50的电弧腐蚀速率相差不大，都较纯Cu有大幅度的降低，而与纯cr的电弧腐蚀速率比较接近。此外，用SEM对4种触头材料经100次燃弧之后的电极表面进行了现测，清楚地反映了经电弧腐蚀之后触角材料的表面特征。
自行设计了电弧腐蚀速率的测量方法，避免了一般电弧腐蚀速率测量中存在的不足，并对真空断路器中常用的CuCr25，CuCr50触头材料以及纯Cu和纯Cr的电弧腐蚀速率进行了测量。研究结果表明，纯Cu，CuCr25，CuCr50和纯Cr的电弧腐蚀速率分别为52．9μg／C，33．2μg／C，31μg／C和25．9μg／C。CuCr25和CuCr50的电弧腐蚀速率相差不大，都较纯Cu有大幅度的降低，而与纯cr的电弧腐蚀速率比较接近。此外，用SEM对4种触头材料经100次燃弧之后的电极表面进行了现测，清楚地反映了经电弧腐蚀之后触角材料的表面特征。
2005, 34(2):299-302.
摘要:
采用DSC、弯曲实验和扫描电镜分析研究了热处理工艺对医用TiNi合金细丝显微组织、相变温度和形状记忆效应的影响。结果表明，400℃～500℃，30min～120min热处理时，随着温度的升高和时间的增长，TiNi合金细丝中Ti3Ni4析出相增多，相变温度也升高。细丝经500℃，30min处理后的最大可回复应变量值最大。随弯曲变形量的增加，疲劳寿命缩短。500℃处理的试样疲劳寿命最长。
采用DSC、弯曲实验和扫描电镜分析研究了热处理工艺对医用TiNi合金细丝显微组织、相变温度和形状记忆效应的影响。结果表明，400℃～500℃，30min～120min热处理时，随着温度的升高和时间的增长，TiNi合金细丝中Ti3Ni4析出相增多，相变温度也升高。细丝经500℃，30min处理后的最大可回复应变量值最大。随弯曲变形量的增加，疲劳寿命缩短。500℃处理的试样疲劳寿命最长。
2005, 34(2):303-305.
摘要:
用熔体快淬法制备了纳米复相结构Nd9Fe85-xB6Inx永磁体，利用XRD和VSM等方法研究了In掺杂和热处理温度对其磁性能的影响。结果表明，在磁体Nd9Fe85-xB6Inx中In掺杂可以提高其矫顽力和剩磁比，可改善磁体磁滞回线矩形度；有助于改善磁体Nd9Fe85-xB6Inx的热处理性能。在Nd9Fe85-xB6Inx中，不掺杂In和掺杂In为0．5mol％时，具有最佳的矫顽力和磁能积，其值分别为465kA／m和145kJ／m^3。
用熔体快淬法制备了纳米复相结构Nd9Fe85-xB6Inx永磁体，利用XRD和VSM等方法研究了In掺杂和热处理温度对其磁性能的影响。结果表明，在磁体Nd9Fe85-xB6Inx中In掺杂可以提高其矫顽力和剩磁比，可改善磁体磁滞回线矩形度；有助于改善磁体Nd9Fe85-xB6Inx的热处理性能。在Nd9Fe85-xB6Inx中，不掺杂In和掺杂In为0．5mol％时，具有最佳的矫顽力和磁能积，其值分别为465kA／m和145kJ／m^3。
2005, 34(2):306-308.
摘要:
以单质Zn，Se和H2为原料，采用低压化学气相沉积方法在温度为630℃～750℃，压力为300Pa～1000Pa条件下制备出了性能优异的ZnSe多晶材料。性能测试表明，制备出的CVDZnSe多晶材料在0．55μm～22μm，及8μm～14μm波段的平均透过率超过70％(1mm厚)，在3．39μm处的应力双折射为54nm／cm。其光学透过性能与美国采用Zn和H2Se气体为原料制备出的CVD ZnSe多晶非常接近。
以单质Zn，Se和H2为原料，采用低压化学气相沉积方法在温度为630℃～750℃，压力为300Pa～1000Pa条件下制备出了性能优异的ZnSe多晶材料。性能测试表明，制备出的CVDZnSe多晶材料在0．55μm～22μm，及8μm～14μm波段的平均透过率超过70％(1mm厚)，在3．39μm处的应力双折射为54nm／cm。其光学透过性能与美国采用Zn和H2Se气体为原料制备出的CVD ZnSe多晶非常接近。
2005, 34(2):309-311.
摘要:
采用电弧等离子体法成功制备了单晶态的纳米钽超微粒子，采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品进行形貌、微观结构的观察和分析，发现它具有规则的表面，平均粒径大小在10am左右。并通过X射线衍射(XRD)分析其组成成分，发现在所制备的样品中除钽外还含有氧化钽(δ-TaO)，估计是由于纳米钽粒子被氧化所形成的产物。
采用电弧等离子体法成功制备了单晶态的纳米钽超微粒子，采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品进行形貌、微观结构的观察和分析，发现它具有规则的表面，平均粒径大小在10am左右。并通过X射线衍射(XRD)分析其组成成分，发现在所制备的样品中除钽外还含有氧化钽(δ-TaO)，估计是由于纳米钽粒子被氧化所形成的产物。
2005, 34(2):312-315.
摘要:
研究了Ga2O3／Al2O3膜反应自组装制备GaN薄膜。首先利用磁控溅射法在硅衬底上制备Ga2O3／Al2O3膜，再将Ga2O3／Al2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到了GaN薄膜。用X射线衍射(XRD)，X光光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和荧光光谱(PL)对样品进行结构、组分、形貌和发光特性的分析。测试结果表明：用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN晶体膜。
研究了Ga2O3／Al2O3膜反应自组装制备GaN薄膜。首先利用磁控溅射法在硅衬底上制备Ga2O3／Al2O3膜，再将Ga2O3／Al2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到了GaN薄膜。用X射线衍射(XRD)，X光光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和荧光光谱(PL)对样品进行结构、组分、形貌和发光特性的分析。测试结果表明：用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN晶体膜。
2005, 34(2):316-320.
摘要:
利用Mg2Ni合金和不同质量百分数的Mg粉(x=10％，30％，50％)混合后球磨制得Mgx／Mg2Ni复合合金。XRD分析证实，Mg2Ni合金和Mg粉混合球磨时无新相生成，Mg粉的添加可有效抑制Mg2Ni合金单独球磨时存在的Mg2Ni相的分解反应。采用模拟电池法测试了Mgx／Mg2Ni复合合金的电极性能，结果表明，Mg量的增加可显著地提高复合合金的放电容量。在球磨的开始阶段，复合合金的放电容量随球磨时间的延长而增加，球磨一定时间后，其放电容量则随球磨时间的延长而迅速降低。放电容量与球磨时间的变化关系体现了球磨对复合合金微结构改变的影响。
利用Mg2Ni合金和不同质量百分数的Mg粉(x=10％，30％，50％)混合后球磨制得Mgx／Mg2Ni复合合金。XRD分析证实，Mg2Ni合金和Mg粉混合球磨时无新相生成，Mg粉的添加可有效抑制Mg2Ni合金单独球磨时存在的Mg2Ni相的分解反应。采用模拟电池法测试了Mgx／Mg2Ni复合合金的电极性能，结果表明，Mg量的增加可显著地提高复合合金的放电容量。在球磨的开始阶段，复合合金的放电容量随球磨时间的延长而增加，球磨一定时间后，其放电容量则随球磨时间的延长而迅速降低。放电容量与球磨时间的变化关系体现了球磨对复合合金微结构改变的影响。
2005, 34(2):321-324.
摘要:
讨论了金属-陶瓷复合材料超细银包覆BaTiO3粉体的制备条件，采用扫描电镜，激光粒度分布仪，比表面积分析仪及X射线荧光光谱仪表征了复合粉末颗粒的形貌和粉体的团聚状态。讨论了银在钛酸钡粉末表面的包覆形式。采用化学镀的方法在BaTiO3表面沉积金属银。在天然高分子表面活性剂的保护下，Ag(NH3)2^ 被水合肼还原得到分散性良好的不同含银量的复合粉体。最佳的反应条件是：银含量0．1％～0．5％，Sodium Alginate／Ag(质量比)20％，粉末中Ag含量小于80％，反应时间120min，水合肼浓度0．8％。实验表明所得颗粒是银包覆在BaTiO3表面的形成一定银层厚度的复合体系。
讨论了金属-陶瓷复合材料超细银包覆BaTiO3粉体的制备条件，采用扫描电镜，激光粒度分布仪，比表面积分析仪及X射线荧光光谱仪表征了复合粉末颗粒的形貌和粉体的团聚状态。讨论了银在钛酸钡粉末表面的包覆形式。采用化学镀的方法在BaTiO3表面沉积金属银。在天然高分子表面活性剂的保护下，Ag(NH3)2^ 被水合肼还原得到分散性良好的不同含银量的复合粉体。最佳的反应条件是：银含量0．1％～0．5％，Sodium Alginate／Ag(质量比)20％，粉末中Ag含量小于80％，反应时间120min，水合肼浓度0．8％。实验表明所得颗粒是银包覆在BaTiO3表面的形成一定银层厚度的复合体系。
2005, 34(2):325-328.
摘要:
用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了低介低烧堇青石陶瓷材料。用X射线衍射、热分析、扫描电镜等方法研究了该材料的低温烧结行为、析晶过程、烧结性能等。结果表明，该类材料能够在900℃下低温烧结，其烧结致密过程主要在750℃～900℃之间进行。烧结体的微观结构主要由占85％(按体积)、大小为50nm～150nm的α堇青石、少量玻璃相和气孔组成。该材料具有良好的介电性能(ε≤5，tgδ≤0．001：1GHz)，能够和银等电极低温共烧，是应用于高频片式电感等电子元器件以及高频陶瓷封装的理想介质材料。
用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了低介低烧堇青石陶瓷材料。用X射线衍射、热分析、扫描电镜等方法研究了该材料的低温烧结行为、析晶过程、烧结性能等。结果表明，该类材料能够在900℃下低温烧结，其烧结致密过程主要在750℃～900℃之间进行。烧结体的微观结构主要由占85％(按体积)、大小为50nm～150nm的α堇青石、少量玻璃相和气孔组成。该材料具有良好的介电性能(ε≤5，tgδ≤0．001：1GHz)，能够和银等电极低温共烧，是应用于高频片式电感等电子元器件以及高频陶瓷封装的理想介质材料。
2005, 34(2):329-333.
摘要:
采用交流窄脉冲微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-（NaPO3)6溶液中在Ti6A14V表面形成了陶瓷化涂层。用常压氧化方式(U=500V)，研究了正脉冲占空比对涂层生长速率、组织形貌和相组成的影响。为优化工艺，采用常流氧化方式(J=60mA／cm^2)，并提出了占空比分级调节制度。结果表明：常压方式下，随正脉冲占空比的增大，涂层的生长速率增加，涂层的表面逐渐变得粗糙。涂层主要由TiO2(锐钛矿相及金红石相)相组成，随占空比的增大，涂层中锐钛矿相TiO2的相对含量减小，金红石相TiO2的相对含量增加，并成为主晶相。正脉冲占空比为8％时可获得组织结构较致密且较厚的涂层。采用常流氧化方式，涂层的生长速率比常压方式明显增加，进而对占空比进行分级式调节可使涂层的表面结构得到改善。
采用交流窄脉冲微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-（NaPO3)6溶液中在Ti6A14V表面形成了陶瓷化涂层。用常压氧化方式(U=500V)，研究了正脉冲占空比对涂层生长速率、组织形貌和相组成的影响。为优化工艺，采用常流氧化方式(J=60mA／cm^2)，并提出了占空比分级调节制度。结果表明：常压方式下，随正脉冲占空比的增大，涂层的生长速率增加，涂层的表面逐渐变得粗糙。涂层主要由TiO2(锐钛矿相及金红石相)相组成，随占空比的增大，涂层中锐钛矿相TiO2的相对含量减小，金红石相TiO2的相对含量增加，并成为主晶相。正脉冲占空比为8％时可获得组织结构较致密且较厚的涂层。采用常流氧化方式，涂层的生长速率比常压方式明显增加，进而对占空比进行分级式调节可使涂层的表面结构得到改善。
2005, 34(2):334-336.
摘要:
采用Ag-20Cu-5Ti对Al2O3P／Cu基复合材料与Nb的钎焊性进行了初步探讨。研究表明，通过在钎料中加入活性元素Ti，可以减少和消除钎缝中的Al2O3P颗粒，避免Al2O3P颗粒在钎缝中的聚集，实现离子共价键Al2O3P向类金属键TiO转化，从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。
采用Ag-20Cu-5Ti对Al2O3P／Cu基复合材料与Nb的钎焊性进行了初步探讨。研究表明，通过在钎料中加入活性元素Ti，可以减少和消除钎缝中的Al2O3P颗粒，避免Al2O3P颗粒在钎缝中的聚集，实现离子共价键Al2O3P向类金属键TiO转化，从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。
