2013年第42卷第10期文章目次
2013, 42(10):1981-1987.
摘要:
采用铸造及退火工艺制备了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响，结果表明除少量残余LaNi3相外，铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La, Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的。Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响，铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降。当Pr含量由0增加至0.4时，铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96%和72.82%分别增加至77.94%和91.81%
采用铸造及退火工艺制备了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响，结果表明除少量残余LaNi3相外，铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La, Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的。Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响，铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降。当Pr含量由0增加至0.4时，铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96%和72.82%分别增加至77.94%和91.81%
2013, 42(10):1988-1992.
摘要:
采用复合熔盐净化法进行了IN718高温合金快速凝固研究，获得了250 K的大过冷度，研究了合金深过冷凝固的组织演化过程。结合BCT模型，分析了合金凝固与组织转变机制。结果表明，过冷IN718高温合金的组织形貌受到熔体过冷度大小的影响。在0~250 K过冷度范围内，IN718高温合金凝固组织将发生两次晶粒细化：当0 K≤ΔT<63 K，凝固组织发生了第1次晶粒细化；当63 K≤ΔT<90 K，发生第2次晶粒细化，随着过冷度的增大，凝固组织发生粗化；当90 K≤ΔT<250 K，凝固组织由树枝晶向粒状晶转变，晶粒明显细化，平均晶粒尺寸达到5.5 μm。
采用复合熔盐净化法进行了IN718高温合金快速凝固研究，获得了250 K的大过冷度，研究了合金深过冷凝固的组织演化过程。结合BCT模型，分析了合金凝固与组织转变机制。结果表明，过冷IN718高温合金的组织形貌受到熔体过冷度大小的影响。在0~250 K过冷度范围内，IN718高温合金凝固组织将发生两次晶粒细化：当0 K≤ΔT<63 K，凝固组织发生了第1次晶粒细化；当63 K≤ΔT<90 K，发生第2次晶粒细化，随着过冷度的增大，凝固组织发生粗化；当90 K≤ΔT<250 K，凝固组织由树枝晶向粒状晶转变，晶粒明显细化，平均晶粒尺寸达到5.5 μm。
2013, 42(10):1993-1998.
摘要:
采用光学显微镜、SEM扫描电镜、XRD以及力学性能和电化学测试等手段，研究了不同Y含量对Mg-9Li-3Al合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明：随着Y的添加，α相的形貌逐渐发生变化，其体积分数也逐渐减少，并形成新的Al2Y相，Al2Y主要分布在β相和α相内部。当Y的添加量为1.6%(质量分数)时，材料的抗拉强度达到最大190.2 MPa；当Y含量为2.0%时，材料的最大延伸率为19.3%。在Y含量低于1.2%时，材料的抗腐蚀性能随Y含量的增加而减小，超过1.2%后，随着Y含量的增加而增加。
采用光学显微镜、SEM扫描电镜、XRD以及力学性能和电化学测试等手段，研究了不同Y含量对Mg-9Li-3Al合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明：随着Y的添加，α相的形貌逐渐发生变化，其体积分数也逐渐减少，并形成新的Al2Y相，Al2Y主要分布在β相和α相内部。当Y的添加量为1.6%(质量分数)时，材料的抗拉强度达到最大190.2 MPa；当Y含量为2.0%时，材料的最大延伸率为19.3%。在Y含量低于1.2%时，材料的抗腐蚀性能随Y含量的增加而减小，超过1.2%后，随着Y含量的增加而增加。
2013, 42(10):1999-2003.
摘要:
制备了Mg-14Li-1Al (LA141), LA141-0.3Y, LA141-0.3Sr和LA141-0.3Y-0.3Sr合金，采用动电势极化曲线，恒电势电流-时间曲线，交流阻抗技术以及扫描电子显微镜等手段测试了这些合金在0.7 mol/L氯化钠溶液中的电化学性能。研究了氧化镓作为电解液添加剂对镁合金恒电势放电性能的影响。结果表明：在有与无氧化镓的情况下，合金的电化学活性和利用效率都按照以下顺序递增：LA141< LA141-0.3SrLA14-0.3Sr>LA141-0.3Y>LA141-0.3Y-0.3Sr。扫描电子显微镜观察发现，镁中添加Y和Sr可以阻止合金表面浓密氧化物的生成并且可以加快其在电解液中的脱落。在提高镁合金电化学性能方面，Y的作用比Sr的作用强，当Y和Sr同时添加进镁合金中，效果都将比单独添加Y和Sr的任何一种更好。LA141-0.3Y-0.3Sr表现出了最好的电化学活性和利用效率，而且合金表面的放电产物也最疏松。
制备了Mg-14Li-1Al (LA141), LA141-0.3Y, LA141-0.3Sr和LA141-0.3Y-0.3Sr合金，采用动电势极化曲线，恒电势电流-时间曲线，交流阻抗技术以及扫描电子显微镜等手段测试了这些合金在0.7 mol/L氯化钠溶液中的电化学性能。研究了氧化镓作为电解液添加剂对镁合金恒电势放电性能的影响。结果表明：在有与无氧化镓的情况下，合金的电化学活性和利用效率都按照以下顺序递增：LA141< LA141-0.3Sr
2013, 42(10):2004-2008.
摘要:
采用银和铌对316L不锈钢进行改性，分别采用覆膜抗菌试验、电化学试验、显微分析等方法，研究了银、铌对316L的显微组织、抗菌性能、耐蚀性能等的影响。结果表明，铌可以有效细化晶粒，改善银在基体中的分布状况。316L含适量银时具有良好的抗菌性能和耐微生物腐蚀性能，但是过量的银易发生偏聚，降低材料的耐蚀性。当银含量为0.04%~0.06%，铌含量约0.1%（质量分数）时，改性316不锈钢可获得显微组织、耐蚀性能和抗菌性能的优化匹配。
采用银和铌对316L不锈钢进行改性，分别采用覆膜抗菌试验、电化学试验、显微分析等方法，研究了银、铌对316L的显微组织、抗菌性能、耐蚀性能等的影响。结果表明，铌可以有效细化晶粒，改善银在基体中的分布状况。316L含适量银时具有良好的抗菌性能和耐微生物腐蚀性能，但是过量的银易发生偏聚，降低材料的耐蚀性。当银含量为0.04%~0.06%，铌含量约0.1%（质量分数）时，改性316不锈钢可获得显微组织、耐蚀性能和抗菌性能的优化匹配。
2013, 42(10):2009-2013.
摘要:
不同制备方法而具有相同组织的Mg-10Y中间合金具有明显不同的变质效果和遗传效应。结果表明：常规铸态、挤压态、热处理态和快速凝固态Mg-10Y中间合金组织和晶粒尺寸存在差异。Mg-10Y中间合金作为变质剂加入到AZ31中具有明显的细化效果。最终镁合金组织均由α-Mg, Mg17Al12, Al2Y和Al3Y相组成。添加挤压态Mg-10Y中间合金的AZ31镁合金机械性能达到最优，抗拉强度和延伸率分别为199.3 MPa和9.2%。Mg-10Y中间合金与所对应的镁合金存在相似的组织形态，这种结构和机械性能的相关性与Mg-10Y中间合金的结构遗传有关。
不同制备方法而具有相同组织的Mg-10Y中间合金具有明显不同的变质效果和遗传效应。结果表明：常规铸态、挤压态、热处理态和快速凝固态Mg-10Y中间合金组织和晶粒尺寸存在差异。Mg-10Y中间合金作为变质剂加入到AZ31中具有明显的细化效果。最终镁合金组织均由α-Mg, Mg17Al12, Al2Y和Al3Y相组成。添加挤压态Mg-10Y中间合金的AZ31镁合金机械性能达到最优，抗拉强度和延伸率分别为199.3 MPa和9.2%。Mg-10Y中间合金与所对应的镁合金存在相似的组织形态，这种结构和机械性能的相关性与Mg-10Y中间合金的结构遗传有关。
2013, 42(10):2014-2018.
摘要:
采用水热法成功合成了α-Fe2O3六边形微米片。将NaOH溶解在PEG400和蒸馏水中形成混合溶液制备Fe(OH)3，利用Fe(OH)3在碱液中的热分解和再结晶反应制得α-Fe2O3。通过XRD、SEM手段对比分析PEG400和水热反应时碱液浓度对产物成分和形貌的影响。结果显示，在制备过程中使用PEG400，且水热反应时碱液浓度为2.5 mol/L的情况下可以成功合成α-Fe2O3六边形微米片。不使用PEG400时产物为α-FeOOH纳米棒；使用PEG400时产物的成分和形貌均随着碱液浓度的增大而变化，碱液浓度从1 mol/L增加到2.5 mol/L，产物成分由α-FeOOH逐渐变为α-Fe2O3，形貌由条状变为六边形片状。可见，PEG400的使用和水热反应时碱液浓度的合理选择对形成六边形片状α-Fe2O3起到很重要的作用。将合成的α-Fe2O3六边形微米片应用于锂离子电池负极材料，其初始可逆容量为674.9 mAh·g-1
采用水热法成功合成了α-Fe2O3六边形微米片。将NaOH溶解在PEG400和蒸馏水中形成混合溶液制备Fe(OH)3，利用Fe(OH)3在碱液中的热分解和再结晶反应制得α-Fe2O3。通过XRD、SEM手段对比分析PEG400和水热反应时碱液浓度对产物成分和形貌的影响。结果显示，在制备过程中使用PEG400，且水热反应时碱液浓度为2.5 mol/L的情况下可以成功合成α-Fe2O3六边形微米片。不使用PEG400时产物为α-FeOOH纳米棒；使用PEG400时产物的成分和形貌均随着碱液浓度的增大而变化，碱液浓度从1 mol/L增加到2.5 mol/L，产物成分由α-FeOOH逐渐变为α-Fe2O3，形貌由条状变为六边形片状。可见，PEG400的使用和水热反应时碱液浓度的合理选择对形成六边形片状α-Fe2O3起到很重要的作用。将合成的α-Fe2O3六边形微米片应用于锂离子电池负极材料，其初始可逆容量为674.9 mAh·g-1
2013, 42(10):2019-2022.
摘要:
对Mg-3Zn-xSn (x=0.5, 1.5, 2.5, 3.5)合金的热导率及拉伸性能进行研究。在25和100 ℃，测量了不同Sn含量合金的热导率，研究发现合金的热导率随着Sn含量的增加而下降，随着温度的升高而增加。同时，合金的抗拉强度和伸长率随着Sn含量的增加而增加。在铸造Mg-3Zn-(0.5~3.5)Sn合金中，发现热导率与拉伸性能是相反的。
对Mg-3Zn-xSn (x=0.5, 1.5, 2.5, 3.5)合金的热导率及拉伸性能进行研究。在25和100 ℃，测量了不同Sn含量合金的热导率，研究发现合金的热导率随着Sn含量的增加而下降，随着温度的升高而增加。同时，合金的抗拉强度和伸长率随着Sn含量的增加而增加。在铸造Mg-3Zn-(0.5~3.5)Sn合金中，发现热导率与拉伸性能是相反的。
2013, 42(10):2023-2026.
摘要:
采用中频反应磁控溅射方法，在钼/聚酰亚胺/硅 (Mo/PI/Si)基片上室温下制备出c轴取向柱状结晶氮化铝(AlN)薄膜，X射线衍射摇摆曲线和拉曼谱E2(高)峰半高宽分别是2.2°和18.6?cm-1。制作了基于Mo/AlN/Mo/PI/Si结构的薄膜体声波谐振器(FBARs)，PI/Mo异质结用作声绝缘层。用矢量网络分析仪分析了FBARs的谐振特性，器件等效耦合系数达到5.4%。
采用中频反应磁控溅射方法，在钼/聚酰亚胺/硅 (Mo/PI/Si)基片上室温下制备出c轴取向柱状结晶氮化铝(AlN)薄膜，X射线衍射摇摆曲线和拉曼谱E2(高)峰半高宽分别是2.2°和18.6?cm-1。制作了基于Mo/AlN/Mo/PI/Si结构的薄膜体声波谐振器(FBARs)，PI/Mo异质结用作声绝缘层。用矢量网络分析仪分析了FBARs的谐振特性，器件等效耦合系数达到5.4%。
2013, 42(10):2027-2033.
摘要:
在Au-Pd、Pt-Ir、Pd-Ru系中分别加入Zr、Mo、Y 3种元素，研究稀有金属元素的加入对3种合金系组织结构及力学和电学性能的影响。合金相在真空高频炉中熔炼。首先用X射线衍射仪和金相显微镜对合金相的显微组织和结构进行分析，用电桥、涡流导电仪测量合金相的电阻率，再用AG-X100KN型拉力试验机测量合金相的力学性能。结果表明：稀有金属元素的加入可以有效地细化合金相的显微组织，并且提高合金相的熔点、密度、力学性能和电阻率，但是合金相的延伸率有所降低。
在Au-Pd、Pt-Ir、Pd-Ru系中分别加入Zr、Mo、Y 3种元素，研究稀有金属元素的加入对3种合金系组织结构及力学和电学性能的影响。合金相在真空高频炉中熔炼。首先用X射线衍射仪和金相显微镜对合金相的显微组织和结构进行分析，用电桥、涡流导电仪测量合金相的电阻率，再用AG-X100KN型拉力试验机测量合金相的力学性能。结果表明：稀有金属元素的加入可以有效地细化合金相的显微组织，并且提高合金相的熔点、密度、力学性能和电阻率，但是合金相的延伸率有所降低。
2013, 42(10):2034-2038.
摘要:
通过拉伸试验以及XRD，EBSD，TEM实验手段研究了一种生物医用低模量亚稳定b钛合金在冷轧压下量20%~90%变形过程中相结构、晶体取向、力学性能和弹性模量的变化，分析了产生这些变化的原因，提出了具有bcc晶体结构的b钛合金在形变带上形成纳米晶的微观机制以及纳米结构和形变织构共同影响钛合金弹性模量的新观点。
通过拉伸试验以及XRD，EBSD，TEM实验手段研究了一种生物医用低模量亚稳定b钛合金在冷轧压下量20%~90%变形过程中相结构、晶体取向、力学性能和弹性模量的变化，分析了产生这些变化的原因，提出了具有bcc晶体结构的b钛合金在形变带上形成纳米晶的微观机制以及纳米结构和形变织构共同影响钛合金弹性模量的新观点。
2013, 42(10):2039-2042.
摘要:
利用ANSYS软件建立Ti6Al4V基板上同轴送粉激光熔覆Al2O3陶瓷单道涂层的温度场有限元模型，通过熔池形貌比对及热电偶测温实验验证模型的可靠性。利用建立的模型，进一步分析陶瓷涂层冷却阶段温度梯度的变化规律及基板预热对温度梯度的影响。结果表明，陶瓷涂层冷却阶段温度梯度逐渐减小；当温度降到Al2O3陶瓷塑性点时，最大温度梯度位于涂层与基体结合界面的边缘，导致此处极易产生裂纹。基板预热可以显著降低陶瓷涂层冷却阶段温度梯度，且预热温度越高，温度梯度降低越明显，因此可以有效地抑制裂纹产生。
利用ANSYS软件建立Ti6Al4V基板上同轴送粉激光熔覆Al2O3陶瓷单道涂层的温度场有限元模型，通过熔池形貌比对及热电偶测温实验验证模型的可靠性。利用建立的模型，进一步分析陶瓷涂层冷却阶段温度梯度的变化规律及基板预热对温度梯度的影响。结果表明，陶瓷涂层冷却阶段温度梯度逐渐减小；当温度降到Al2O3陶瓷塑性点时，最大温度梯度位于涂层与基体结合界面的边缘，导致此处极易产生裂纹。基板预热可以显著降低陶瓷涂层冷却阶段温度梯度，且预热温度越高，温度梯度降低越明显，因此可以有效地抑制裂纹产生。
2013, 42(10):2043-2047.
摘要:
利用霍普金森压杆(SHPB)分别对传统粗晶93W-4.9Ni-2.1Fe和两种晶粒尺寸不同的93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03%Y进行动态力学性能测试。在温度(298~623 K)和应变率(102~103 s-1)范围内获得了相应的应力-应变曲线。结果表明：在相同的条件下，细晶93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03%Y能在较小的应变下提前进入非稳定塑性变形阶段，3种钨合金并没有呈现出明显的应变率硬化现象。根据实验所得曲线，利用最小二乘法拟合了Johnson-Cook (JC)模型的参数，实验值和预测值吻合度不高，最大相对误差为10%。由于极限强度和应变率近似指数关系对模型中的应变率敏感系数C进行了修正，修正后预测结果与实验数据吻合得很好，最大相对误差为–3.4%。比较3种钨合金JC模型的参数，判断出细晶钨合金最易形成绝热剪切带。
利用霍普金森压杆(SHPB)分别对传统粗晶93W-4.9Ni-2.1Fe和两种晶粒尺寸不同的93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03%Y进行动态力学性能测试。在温度(298~623 K)和应变率(102~103 s-1)范围内获得了相应的应力-应变曲线。结果表明：在相同的条件下，细晶93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03%Y能在较小的应变下提前进入非稳定塑性变形阶段，3种钨合金并没有呈现出明显的应变率硬化现象。根据实验所得曲线，利用最小二乘法拟合了Johnson-Cook (JC)模型的参数，实验值和预测值吻合度不高，最大相对误差为10%。由于极限强度和应变率近似指数关系对模型中的应变率敏感系数C进行了修正，修正后预测结果与实验数据吻合得很好，最大相对误差为–3.4%。比较3种钨合金JC模型的参数，判断出细晶钨合金最易形成绝热剪切带。
2013, 42(10):2048-2052.
摘要:
借助X射线衍射仪、透射电镜及显微硬度仪等先进仪器，研究经超音速微粒轰击（SFPB）处理TC17合金表面自身纳米化晶粒尺寸演化及纳米化机理。结果表明：超音速微粒轰击使TC17合金表面获得了纳米组织，并发生显著的加工硬化，表面显微硬度比基体硬度提高了1倍左右；随着SFPB处理时间的延长，纳米结构层厚度不断增加，晶粒逐步细化，当SFPB处理30 min后晶粒尺寸趋于稳定，在最表层形成了晶粒尺寸约为16.3 nm具有随机取向的等轴纳米晶粒。TC17合金表面自身纳米化主要是位错滑移、位错分割的结果；由于外界多方向载荷的重复作用而产生大量的位错，位错的滑移、积累、交互作用而产生位错墙和位错纠结，位错继续运动进而产生亚晶界、亚晶；随着应变的增加，更多的位错在亚晶界处产生和湮灭，从而使亚晶界、亚晶转变为晶界、晶粒；当位错的产生和湮灭速率达到平衡时，晶粒达到纳米量级。
借助X射线衍射仪、透射电镜及显微硬度仪等先进仪器，研究经超音速微粒轰击（SFPB）处理TC17合金表面自身纳米化晶粒尺寸演化及纳米化机理。结果表明：超音速微粒轰击使TC17合金表面获得了纳米组织，并发生显著的加工硬化，表面显微硬度比基体硬度提高了1倍左右；随着SFPB处理时间的延长，纳米结构层厚度不断增加，晶粒逐步细化，当SFPB处理30 min后晶粒尺寸趋于稳定，在最表层形成了晶粒尺寸约为16.3 nm具有随机取向的等轴纳米晶粒。TC17合金表面自身纳米化主要是位错滑移、位错分割的结果；由于外界多方向载荷的重复作用而产生大量的位错，位错的滑移、积累、交互作用而产生位错墙和位错纠结，位错继续运动进而产生亚晶界、亚晶；随着应变的增加，更多的位错在亚晶界处产生和湮灭，从而使亚晶界、亚晶转变为晶界、晶粒；当位错的产生和湮灭速率达到平衡时，晶粒达到纳米量级。
2013, 42(10):2053-2056.
摘要:
研究了常规纯钛材和超细晶纯钛材电化学抛光表面的形貌、抗腐蚀性能、微动摩擦磨损性能和生物活性。结果表明：与常规纯钛材电化学抛光表面相比，超细晶纯钛材电化学抛光表面具有更多小尺寸（纳米尺度）蚀坑，更高的抗模拟体液电化学腐蚀性能（后者的腐蚀速率是前者的2/5），更低的摩擦系数0.12（vs. 0.15）、更高的耐磨性（后者的磨痕宽度是前者的4/5），以及较高的生物活性，模拟体液中Ca-P层的生长速率21.03 g/m2（vs. 18.40 g/m2）。分析认为，以上性能变化是纯钛材组织超细化提高其晶体缺陷（内能）所致。
研究了常规纯钛材和超细晶纯钛材电化学抛光表面的形貌、抗腐蚀性能、微动摩擦磨损性能和生物活性。结果表明：与常规纯钛材电化学抛光表面相比，超细晶纯钛材电化学抛光表面具有更多小尺寸（纳米尺度）蚀坑，更高的抗模拟体液电化学腐蚀性能（后者的腐蚀速率是前者的2/5），更低的摩擦系数0.12（vs. 0.15）、更高的耐磨性（后者的磨痕宽度是前者的4/5），以及较高的生物活性，模拟体液中Ca-P层的生长速率21.03 g/m2（vs. 18.40 g/m2）。分析认为，以上性能变化是纯钛材组织超细化提高其晶体缺陷（内能）所致。
2013, 42(10):2057-2062.
摘要:
利用分子动力学模拟研究Ti-Al纳米杆的单向拉伸变形过程，比较分析不同拉伸速率、拉伸温度以及Al含量对Ti-Al应力-应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示，在纳米尺度下，Ti-Al具有较高的屈服强度，且在断裂前显示出比宏观材料更好的塑性；在塑性变形中，启动(0001)面滑移系以及{}<>和{}<>孪晶是主要的变形机制；降低变形速率、提高变形温度有助于降低Ti-Al纳米杆的屈服强度，使塑性变形更容易进行，而增加Al含量则会降低Ti-Al的塑性变形能力，使Ti-Al更早发生颈缩断裂。
利用分子动力学模拟研究Ti-Al纳米杆的单向拉伸变形过程，比较分析不同拉伸速率、拉伸温度以及Al含量对Ti-Al应力-应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示，在纳米尺度下，Ti-Al具有较高的屈服强度，且在断裂前显示出比宏观材料更好的塑性；在塑性变形中，启动(0001)面滑移系以及{}<>和{}<>孪晶是主要的变形机制；降低变形速率、提高变形温度有助于降低Ti-Al纳米杆的屈服强度，使塑性变形更容易进行，而增加Al含量则会降低Ti-Al的塑性变形能力，使Ti-Al更早发生颈缩断裂。
2013, 42(10):2063-2067.
摘要:
采用耦合应力的晶体相场法，研究纳米晶在单向拉伸过程中，大角度晶界和小角度晶界的运动，以及诱发晶体长大机制的联系。结果表明，在单向拉伸过程中，应力诱发了晶体长大，并且存在着晶界迁移和晶体转动两种机制，这两种机制相互影响联系。小角度晶界上位错的运动使得晶界消失，并引起晶体的转动而发生晶体合并，而大角度晶界表现为曲率诱发晶界运动，高能晶界逐渐消失，低能晶界生长；在晶界的迁移过程中，当晶粒尺寸足够小时，引发了晶体的转动，从而加快了晶体的长大。
采用耦合应力的晶体相场法，研究纳米晶在单向拉伸过程中，大角度晶界和小角度晶界的运动，以及诱发晶体长大机制的联系。结果表明，在单向拉伸过程中，应力诱发了晶体长大，并且存在着晶界迁移和晶体转动两种机制，这两种机制相互影响联系。小角度晶界上位错的运动使得晶界消失，并引起晶体的转动而发生晶体合并，而大角度晶界表现为曲率诱发晶界运动，高能晶界逐渐消失，低能晶界生长；在晶界的迁移过程中，当晶粒尺寸足够小时，引发了晶体的转动，从而加快了晶体的长大。
2013, 42(10):2068-2072.
摘要:
采用高能球磨结合等离子放电烧结技术制备了超细晶不锈钢/TiC复合材料，通过腐蚀电化学动电位扫描技术研究了超细晶不锈钢/TiC复合材料的电化学腐蚀行为，SEM、EDS等微观分析手段被用来研究腐蚀产物的显微结构特点。探讨了超细晶不锈钢/TiC复合材料与普通轧制的316不锈钢在氯化铁与盐酸的混合溶液、甲酸和强碱溶液中的耐侵蚀能力。结果表明，与普通轧制的316不锈钢相比较，高能球磨结合等离子放电烧结制备的超细晶不锈钢/TiC复合材料耐腐蚀能力增强；同时发现，不同的腐蚀介质对不锈钢样品的腐蚀有较大的影响，氯化铁与盐酸的混合溶液对不锈钢样品的腐蚀最严重
采用高能球磨结合等离子放电烧结技术制备了超细晶不锈钢/TiC复合材料，通过腐蚀电化学动电位扫描技术研究了超细晶不锈钢/TiC复合材料的电化学腐蚀行为，SEM、EDS等微观分析手段被用来研究腐蚀产物的显微结构特点。探讨了超细晶不锈钢/TiC复合材料与普通轧制的316不锈钢在氯化铁与盐酸的混合溶液、甲酸和强碱溶液中的耐侵蚀能力。结果表明，与普通轧制的316不锈钢相比较，高能球磨结合等离子放电烧结制备的超细晶不锈钢/TiC复合材料耐腐蚀能力增强；同时发现，不同的腐蚀介质对不锈钢样品的腐蚀有较大的影响，氯化铁与盐酸的混合溶液对不锈钢样品的腐蚀最严重
2013, 42(10):2073-2078.
摘要:
研究了Gd元素对变形Mg-Zn-Gd合金织构和室温成形性能的影响。结果表明：Gd元素可以有效地控制轧制Mg-Zn-Gd合金的基面织构，当0.2%Gd元素加入Mg-1.5Zn合金中，热轧退火后合金的基面织构强度最大值仅为2.3，并且基面织构沿着TD方向发生明显分裂，埃里克森杯突值为7.0，TD方向上延伸率达到29.1%；随着合金中Gd含量的增加，Mg-1.5Zn-2.0Gd合金的基面织构强度最大值有所增加，基面织构沿着TD方向发生分裂的程度明显降低，埃里克森杯突值仅为3.9，并且合金中形成粗大的第二相，导致室温成形性能明显减低
研究了Gd元素对变形Mg-Zn-Gd合金织构和室温成形性能的影响。结果表明：Gd元素可以有效地控制轧制Mg-Zn-Gd合金的基面织构，当0.2%Gd元素加入Mg-1.5Zn合金中，热轧退火后合金的基面织构强度最大值仅为2.3，并且基面织构沿着TD方向发生明显分裂，埃里克森杯突值为7.0，TD方向上延伸率达到29.1%；随着合金中Gd含量的增加，Mg-1.5Zn-2.0Gd合金的基面织构强度最大值有所增加，基面织构沿着TD方向发生分裂的程度明显降低，埃里克森杯突值仅为3.9，并且合金中形成粗大的第二相，导致室温成形性能明显减低
2013, 42(10):2079-2082.
摘要:
通过研究铂铱合金与316L不锈钢丝材微激光点焊接头的表面形貌、接头断口中气孔的形态以及横截面中气孔的分布情况，对接头气孔的形成机理进行了分析。结果表明：不锈钢合金元素在焊接熔池区择优气化引起气孔；铂铱合金熔池的高温使得不锈钢合金元素在熔池中的溶解度降低，铂铱合金的高导热性及微激光焊接的特点使得熔池的凝固速度加快，从而形成气孔
通过研究铂铱合金与316L不锈钢丝材微激光点焊接头的表面形貌、接头断口中气孔的形态以及横截面中气孔的分布情况，对接头气孔的形成机理进行了分析。结果表明：不锈钢合金元素在焊接熔池区择优气化引起气孔；铂铱合金熔池的高温使得不锈钢合金元素在熔池中的溶解度降低，铂铱合金的高导热性及微激光焊接的特点使得熔池的凝固速度加快，从而形成气孔
2013, 42(10):2083-2087.
摘要:
采用向溶液添加少量偏钒酸铵的方法在镁基表面制备出了钒掺杂微弧氧化膜，有效调控了膜层的电化学与光学性能。结果表明：膜层中钒的掺杂量约为8.5 at%，部分钒元素形成了V2O3。钒掺杂后膜层的孔隙结构发生变化，厚度与硬度基本保持稳定。极化曲线测试表明，钒掺杂膜层的腐蚀电位显著正移，腐蚀电流明显降低，分别由掺杂前的–1.208 V和0.825×10-3 A/cm2变为掺杂后的–0.037 V和0.3837×10-4?A/cm2。UV-Vis反射光谱分析发现，钒掺杂后膜层的反射率大幅度降低，且在可见光区此现象尤为显著
采用向溶液添加少量偏钒酸铵的方法在镁基表面制备出了钒掺杂微弧氧化膜，有效调控了膜层的电化学与光学性能。结果表明：膜层中钒的掺杂量约为8.5 at%，部分钒元素形成了V2O3。钒掺杂后膜层的孔隙结构发生变化，厚度与硬度基本保持稳定。极化曲线测试表明，钒掺杂膜层的腐蚀电位显著正移，腐蚀电流明显降低，分别由掺杂前的–1.208 V和0.825×10-3 A/cm2变为掺杂后的–0.037 V和0.3837×10-4?A/cm2。UV-Vis反射光谱分析发现，钒掺杂后膜层的反射率大幅度降低，且在可见光区此现象尤为显著
2013, 42(10):2088-2092.
摘要:
采用热模拟压缩试验与高速摄影技术相结合的方法，对Ti40阻燃钛合金在温度850~1100 ℃、应变速率0.01~10 s-1，变形70%的热变形过程中的初始开裂变形量进行了确定，并对开裂机理展开了研究。结果表明：高速摄影技术能准确地拍摄裂纹开始及扩展的全过程，通过观测热压缩开裂图像获取了临界开裂变形量，并观察到不同的动态开裂方式：45o剪切开裂、纵向及V型开口开裂；光学及SEM显微组织观察表明，高应变速率时，低温区综合表现为混合型脆断，中温区主要表现为带有浅小韧窝的沿晶开裂，高温区为具有大量韧窝的韧性开裂；变形温度和应变速率对破坏方式、裂纹扩展速度及临界开裂变形量有显著影响，随着温度的升高，开裂方式由45o剪切开裂过渡为V型开口开裂及纵向开裂，临界开裂变形量增大，随着应变速率的增加，裂纹扩展速度加快，临界开裂变形量减小。研究发现运用高速摄影技术研究Ti40合金的开裂初始及扩展是有效的。同时，Ti40合金热压缩开裂机制的探索对于Ti40合金热变形机理的研究、参数的优化及工艺-组织-性能关系的深入探索具有重要意义
采用热模拟压缩试验与高速摄影技术相结合的方法，对Ti40阻燃钛合金在温度850~1100 ℃、应变速率0.01~10 s-1，变形70%的热变形过程中的初始开裂变形量进行了确定，并对开裂机理展开了研究。结果表明：高速摄影技术能准确地拍摄裂纹开始及扩展的全过程，通过观测热压缩开裂图像获取了临界开裂变形量，并观察到不同的动态开裂方式：45o剪切开裂、纵向及V型开口开裂；光学及SEM显微组织观察表明，高应变速率时，低温区综合表现为混合型脆断，中温区主要表现为带有浅小韧窝的沿晶开裂，高温区为具有大量韧窝的韧性开裂；变形温度和应变速率对破坏方式、裂纹扩展速度及临界开裂变形量有显著影响，随着温度的升高，开裂方式由45o剪切开裂过渡为V型开口开裂及纵向开裂，临界开裂变形量增大，随着应变速率的增加，裂纹扩展速度加快，临界开裂变形量减小。研究发现运用高速摄影技术研究Ti40合金的开裂初始及扩展是有效的。同时，Ti40合金热压缩开裂机制的探索对于Ti40合金热变形机理的研究、参数的优化及工艺-组织-性能关系的深入探索具有重要意义
2013, 42(10):2093-2096.
摘要:
采用金相检测与扫描电镜观察等方法，分析了镁合金铸轧板坯表面点状偏析的微观组织与微区成分，结果表明：表面点状偏析由富含Al、Zn溶质元素的金属间化合物组成，而Mn元素在偏析区域内含量与基体相同；偏析区域内组织主要为细小等轴晶粒。采用快速停车的方式获取镁合金铸轧板坯急停试样，分析镁合金铸轧板坯表面点状偏析的形成过程；在此基础上，分析了溶质Al、Zn和Mn元素在偏析区域内分布特征
采用金相检测与扫描电镜观察等方法，分析了镁合金铸轧板坯表面点状偏析的微观组织与微区成分，结果表明：表面点状偏析由富含Al、Zn溶质元素的金属间化合物组成，而Mn元素在偏析区域内含量与基体相同；偏析区域内组织主要为细小等轴晶粒。采用快速停车的方式获取镁合金铸轧板坯急停试样，分析镁合金铸轧板坯表面点状偏析的形成过程；在此基础上，分析了溶质Al、Zn和Mn元素在偏析区域内分布特征
2013, 42(10):2097-2100.
摘要:
提出一种绿色环保的简易方法来制备纳米银粒子。通过水浴加热，在淀粉的保护下，用葡萄糖还原硝酸银形成纳米银粒子；利用HRTEM、XRD 等分析了淀粉包覆纳米银粒子的结构，表明所制得的复合粒子具有包覆层（淀粉）和中心核（Ag）的复合纳米结构。UV-Vis 吸收光谱测试表明，胶态的纳米银粒子的吸光度随加热时间的延长而增加，当加热时间达4 h 时，吸光度值趋于稳定。TEM结果表明，纳米银粒子的形状为球形、单分散、平均粒径20 nm左右。采用抑菌环法对纳米银溶胶的抗菌性能进行检测，结果表明：抑菌环直径均大于7 mm，纳米银对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有抑菌作用
提出一种绿色环保的简易方法来制备纳米银粒子。通过水浴加热，在淀粉的保护下，用葡萄糖还原硝酸银形成纳米银粒子；利用HRTEM、XRD 等分析了淀粉包覆纳米银粒子的结构，表明所制得的复合粒子具有包覆层（淀粉）和中心核（Ag）的复合纳米结构。UV-Vis 吸收光谱测试表明，胶态的纳米银粒子的吸光度随加热时间的延长而增加，当加热时间达4 h 时，吸光度值趋于稳定。TEM结果表明，纳米银粒子的形状为球形、单分散、平均粒径20 nm左右。采用抑菌环法对纳米银溶胶的抗菌性能进行检测，结果表明：抑菌环直径均大于7 mm，纳米银对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有抑菌作用
2013, 42(10):2101-2106.
摘要:
采用等体积浸渍法制备了BaO改性的单Pd催化剂，并用BET，CO化学吸附，XRD， H2-TPR， NH3-TPD，XPS对催化剂进行了表征，考察了其对甲醇、CO、C3H8的催化氧化性能。结果表明，BaO的添加可使Pd粒子高度分散，催化剂表面易还原氧物种量增多，还原速率加快，还原性能得以改善；同时还可增强金属与载体间的电子效应，使Pd向氧化态过渡，Ce4+向还原态Ce3+过渡，并在金属与载体界面间产生大量具有活性的氧物种，进而提高了催化剂对甲醇和CO的低温活性，T50可分别降低26，21℃。催化剂表面酸性降低以及较高氧化态Pd物种形成可能是导致C3H8转化率下降的主要原因
采用等体积浸渍法制备了BaO改性的单Pd催化剂，并用BET，CO化学吸附，XRD， H2-TPR， NH3-TPD，XPS对催化剂进行了表征，考察了其对甲醇、CO、C3H8的催化氧化性能。结果表明，BaO的添加可使Pd粒子高度分散，催化剂表面易还原氧物种量增多，还原速率加快，还原性能得以改善；同时还可增强金属与载体间的电子效应，使Pd向氧化态过渡，Ce4+向还原态Ce3+过渡，并在金属与载体界面间产生大量具有活性的氧物种，进而提高了催化剂对甲醇和CO的低温活性，T50可分别降低26，21℃。催化剂表面酸性降低以及较高氧化态Pd物种形成可能是导致C3H8转化率下降的主要原因
2013, 42(10):2107-2111.
摘要:
利用直流磁控溅射法在普通钠钙玻璃（SLG）衬底上沉积双层Mo薄膜，对不同条件下沉积的薄膜通过X射线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜（SEM）、四探针电阻仪等对其相结构、表面形貌以及电性能进行测试。结果表明：双层Mo薄膜呈体心立方结构；由于非晶玻璃基底的影响以及沉积时间较短，缓冲层结晶质量差，薄膜表面粗糙，有空洞、裂纹，电阻率大，随温度的升高电阻率减小，薄膜表现出半导体的特性。随着顶层薄膜（溅射工作气压0.1 Pa）沉积时间的增加，薄膜厚度增加，结晶性能变好，表面更加平整、致密，总体电阻率变小，导电性能提高，随温度的升高电阻率增大，薄膜表现出金属特性。与单层膜相比，双层膜具有更低的电阻率，且溅射时间短，厚度薄，能够降低成本，节省源材料，更符合CIGS电池背电极的需求
利用直流磁控溅射法在普通钠钙玻璃（SLG）衬底上沉积双层Mo薄膜，对不同条件下沉积的薄膜通过X射线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜（SEM）、四探针电阻仪等对其相结构、表面形貌以及电性能进行测试。结果表明：双层Mo薄膜呈体心立方结构；由于非晶玻璃基底的影响以及沉积时间较短，缓冲层结晶质量差，薄膜表面粗糙，有空洞、裂纹，电阻率大，随温度的升高电阻率减小，薄膜表现出半导体的特性。随着顶层薄膜（溅射工作气压0.1 Pa）沉积时间的增加，薄膜厚度增加，结晶性能变好，表面更加平整、致密，总体电阻率变小，导电性能提高，随温度的升高电阻率增大，薄膜表现出金属特性。与单层膜相比，双层膜具有更低的电阻率，且溅射时间短，厚度薄，能够降低成本，节省源材料，更符合CIGS电池背电极的需求
2013, 42(10):2112-2116.
摘要:
采用Nd:YAG激光进行了5A90铝锂合金3 mm 厚薄板对接接头的激光焊接试验，采用电子背散射衍射（EBSD）技术对水平面和横截面焊缝组织的晶粒形态及晶粒取向进行了研究。结果表明，5A90铝锂合金激光焊缝金属在熔合线附近形成了非常狭窄的等轴非枝晶区（non-dendritic equiaxed grain zone，EQZ），在焊缝的其余区域形成了晶粒取向随机分布的等轴枝晶组织。由于焊缝熔合线附近EQZ的存在，焊缝金属晶粒没有继承母材晶粒的取向而外延生长，而是形成了一种非联生结晶生长的模式。焊缝区等轴枝晶的非均匀形核质点来源于平衡四方相β（Al3Zr）粒子，等轴枝晶的形态取决于固液相前沿较高的成分过冷，5A90铝锂合金的成分及激光焊接工艺特点促进了非均匀形核
采用Nd:YAG激光进行了5A90铝锂合金3 mm 厚薄板对接接头的激光焊接试验，采用电子背散射衍射（EBSD）技术对水平面和横截面焊缝组织的晶粒形态及晶粒取向进行了研究。结果表明，5A90铝锂合金激光焊缝金属在熔合线附近形成了非常狭窄的等轴非枝晶区（non-dendritic equiaxed grain zone，EQZ），在焊缝的其余区域形成了晶粒取向随机分布的等轴枝晶组织。由于焊缝熔合线附近EQZ的存在，焊缝金属晶粒没有继承母材晶粒的取向而外延生长，而是形成了一种非联生结晶生长的模式。焊缝区等轴枝晶的非均匀形核质点来源于平衡四方相β（Al3Zr）粒子，等轴枝晶的形态取决于固液相前沿较高的成分过冷，5A90铝锂合金的成分及激光焊接工艺特点促进了非均匀形核
2013, 42(10):2117-2122.
摘要:
针对一种新型的铌基高温功能合金Nb10Zr，在变形温度1273~1373 K和应变速率0.01~1 s-1条件下，利用Gleeble-1500型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验，对其高温变形行为进行研究，并建立了应变补偿的材料高温变形Arrhenius本构关系模型。确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的关系，并考虑了应变的影响，获得了变形激活能和本构方程中材料常数随应变的变化规律。结果表明，在较低温度下所建立的本构关系模型可以精确预测材料的变形行为，但随着变形温度的升高，本构模型的预测能力有所下降，但在所研究的变形温度和应变速率范围内应变补偿型本构关系模型能够满足工程需要，平均相对误差为4.3%
针对一种新型的铌基高温功能合金Nb10Zr，在变形温度1273~1373 K和应变速率0.01~1 s-1条件下，利用Gleeble-1500型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验，对其高温变形行为进行研究，并建立了应变补偿的材料高温变形Arrhenius本构关系模型。确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的关系，并考虑了应变的影响，获得了变形激活能和本构方程中材料常数随应变的变化规律。结果表明，在较低温度下所建立的本构关系模型可以精确预测材料的变形行为，但随着变形温度的升高，本构模型的预测能力有所下降，但在所研究的变形温度和应变速率范围内应变补偿型本构关系模型能够满足工程需要，平均相对误差为4.3%
2013, 42(10):2123-2126.
摘要:
采用MEVVA离子源复合磁控溅射沉积系统，在钛合金Ti6Al4V基体上制备Ti掺杂DLC薄膜，研究Ti掺杂对DLC薄膜疏水性能的影响。通过X射线能谱仪（EDS）、X射线光电子谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）分别对薄膜的组分、化学键以及表面形貌进行分析；通过测量静态接触角分析薄膜的润湿性并计算薄膜的表面能。结果表明：Ti掺杂DLC膜明显提高疏水性能，水接触角最高达到105°。薄膜中sp2C杂化键组分增加以及表面形成Ti-O键，是导致薄膜表面能降低的重要因素
采用MEVVA离子源复合磁控溅射沉积系统，在钛合金Ti6Al4V基体上制备Ti掺杂DLC薄膜，研究Ti掺杂对DLC薄膜疏水性能的影响。通过X射线能谱仪（EDS）、X射线光电子谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）分别对薄膜的组分、化学键以及表面形貌进行分析；通过测量静态接触角分析薄膜的润湿性并计算薄膜的表面能。结果表明：Ti掺杂DLC膜明显提高疏水性能，水接触角最高达到105°。薄膜中sp2C杂化键组分增加以及表面形成Ti-O键，是导致薄膜表面能降低的重要因素
2013, 42(10):2127-2130.
摘要:
采用铜模铸造法制备了Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶合金，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）以及差示扫描量热分析法（DSC）考察了合金的非晶特性和热力学性能，通过电化学极化试验和变温失重腐蚀试验测试了合金的耐蚀性。结果表明：制备直径12 mm的Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶合金相结构为完全的非晶相，具有较大玻璃形成能力和热稳定性；在0.6 mol/L的NaCl溶液里的电化学腐蚀行为以及在313 K、333 K 1mol/L HCL的变温失重腐蚀中与304不锈钢相比，Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶具有优异的耐腐蚀性能
采用铜模铸造法制备了Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶合金，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）以及差示扫描量热分析法（DSC）考察了合金的非晶特性和热力学性能，通过电化学极化试验和变温失重腐蚀试验测试了合金的耐蚀性。结果表明：制备直径12 mm的Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶合金相结构为完全的非晶相，具有较大玻璃形成能力和热稳定性；在0.6 mol/L的NaCl溶液里的电化学腐蚀行为以及在313 K、333 K 1mol/L HCL的变温失重腐蚀中与304不锈钢相比，Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶具有优异的耐腐蚀性能
2013, 42(10):2131-3135.
摘要:
采用金相显微镜、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、示差扫描量热分析（DSC）和力学压缩实验系统研究了Ti69Zr30Fe1高温形状记忆合金的微观结构、相变行为和力学性能。结果表明，Ti69Zr30Fe1合金室温下为单一的针状α￠￠马氏体相（正交结构）孪晶。在加热过程中，合金在580 ℃左右首先析出纳米尺度的ω相，然后在615 ℃到633 ℃之间发生从α￠￠马氏体相到β相的逆相变。冷却时在584 ℃到529 ℃之间发生马氏体相变。合金室温压缩临界应力为550 MPa，最大形状记忆效应达到2.1%
采用金相显微镜、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、示差扫描量热分析（DSC）和力学压缩实验系统研究了Ti69Zr30Fe1高温形状记忆合金的微观结构、相变行为和力学性能。结果表明，Ti69Zr30Fe1合金室温下为单一的针状α￠￠马氏体相（正交结构）孪晶。在加热过程中，合金在580 ℃左右首先析出纳米尺度的ω相，然后在615 ℃到633 ℃之间发生从α￠￠马氏体相到β相的逆相变。冷却时在584 ℃到529 ℃之间发生马氏体相变。合金室温压缩临界应力为550 MPa，最大形状记忆效应达到2.1%
2013, 42(10):2136-2138.
摘要:
研究了LaFe11.6Si1.4磁制冷材料25 ℃下的吸放氢热力学及不同氢压（2.0×106、2.5×106及3.0×106 Pa）下的吸氢动力学行为。结果表明：LaFe11.6Si1.4合金常温吸放氢存在约2×105 Pa的严重滞后现象，吸氢过程存在氢压敏感的吸氢孕育期，提高氢压可快速完成吸氢饱和，但对饱和吸氢量影响甚微。常温下难于通过改变氢压的技术制备精确含氢量即可变居里温度的LaFe11.6Si1.4室温磁制冷材料
研究了LaFe11.6Si1.4磁制冷材料25 ℃下的吸放氢热力学及不同氢压（2.0×106、2.5×106及3.0×106 Pa）下的吸氢动力学行为。结果表明：LaFe11.6Si1.4合金常温吸放氢存在约2×105 Pa的严重滞后现象，吸氢过程存在氢压敏感的吸氢孕育期，提高氢压可快速完成吸氢饱和，但对饱和吸氢量影响甚微。常温下难于通过改变氢压的技术制备精确含氢量即可变居里温度的LaFe11.6Si1.4室温磁制冷材料
2013, 42(10):2139-2143.
摘要:
研究了Fe83Ga17Tby (y=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8)合金的显微组织结构和磁致伸缩性能。XRD显示：Fe83Ga17Tby铸态合金以A2相为主，有少量DO3、DO19 和L12相；L12 和DO3相随铽含量的增加而增加，铽促进了Fe83Ga17合金(200)织构的形成；背散射电子像及能谱点分析显示合金加入铽后，晶粒从等轴晶转变为柱状晶，铽富集于晶界。铽添加导致Fe83Ga17磁致伸缩性能增加，其最佳添加量是0.2 at%，Fe83Ga17Tb0.2在低场下磁致伸缩系数可达1.5×10-4；铽的外层电子影响自旋-轨道耦合，可能是导致磁致伸缩性能增加的原因
研究了Fe83Ga17Tby (y=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8)合金的显微组织结构和磁致伸缩性能。XRD显示：Fe83Ga17Tby铸态合金以A2相为主，有少量DO3、DO19 和L12相；L12 和DO3相随铽含量的增加而增加，铽促进了Fe83Ga17合金(200)织构的形成；背散射电子像及能谱点分析显示合金加入铽后，晶粒从等轴晶转变为柱状晶，铽富集于晶界。铽添加导致Fe83Ga17磁致伸缩性能增加，其最佳添加量是0.2 at%，Fe83Ga17Tb0.2在低场下磁致伸缩系数可达1.5×10-4；铽的外层电子影响自旋-轨道耦合，可能是导致磁致伸缩性能增加的原因
2013, 42(10):2144-2148.
摘要:
采用粉末冶金方法制备Mo-Zr合金，研究Zr对Mo-Zr合金烧结致密化行为及其组织与性能的影响。结果表明，合金烧结后接近全致密，固相Mo颗粒间的固相烧结是导致合金致密化的主要原因；合金室温抗拉强度相对于纯Mo显著提高，且随Zr含量增加合金强度持续上升；提高压制压力使合金致密度改善，但对合金性能影响并不显著，而提高烧结温度对合金性能产生不利影响，1920 ℃烧结的合金具有最佳性能。少部分Zr原子固溶进入Mo基体中产生显著固溶强化作用，大部分Zr则吸附坯体中的氧元素形成氧化物二次相粒子弥散分布于晶界和晶粒内部，净化晶界氧的同时，使合金晶粒得以显著细化
采用粉末冶金方法制备Mo-Zr合金，研究Zr对Mo-Zr合金烧结致密化行为及其组织与性能的影响。结果表明，合金烧结后接近全致密，固相Mo颗粒间的固相烧结是导致合金致密化的主要原因；合金室温抗拉强度相对于纯Mo显著提高，且随Zr含量增加合金强度持续上升；提高压制压力使合金致密度改善，但对合金性能影响并不显著，而提高烧结温度对合金性能产生不利影响，1920 ℃烧结的合金具有最佳性能。少部分Zr原子固溶进入Mo基体中产生显著固溶强化作用，大部分Zr则吸附坯体中的氧元素形成氧化物二次相粒子弥散分布于晶界和晶粒内部，净化晶界氧的同时，使合金晶粒得以显著细化
2013, 42(10):2149-2152.
摘要:
研究了Cu-40Ni-12Cr-2.5Al合金在700~800 ℃纯氧气中的氧化行为以及添加Al对Cu-Ni-Cr合金氧化行为的影响。结果表明：合金氧化动力学偏离抛物线规律，800 ℃时的氧化增重明显低于700 ℃，两种温度下的氧化增重与前面研究的Cu-40Ni-20Cr合金相比明显降低；合金表面形成的氧化膜外层主要是不连续Cu的氧化物层，紧接着是Cu、Ni、Cr和Al的混合氧化物层，而在合金内部形成了连续且具有保护性的Cr2O3膜。可见，添加第4组元Al到Cu-Ni-Cr合金后，活泼组元Cr由合金内部向外扩散的速度加快，因此在较低Cr含量下合金能形成连续的Cr2O3膜
研究了Cu-40Ni-12Cr-2.5Al合金在700~800 ℃纯氧气中的氧化行为以及添加Al对Cu-Ni-Cr合金氧化行为的影响。结果表明：合金氧化动力学偏离抛物线规律，800 ℃时的氧化增重明显低于700 ℃，两种温度下的氧化增重与前面研究的Cu-40Ni-20Cr合金相比明显降低；合金表面形成的氧化膜外层主要是不连续Cu的氧化物层，紧接着是Cu、Ni、Cr和Al的混合氧化物层，而在合金内部形成了连续且具有保护性的Cr2O3膜。可见，添加第4组元Al到Cu-Ni-Cr合金后，活泼组元Cr由合金内部向外扩散的速度加快，因此在较低Cr含量下合金能形成连续的Cr2O3膜
2013, 42(10):2153-2156.
摘要:
对固溶处理后的Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al（TB3）合金施加弹性压应力，同时在500 ℃下进行时效处理。TEM观察结果表明：在应力时效的样品里大部分晶粒中α片相互平行排列，即只有一种α片变体，而在未施加压应力常规时效的样品中出现了数种α片的变体。选择了两种强度相当的热处理状态的TB3试样进行低周疲劳测试，一种是500 ℃自由时效9 h，另一种是在约200 MPa压应力下，500 ℃时效6 h。低周疲劳测试结果表明：在同一应变幅下，应力时效试样具有较高的低周疲劳寿命
对固溶处理后的Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al（TB3）合金施加弹性压应力，同时在500 ℃下进行时效处理。TEM观察结果表明：在应力时效的样品里大部分晶粒中α片相互平行排列，即只有一种α片变体，而在未施加压应力常规时效的样品中出现了数种α片的变体。选择了两种强度相当的热处理状态的TB3试样进行低周疲劳测试，一种是500 ℃自由时效9 h，另一种是在约200 MPa压应力下，500 ℃时效6 h。低周疲劳测试结果表明：在同一应变幅下，应力时效试样具有较高的低周疲劳寿命
2013, 42(10):2157-2162.
摘要:
以废感光胶片为原料采用硝酸溶解法浸取并制备高纯度银。再以抗坏血酸为还原剂，大分子(PVP)-表面活性剂（TEA）复合体系为分散剂制备出粒径可控的球形超细银粉。结果表明：在硝酸浓度1.6 mol·L-1，浸取温度50 ℃，浸取时间10 min，浸取3次条件下，浸取效果好且可得到含量高于99.5%的高纯银。当反应温度为20 ℃，硝酸银溶液pH值为8，硝酸银浓度为0.02 mol·L-1，m(PVP)/m(AgNO3)>4.5，m(TEA)/m(AgNO3)=1，可得到粒度均匀、形状规则、分散性好、粒径为0.15 μm左右的球形超细银粉
以废感光胶片为原料采用硝酸溶解法浸取并制备高纯度银。再以抗坏血酸为还原剂，大分子(PVP)-表面活性剂（TEA）复合体系为分散剂制备出粒径可控的球形超细银粉。结果表明：在硝酸浓度1.6 mol·L-1，浸取温度50 ℃，浸取时间10 min，浸取3次条件下，浸取效果好且可得到含量高于99.5%的高纯银。当反应温度为20 ℃，硝酸银溶液pH值为8，硝酸银浓度为0.02 mol·L-1，m(PVP)/m(AgNO3)>4.5，m(TEA)/m(AgNO3)=1，可得到粒度均匀、形状规则、分散性好、粒径为0.15 μm左右的球形超细银粉
2013, 42(10):2163-2168.
摘要:
研究了AA6156铝合金在不同时效状态下的拉伸性能和平面应力断裂韧性。结果表明：AA6156合金薄板在自然时效态下断裂韧性最好，但强度偏低；在190 ℃单级峰时效和175 ℃/6 h+190 ℃/13 h双级过时效态下强度较好，但断裂韧性偏低；而在175 ℃/2 h+200 ℃/0.5 h双级时效态下达到较理想的强韧性匹配。由透射电镜和扫描电镜观察其微观组织及断口形貌得出：双级时效时，第一级预时效处理能增大GP区的析出数量，从而在后续第二级时效时极大地促进β″相更密集、更均匀地析出。时效制度对AA6156合金断裂韧性的影响主要取决于晶内析出相β″，而受晶界微观组织结构的影响较小
研究了AA6156铝合金在不同时效状态下的拉伸性能和平面应力断裂韧性。结果表明：AA6156合金薄板在自然时效态下断裂韧性最好，但强度偏低；在190 ℃单级峰时效和175 ℃/6 h+190 ℃/13 h双级过时效态下强度较好，但断裂韧性偏低；而在175 ℃/2 h+200 ℃/0.5 h双级时效态下达到较理想的强韧性匹配。由透射电镜和扫描电镜观察其微观组织及断口形貌得出：双级时效时，第一级预时效处理能增大GP区的析出数量，从而在后续第二级时效时极大地促进β″相更密集、更均匀地析出。时效制度对AA6156合金断裂韧性的影响主要取决于晶内析出相β″，而受晶界微观组织结构的影响较小
2013, 42(10):2169-2173.
摘要:
在3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化修饰后的Fe3O4纳米粒子溶液体系中，加入乙酸银使游离态银离子充分吸附在磁粒的表面，与氨基化基团形成配位化合物，再利用甲酸钠将配位银离子还原为银，制成磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子。采用紫外吸收可见光谱（UV-Vis）、电子能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和超导量子干涉仪（SQUID）等方法对复合粒子的形态、结构、组成以及磁学性质进行表征。同时，采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子的抗菌性能进行研究。结果表明：合成的复合粒子平均粒径为30 nm，室温下磁化强度为2.0 (A·m2)/kg；磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著地抑制效果，指定实验条件下在24 h后两种细菌的存活量在0.11×103（CFU）以下，进一步提高磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子用量，大肠杆菌存活量几乎100%减灭。本研究方法为制备具有外场响应功能（如磁场响应）的新型纳米生物抗菌材料提供了很好的范例
在3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化修饰后的Fe3O4纳米粒子溶液体系中，加入乙酸银使游离态银离子充分吸附在磁粒的表面，与氨基化基团形成配位化合物，再利用甲酸钠将配位银离子还原为银，制成磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子。采用紫外吸收可见光谱（UV-Vis）、电子能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和超导量子干涉仪（SQUID）等方法对复合粒子的形态、结构、组成以及磁学性质进行表征。同时，采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子的抗菌性能进行研究。结果表明：合成的复合粒子平均粒径为30 nm，室温下磁化强度为2.0 (A·m2)/kg；磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著地抑制效果，指定实验条件下在24 h后两种细菌的存活量在0.11×103（CFU）以下，进一步提高磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子用量，大肠杆菌存活量几乎100%减灭。本研究方法为制备具有外场响应功能（如磁场响应）的新型纳米生物抗菌材料提供了很好的范例
2013, 42(10):2174-2178.
摘要:
使用差式扫描量热仪和电子万能试验机，研究了Ni47Ti44Nb9冷拉丝及热拉丝的室温力学性能、相变温度、恢复应变。结果表明，随退火温度升高，Ni47Ti44Nb9冷拉丝、热拉丝的抗拉强度、屈服强度降低，延伸率升高，马氏体相变温度升高，相变热增加；预应变后记忆恢复应变减小，第一次加热的相变温度升高，相变温度间隔增加。适当热机械处理会提高Ni47Ti44Nb9丝材的记忆性能，40%冷拉丝不同温度退火时，记忆恢复应变优于热拉丝
使用差式扫描量热仪和电子万能试验机，研究了Ni47Ti44Nb9冷拉丝及热拉丝的室温力学性能、相变温度、恢复应变。结果表明，随退火温度升高，Ni47Ti44Nb9冷拉丝、热拉丝的抗拉强度、屈服强度降低，延伸率升高，马氏体相变温度升高，相变热增加；预应变后记忆恢复应变减小，第一次加热的相变温度升高，相变温度间隔增加。适当热机械处理会提高Ni47Ti44Nb9丝材的记忆性能，40%冷拉丝不同温度退火时，记忆恢复应变优于热拉丝
2013, 42(10):2179-2182.
摘要:
以Ni、Al、Co金属微粉为原材料，采用氧乙炔火焰喷射自反应淬熄技术制备出了Ni、NiAl等多相复合空心微珠。采用扫描电镜、能谱仪、X射线分析仪等技术分析了空心微珠的形态、组成和结构。在喷枪火焰的作用下，喷射入氧乙炔火焰内的自蔓延团聚微粒迅速受热并引发自蔓延反应，颗粒融化为液滴，同时发泡剂在热作用下放出气体，使液滴形成空心熔滴，在水冷条件下，迅速固化形成球形空心微珠。采用网络分析仪同轴法测试空心微珠的电磁性能，其在6 GHz附近有较好的电磁波吸收性能
以Ni、Al、Co金属微粉为原材料，采用氧乙炔火焰喷射自反应淬熄技术制备出了Ni、NiAl等多相复合空心微珠。采用扫描电镜、能谱仪、X射线分析仪等技术分析了空心微珠的形态、组成和结构。在喷枪火焰的作用下，喷射入氧乙炔火焰内的自蔓延团聚微粒迅速受热并引发自蔓延反应，颗粒融化为液滴，同时发泡剂在热作用下放出气体，使液滴形成空心熔滴，在水冷条件下，迅速固化形成球形空心微珠。采用网络分析仪同轴法测试空心微珠的电磁性能，其在6 GHz附近有较好的电磁波吸收性能
2013, 42(10):2183-2186.
摘要:
通过固相反应法合成了一维二硒化铌纳米材料，用X射线衍射（XRD）仪和透射电子显微镜（TEM）表征了该一维纳米材料的形貌特征。将二硒化铌纳米线按不同质量分数配比加入润滑油，采用UMT-2型微摩擦磨损试验机评价其摩擦学性能；用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕表面形貌；探讨了含NbSe2纳米材料润滑油的减摩抗磨机理。结果表明，含有 NbSe2 添加剂的润滑油可有效减小摩擦系数；特别是高载高速时，随着NbSe2质量分数的增加，摩擦系数数减小，磨损量降低且提高了润滑油的承载能力。探讨后发现主要是由其独特的闭合结构、润滑膜的形成、纳米材料的填充自修复作用机制共同作用的效果
通过固相反应法合成了一维二硒化铌纳米材料，用X射线衍射（XRD）仪和透射电子显微镜（TEM）表征了该一维纳米材料的形貌特征。将二硒化铌纳米线按不同质量分数配比加入润滑油，采用UMT-2型微摩擦磨损试验机评价其摩擦学性能；用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕表面形貌；探讨了含NbSe2纳米材料润滑油的减摩抗磨机理。结果表明，含有 NbSe2 添加剂的润滑油可有效减小摩擦系数；特别是高载高速时，随着NbSe2质量分数的增加，摩擦系数数减小，磨损量降低且提高了润滑油的承载能力。探讨后发现主要是由其独特的闭合结构、润滑膜的形成、纳米材料的填充自修复作用机制共同作用的效果
2013, 42(10):2187-2191.
摘要:
采用化学还原法，将六偏磷酸钠作为分散剂、硼氢化钠作为还原剂还原硝酸银，通过对比六偏磷酸钠不同含量及硼氢化钠与硝酸银的不同摩尔比寻找最佳条件制备出了纯无机体系下高度稳定且分散的纳米银胶。紫外-可见光谱分析表明，该法合成的纳米银胶的特征吸收峰在400 nm以下。透射电子显微镜表明该银胶粒径大小分布范围窄、平均粒径小于10 nm、成单一类球形。传统的有机体系合成的纳米银胶表面容易被一层表面活性剂或离子型聚合物吸附不易清除，这些残留物会直接影响颗粒的物理化学性质，该纯无机体系制备的纳米银胶表面吸附的六偏磷酸钠具有亲水效应，便于清除，易于制备纯净的银粉。该方法无需pH、温度和超声等外加条件的控制，是一种简单有效的合成方法
采用化学还原法，将六偏磷酸钠作为分散剂、硼氢化钠作为还原剂还原硝酸银，通过对比六偏磷酸钠不同含量及硼氢化钠与硝酸银的不同摩尔比寻找最佳条件制备出了纯无机体系下高度稳定且分散的纳米银胶。紫外-可见光谱分析表明，该法合成的纳米银胶的特征吸收峰在400 nm以下。透射电子显微镜表明该银胶粒径大小分布范围窄、平均粒径小于10 nm、成单一类球形。传统的有机体系合成的纳米银胶表面容易被一层表面活性剂或离子型聚合物吸附不易清除，这些残留物会直接影响颗粒的物理化学性质，该纯无机体系制备的纳米银胶表面吸附的六偏磷酸钠具有亲水效应，便于清除，易于制备纯净的银粉。该方法无需pH、温度和超声等外加条件的控制，是一种简单有效的合成方法
2013, 42(10):2192-2196.
摘要:
通过模拟镦锻压缩和模锻实验研究Ti14合金半固态下的触变锻造特性，分析了锻造过程中的组织演变过程，测定了锻件的力学性能，并综合讨论了该合金半固态下的触变可锻性。结果表明：Ti14合金在半固态较常规固相下具有较小的镦锻变形抗力；其中，1000到1100 ℃之间触变镦锻变形量可达70%~85%。半固态模锻结果表明：1000和1050 ℃下，合金在变形量为45%~75%时表现出良好的可锻性，锻件表面无明显缺陷。分析认为：由于液相的协调变形机制，半固态下触变模锻较常规模锻，减少了晶界处的应力集中，有效降低了合金的变形抗力；同时，触变锻造可以有效细化晶粒，提高力学性能，改善合金的成形性
通过模拟镦锻压缩和模锻实验研究Ti14合金半固态下的触变锻造特性，分析了锻造过程中的组织演变过程，测定了锻件的力学性能，并综合讨论了该合金半固态下的触变可锻性。结果表明：Ti14合金在半固态较常规固相下具有较小的镦锻变形抗力；其中，1000到1100 ℃之间触变镦锻变形量可达70%~85%。半固态模锻结果表明：1000和1050 ℃下，合金在变形量为45%~75%时表现出良好的可锻性，锻件表面无明显缺陷。分析认为：由于液相的协调变形机制，半固态下触变模锻较常规模锻，减少了晶界处的应力集中，有效降低了合金的变形抗力；同时，触变锻造可以有效细化晶粒，提高力学性能，改善合金的成形性
