2013年第42卷第4期文章目次
2013, 42(4):661-666.
摘要:
将0.4%（质量分数，下同）的Nd添加到Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金中，以研究稀土元素Nd对合金显微组织和耐生物腐蚀性能的影响。采用金相(OM)、带能谱的扫描电镜(SEM+EDS)以及XRD等手段分析了合金的微观组织。采用静态浸泡、析氢和电化学极化等手段研究了合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明，随着Nd的添加，合金的显微组织得到了明显的细化。在Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca-0.4Nd合金中形成了2种第二相的机械混合物Ca2Mg6Zn3 + Mg41Nd5。在SBF中浸泡7 d以后，较多的此种混合物仍残留于含Nd合金的表面，而在不含Nd的合金中，只有极少量的颗粒状Ca2Mg6Zn3残留在其表面。故Nd的添加显著提高了Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金的耐生物腐蚀性能。
将0.4%（质量分数，下同）的Nd添加到Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金中，以研究稀土元素Nd对合金显微组织和耐生物腐蚀性能的影响。采用金相(OM)、带能谱的扫描电镜(SEM+EDS)以及XRD等手段分析了合金的微观组织。采用静态浸泡、析氢和电化学极化等手段研究了合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明，随着Nd的添加，合金的显微组织得到了明显的细化。在Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca-0.4Nd合金中形成了2种第二相的机械混合物Ca2Mg6Zn3 + Mg41Nd5。在SBF中浸泡7 d以后，较多的此种混合物仍残留于含Nd合金的表面，而在不含Nd的合金中，只有极少量的颗粒状Ca2Mg6Zn3残留在其表面。故Nd的添加显著提高了Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金的耐生物腐蚀性能。
2013, 42(4):667-672.
摘要:
对热轧的Zr-1Nb板材进行了不同变形量的冷加工，利用背散射电子衍射（EBSD）以及透射电子显微镜（TEM）研究了冷加工及热处理对其组织的影响。结果表明，随着冷加工变形量从30%增加到70%，晶粒尺寸逐渐从双态分布变为均匀分布。各种变形下的织构主要为（0001）<100>，且随着变形道次的增加强度逐渐增大。
对热轧的Zr-1Nb板材进行了不同变形量的冷加工，利用背散射电子衍射（EBSD）以及透射电子显微镜（TEM）研究了冷加工及热处理对其组织的影响。结果表明，随着冷加工变形量从30%增加到70%，晶粒尺寸逐渐从双态分布变为均匀分布。各种变形下的织构主要为（0001）<100>，且随着变形道次的增加强度逐渐增大。
2013, 42(4):673-678.
摘要:
通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射研究了Mg-8Li-5Zn-2Re合金热变形过程中组织和织构的演变。Mg-8Li-5Zn-2Re合金热挤压后，α相平行挤压方向伸长呈变形结构。在热压缩过程中随着温度的升高，α相转变为β相。在热挤压过程中，β相产生了{001} <110>和{110} <110>织构，而α相由于基面滑移出现了{0001} <100>织构。由于压缩条件的变化，晶粒的取向分布发生了很显著的变化。利用XRD结果分析了热压缩实验中不同变形温度和应变速率下织构的演变规律。
通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射研究了Mg-8Li-5Zn-2Re合金热变形过程中组织和织构的演变。Mg-8Li-5Zn-2Re合金热挤压后，α相平行挤压方向伸长呈变形结构。在热压缩过程中随着温度的升高，α相转变为β相。在热挤压过程中，β相产生了{001} <110>和{110} <110>织构，而α相由于基面滑移出现了{0001} <100>织构。由于压缩条件的变化，晶粒的取向分布发生了很显著的变化。利用XRD结果分析了热压缩实验中不同变形温度和应变速率下织构的演变规律。
2013, 42(4):679-683.
摘要:
采用简化的切片平面应变假设，利用增量叠加法对椭圆截面螺旋等通道挤压（ECSEE）过程的应变累积进行了分析计算。通过对横截面上某一质点进行追踪，将ECSEE变形过程分解为两种基本变形方式：圆-椭圆/椭圆-圆截面过渡变形和椭圆截面扭转过渡变形，然后利用MATLAB软件编程求解，得到了组合后材料内部追踪点的累积等效应变沿模具通道长度的变化规律和横截面上等效应变累积的分布规律，并与Deform-3D有限元软件模拟结果进行了对比。结果表明：ECSEE扭转变形所得累积应变要大于其他变形形式累积的应变，ECSEE变形方式主要是剪切变形；坯料横截面的等效应变从坯料外围到中心呈梯度减小趋势；有限元模拟结果也验证了解析解的工程准确性。
采用简化的切片平面应变假设，利用增量叠加法对椭圆截面螺旋等通道挤压（ECSEE）过程的应变累积进行了分析计算。通过对横截面上某一质点进行追踪，将ECSEE变形过程分解为两种基本变形方式：圆-椭圆/椭圆-圆截面过渡变形和椭圆截面扭转过渡变形，然后利用MATLAB软件编程求解，得到了组合后材料内部追踪点的累积等效应变沿模具通道长度的变化规律和横截面上等效应变累积的分布规律，并与Deform-3D有限元软件模拟结果进行了对比。结果表明：ECSEE扭转变形所得累积应变要大于其他变形形式累积的应变，ECSEE变形方式主要是剪切变形；坯料横截面的等效应变从坯料外围到中心呈梯度减小趋势；有限元模拟结果也验证了解析解的工程准确性。
2013, 42(4):684-687.
摘要:
研究了高温固相法合成的高压LiCoPO4电极的电化学性能。结果表明，杂质碳和Co2P的存在使LiCoPO4电极的放电容量降低，纯橄榄石相无杂质的LiCoPO4具有最大的放电容量，达到135 mAh/g。循环伏安测试结果显示，碳杂质的存在可能改变了锂脱嵌的机理。碳含量比较低时存在2个氧化峰，而碳含量比较高时只有1个氧化峰。阻抗测试结果显示，界面电容为16.9 mF/cm2，表观固相质子扩散系数是(2.0~3.4)′10-9 m2/s。
研究了高温固相法合成的高压LiCoPO4电极的电化学性能。结果表明，杂质碳和Co2P的存在使LiCoPO4电极的放电容量降低，纯橄榄石相无杂质的LiCoPO4具有最大的放电容量，达到135 mAh/g。循环伏安测试结果显示，碳杂质的存在可能改变了锂脱嵌的机理。碳含量比较低时存在2个氧化峰，而碳含量比较高时只有1个氧化峰。阻抗测试结果显示，界面电容为16.9 mF/cm2，表观固相质子扩散系数是(2.0~3.4)′10-9 m2/s。
2013, 42(4):688-691.
摘要:
研究了铜基非晶钎料液相的生成和铺展润湿过程。结果表明：非晶钎料由于熔化前固相扩散比较充分，使得钎料中的共晶组织被破坏，生成了大量高熔点的铜固溶体以及铜和镍的化合物，致使非晶钎料产生的液相相对晶态钎料少，因此液相铺展和流动过程较弱。而晶态钎料生成了大量液相，故液相的铺展和流动是晶态钎料钎焊的主过程。由于非晶态钎料非常薄，钎料中原子扩散距离短，有利于快速溶进基材；而普通钎料比较厚，溶解时间较非晶钎料长得多。随钎焊温度的升高和保温时间的延长，钎料残余层的厚度减小。在相同的钎焊温度和保温时间下，非晶态钎料残余层的厚度比晶态钎料小。
研究了铜基非晶钎料液相的生成和铺展润湿过程。结果表明：非晶钎料由于熔化前固相扩散比较充分，使得钎料中的共晶组织被破坏，生成了大量高熔点的铜固溶体以及铜和镍的化合物，致使非晶钎料产生的液相相对晶态钎料少，因此液相铺展和流动过程较弱。而晶态钎料生成了大量液相，故液相的铺展和流动是晶态钎料钎焊的主过程。由于非晶态钎料非常薄，钎料中原子扩散距离短，有利于快速溶进基材；而普通钎料比较厚，溶解时间较非晶钎料长得多。随钎焊温度的升高和保温时间的延长，钎料残余层的厚度减小。在相同的钎焊温度和保温时间下，非晶态钎料残余层的厚度比晶态钎料小。
7 Preparation of Nano-SnO2 Abrasives and Their Application in Chemical Mechanical Polish of Ruthenium
2013, 42(4):692-695.
摘要:
利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响。结果表明，在500 ℃/4 h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性。利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光，与二氧化硅磨料抛光液比较，材料去除速率和表面粗糙度都降低。当抛光液中含1%（质量分数，下同）二氧化锡、1%过硫酸铵、1%酒石酸和3 mmol/L咪唑，pH=8.0，抛光压力为17.24 kPa时，材料去除速率（MRR）和表面粗糙度(Ra)分别为6.8 nm/min和4.8 nm。
利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响。结果表明，在500 ℃/4 h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性。利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光，与二氧化硅磨料抛光液比较，材料去除速率和表面粗糙度都降低。当抛光液中含1%（质量分数，下同）二氧化锡、1%过硫酸铵、1%酒石酸和3 mmol/L咪唑，pH=8.0，抛光压力为17.24 kPa时，材料去除速率（MRR）和表面粗糙度(Ra)分别为6.8 nm/min和4.8 nm。
2013, 42(4):696-699.
摘要:
为了提高湿法浸出低钒钢渣中钒的浸出率，并为湿法浸出低钒钢渣中钒提供理论依据，从动力学角度分析整个浸出过程，并考察温度、液/固比、浸出时间和搅拌速度对浸出过程的影响。结果表明，在90 ℃，液/固比为10:1以及4.0 mol/L盐酸，过氧化氢8.0 mL，浸取90 min条件下，低钒钢渣中钒的浸出率可达到98.8%。通过正交实验和动力学推导，得到描述浸出过程的经验方程。低钒钢渣湿法浸出钒的动力学模型为未反应收缩核模型，浸出过程的表观活化能为7.21 kJ/mol。该模型表明浸出过程中的控制步骤取决于边界层的扩散速度。提高温度、液/固比和浸出时间，均可增加钒的浸出速度，提高钒的浸出率。
为了提高湿法浸出低钒钢渣中钒的浸出率，并为湿法浸出低钒钢渣中钒提供理论依据，从动力学角度分析整个浸出过程，并考察温度、液/固比、浸出时间和搅拌速度对浸出过程的影响。结果表明，在90 ℃，液/固比为10:1以及4.0 mol/L盐酸，过氧化氢8.0 mL，浸取90 min条件下，低钒钢渣中钒的浸出率可达到98.8%。通过正交实验和动力学推导，得到描述浸出过程的经验方程。低钒钢渣湿法浸出钒的动力学模型为未反应收缩核模型，浸出过程的表观活化能为7.21 kJ/mol。该模型表明浸出过程中的控制步骤取决于边界层的扩散速度。提高温度、液/固比和浸出时间，均可增加钒的浸出速度，提高钒的浸出率。
2013, 42(4):700-705.
摘要:
建立了一种改进的元胞自动机模型来模拟熔体对流条件下的二元合金三维枝晶的生长。模型中考虑了界面能各向异性和溶质扩散对固/液界面推移的影响，在同一套网格中耦合求解质量传输和液相流动方程，从而可以模拟溶质扩散和熔体对流之间的相互作用。使用该模型模拟了一定过冷度条件下，强制对流对Al-7%Si（质量分数，下同）合金三维枝晶生长形貌的影响。模拟结果表明，熔体强制对流导致迎流侧尖端溶质富集层减薄，枝晶生长出现了迎流生长现象。将模拟得到的溶质过饱和度与Oseen-Ivantsov解析解进行对比，当流速较大时两者吻合较好。同时模拟了三维和二维强制对流作用下枝晶生长形貌的演化，由于三维条件下对流使得熔体能够绕过垂直于对流方向的一次枝晶臂主干将溶质带到背流侧，而二维条件下只能绕过垂直方向一次臂的尖端，因此三维MCA模型能更准确地反映强制对流对枝晶生长的影响。
建立了一种改进的元胞自动机模型来模拟熔体对流条件下的二元合金三维枝晶的生长。模型中考虑了界面能各向异性和溶质扩散对固/液界面推移的影响，在同一套网格中耦合求解质量传输和液相流动方程，从而可以模拟溶质扩散和熔体对流之间的相互作用。使用该模型模拟了一定过冷度条件下，强制对流对Al-7%Si（质量分数，下同）合金三维枝晶生长形貌的影响。模拟结果表明，熔体强制对流导致迎流侧尖端溶质富集层减薄，枝晶生长出现了迎流生长现象。将模拟得到的溶质过饱和度与Oseen-Ivantsov解析解进行对比，当流速较大时两者吻合较好。同时模拟了三维和二维强制对流作用下枝晶生长形貌的演化，由于三维条件下对流使得熔体能够绕过垂直于对流方向的一次枝晶臂主干将溶质带到背流侧，而二维条件下只能绕过垂直方向一次臂的尖端，因此三维MCA模型能更准确地反映强制对流对枝晶生长的影响。
2013, 42(4):706-711.
摘要:
通过X射线衍射、超导电性测试、氧含量变化、正电子湮没以及理论计算等方法， 系统研究了金属离子掺杂的YBa2Cu3-x(Fe, Co, Al)xO7-δ (x=0.0~0.5) 铜氧超导体的超导电性，为了比较也一并讨论了Zn掺杂样品的实验和理论结果。研究表明，超导转变温度Tc与样品中价电子密度无直接关联，与Hall实验揭示的Tc与空穴载流子浓度关系有同样结论，表明电声耦合机制在铜氧超导体中失效。因此，无论是空穴配对还是电子配对， 仅仅是实现超导态的前提， 并非其真正的决定因素。如果铜氧超导微观机制依然沿袭“电声耦合”理念很可能误入歧途。
通过X射线衍射、超导电性测试、氧含量变化、正电子湮没以及理论计算等方法， 系统研究了金属离子掺杂的YBa2Cu3-x(Fe, Co, Al)xO7-δ (x=0.0~0.5) 铜氧超导体的超导电性，为了比较也一并讨论了Zn掺杂样品的实验和理论结果。研究表明，超导转变温度Tc与样品中价电子密度无直接关联，与Hall实验揭示的Tc与空穴载流子浓度关系有同样结论，表明电声耦合机制在铜氧超导体中失效。因此，无论是空穴配对还是电子配对， 仅仅是实现超导态的前提， 并非其真正的决定因素。如果铜氧超导微观机制依然沿袭“电声耦合”理念很可能误入歧途。
2013, 42(4):712-717.
摘要:
采用弹/塑性应力-应变有限元方法计算了[011]取向单晶镍基合金中g/g ￠两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布特征，研究了施加压应力对g/g ￠两相界面von Mises应力分布及g ￠相定向粗化规律的影响。结果表明：[011]取向单晶镍基合金经热处理后，组织结构是立方g ￠相以共格方式嵌镶在g基体相中，并沿<100>方向规则排列。当沿[011]方向施加压应力时，(100)g ￠晶面沿[001]和[010]方向发生晶格收缩，其晶格收缩的挤压作用可排斥半径较大的Al、Ti原子，而在(010)g ￠和(001)g ￠晶面则分别沿[100]取向发生晶格扩张应变，可诱捕半径较大的Al、Ti原子，是促使g ￠相在（100）晶面交错生长成网状结构，并沿[010]和[001]取向扩散连接，生长成为相互垂直的层片网状筏形组织的主要原因。
采用弹/塑性应力-应变有限元方法计算了[011]取向单晶镍基合金中g/g ￠两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布特征，研究了施加压应力对g/g ￠两相界面von Mises应力分布及g ￠相定向粗化规律的影响。结果表明：[011]取向单晶镍基合金经热处理后，组织结构是立方g ￠相以共格方式嵌镶在g基体相中，并沿<100>方向规则排列。当沿[011]方向施加压应力时，(100)g ￠晶面沿[001]和[010]方向发生晶格收缩，其晶格收缩的挤压作用可排斥半径较大的Al、Ti原子，而在(010)g ￠和(001)g ￠晶面则分别沿[100]取向发生晶格扩张应变，可诱捕半径较大的Al、Ti原子，是促使g ￠相在（100）晶面交错生长成网状结构，并沿[010]和[001]取向扩散连接，生长成为相互垂直的层片网状筏形组织的主要原因。
2013, 42(4):718-723.
摘要:
采用基于DFT的第一性原理方法，研究Nb掺杂LiFePO4锂离子电池正极材料的电子结构，并进行能带结构、电子态密度、布居和差分电荷密度性质等分析。结果表明：Nb掺杂后体系结构稳定，带隙降低，由于Nb d轨道电子的作用，使费米面附近能带数增加，更有利于电子传递，使电子电导率增加，充放电速率提高；Li-O键键长明显变大，有利于Li离子的扩散。虽然掺杂量大，带隙下降多，但会影响Li离子的扩散，尤其是在Li位掺杂时。综合考虑掺杂量不需要太大。
采用基于DFT的第一性原理方法，研究Nb掺杂LiFePO4锂离子电池正极材料的电子结构，并进行能带结构、电子态密度、布居和差分电荷密度性质等分析。结果表明：Nb掺杂后体系结构稳定，带隙降低，由于Nb d轨道电子的作用，使费米面附近能带数增加，更有利于电子传递，使电子电导率增加，充放电速率提高；Li-O键键长明显变大，有利于Li离子的扩散。虽然掺杂量大，带隙下降多，但会影响Li离子的扩散，尤其是在Li位掺杂时。综合考虑掺杂量不需要太大。
2013, 42(4):724-729.
摘要:
采用激光熔化沉积技术直接成形TC17钛合金构件，利用OM、SEM以及XRD分析其显微组织特征，并重点研究了其在激光短时循环加热冷却作用下的固态相变行为及显微组织演化特点。结果表明，激光熔化沉积TC17钛合金具有定向外延生长的“指节”状晶粒和少量等轴晶交替排列的凝固组织，其显微组织是由不规则片状初生a相和细小网篮状β转变组织组成的超细特殊双态组织。最后约12个沉积层内由于热循环历史不同，使得不同沉积层固态相变显微组织不同：顶部4个沉积层内显微组织为相变点以上快速冷却形成的细针状马氏体，第N-4~N-6层由细针状马氏体和马氏体分解形成的少量不规则片状初生a相组成，第N-7~N-11层内逐渐形成特殊双态组织。
采用激光熔化沉积技术直接成形TC17钛合金构件，利用OM、SEM以及XRD分析其显微组织特征，并重点研究了其在激光短时循环加热冷却作用下的固态相变行为及显微组织演化特点。结果表明，激光熔化沉积TC17钛合金具有定向外延生长的“指节”状晶粒和少量等轴晶交替排列的凝固组织，其显微组织是由不规则片状初生a相和细小网篮状β转变组织组成的超细特殊双态组织。最后约12个沉积层内由于热循环历史不同，使得不同沉积层固态相变显微组织不同：顶部4个沉积层内显微组织为相变点以上快速冷却形成的细针状马氏体，第N-4~N-6层由细针状马氏体和马氏体分解形成的少量不规则片状初生a相组成，第N-7~N-11层内逐渐形成特殊双态组织。
2013, 42(4):730-735.
摘要:
采用Voronoi随机算法建立微尺度W骨架多孔模型，基于Young-Laplace修正后的Navier-Stokes动量方程，应用有限体积法分析制备CuW合金的渗流过程。模拟结果表明：Cu-W间的润湿性越好，则铜液流股中心流速越大，但铜液在骨架壁面的黏附越强，从而有利于铜液与壁面接触而产生机械结合。此外，渗流通道中由于孔径不均匀引起的扩孔与缩孔转变导致铜液在孔隙中形成漩涡， 促使CuW合金中产生气孔，从而降低铜液的充填率。
采用Voronoi随机算法建立微尺度W骨架多孔模型，基于Young-Laplace修正后的Navier-Stokes动量方程，应用有限体积法分析制备CuW合金的渗流过程。模拟结果表明：Cu-W间的润湿性越好，则铜液流股中心流速越大，但铜液在骨架壁面的黏附越强，从而有利于铜液与壁面接触而产生机械结合。此外，渗流通道中由于孔径不均匀引起的扩孔与缩孔转变导致铜液在孔隙中形成漩涡， 促使CuW合金中产生气孔，从而降低铜液的充填率。
2013, 42(4):736-740.
摘要:
通过第一性原理计算研究了Nb、Al共掺杂MoSi2晶体的电子结构、弹性常数和Mullikan布居数。结果表明，Nb、Al共掺杂可大幅提高MoSi2的韧性和导电性，当Nb和Al共掺杂量达到x=0.25时，MoSi2的弹性模量从408.86 GPa降低到261.30 GPa。MoSi2的电子态密度和Mullikan布居数分析表明，Nb和Al掺入后MoSi2电子态密度发生蓝移，费米能级处的电荷密度增加，体系的导电性能提高。掺杂后Mo-Al、Nb-Si键布居数减小，键长增大，原子间的共价性减弱，而Al-Si键间的共价性增强。晶体中各方向键长和键能的分布趋于对称化，MoSi2晶体韧性增强。
通过第一性原理计算研究了Nb、Al共掺杂MoSi2晶体的电子结构、弹性常数和Mullikan布居数。结果表明，Nb、Al共掺杂可大幅提高MoSi2的韧性和导电性，当Nb和Al共掺杂量达到x=0.25时，MoSi2的弹性模量从408.86 GPa降低到261.30 GPa。MoSi2的电子态密度和Mullikan布居数分析表明，Nb和Al掺入后MoSi2电子态密度发生蓝移，费米能级处的电荷密度增加，体系的导电性能提高。掺杂后Mo-Al、Nb-Si键布居数减小，键长增大，原子间的共价性减弱，而Al-Si键间的共价性增强。晶体中各方向键长和键能的分布趋于对称化，MoSi2晶体韧性增强。
2013, 42(4):741-745.
摘要:
利用已建立的TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型，研究了F 25.4 mm×1.32 mm的TA18钛合金管材轧制塑性变形行为。结果表明：平均总轧制力模拟结果比理论结果稍大。轧成管最大等效塑性应变对称出现在轧辊周向面孔型脊部偏转约63.80°的位置，而最小/最大等效塑性应变的位置相差约90°。轧成管径向和周向受压应力，轴向受拉应力，且变形程度径向最大，轴向次之，切向最小。轧成管各向异性程度从外表面到中性层再到内表面依次减小。工作锥径向塑性真应变矢量的变化分为3个阶段，其变化趋势和Q值各不相同，塑性真应变矢量的应变比变化范围是从–30o（Q=0）到0o（Q=1）再到+30o（Q=∞），且工作锥经历了从径向织构到周向织构的转变，使得最终应变比保持在20o到27o之间，管材达到了六方晶体管材织构分布的稳定状态。
利用已建立的TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型，研究了F 25.4 mm×1.32 mm的TA18钛合金管材轧制塑性变形行为。结果表明：平均总轧制力模拟结果比理论结果稍大。轧成管最大等效塑性应变对称出现在轧辊周向面孔型脊部偏转约63.80°的位置，而最小/最大等效塑性应变的位置相差约90°。轧成管径向和周向受压应力，轴向受拉应力，且变形程度径向最大，轴向次之，切向最小。轧成管各向异性程度从外表面到中性层再到内表面依次减小。工作锥径向塑性真应变矢量的变化分为3个阶段，其变化趋势和Q值各不相同，塑性真应变矢量的应变比变化范围是从–30o（Q=0）到0o（Q=1）再到+30o（Q=∞），且工作锥经历了从径向织构到周向织构的转变，使得最终应变比保持在20o到27o之间，管材达到了六方晶体管材织构分布的稳定状态。
2013, 42(4):746-750.
摘要:
采用反应球磨法，将微晶碳、镁和镍在氢气气氛中反应复合，制备的镁/碳复合材料的纳米晶平均粒度在16.8~33.6 nm。其吸/放氢性能表明，复合材料有很好的储氢动力学和较高的储氢密度，材料70Mg30C4Ni在160 ℃/2 MPa氢气条件下，可以在2 min内完成储氢，储氢密度可达5.0%（质量分数，下同）。XRD物相分析证明，球磨形成的纳米晶镁、纳米碳和催化剂镍三者的协同作用，是复合材料储氢密度增加和动力学性能改善的主要原因。通过红外光谱研究了微晶碳对氢的化学吸附和氢原子在镁/碳复合材料中的传递路径，氢优先被碳吸咐，然后解析传递给镁，且这个过程是可逆的。
采用反应球磨法，将微晶碳、镁和镍在氢气气氛中反应复合，制备的镁/碳复合材料的纳米晶平均粒度在16.8~33.6 nm。其吸/放氢性能表明，复合材料有很好的储氢动力学和较高的储氢密度，材料70Mg30C4Ni在160 ℃/2 MPa氢气条件下，可以在2 min内完成储氢，储氢密度可达5.0%（质量分数，下同）。XRD物相分析证明，球磨形成的纳米晶镁、纳米碳和催化剂镍三者的协同作用，是复合材料储氢密度增加和动力学性能改善的主要原因。通过红外光谱研究了微晶碳对氢的化学吸附和氢原子在镁/碳复合材料中的传递路径，氢优先被碳吸咐，然后解析传递给镁，且这个过程是可逆的。
2013, 42(4):751-755.
摘要:
采用内部气体介质对管状样品施加双向载荷对铌含量分别为3%及6%（质量分数，下同）的国产Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能进行研究。结果表明，随着溶质原子铌含量的增加，Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能增强，稳态蠕变速率及对应力的敏感性降低。随着铌含量的增加，铌的固溶强化作用明显增强，在Mo-Nb合金单晶中形成了更多的位错多边结构使得富铌析出物形状发生变化。这些因素都使得钼基体原子的扩散受到更加明显的阻碍，Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能更加优越。
采用内部气体介质对管状样品施加双向载荷对铌含量分别为3%及6%（质量分数，下同）的国产Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能进行研究。结果表明，随着溶质原子铌含量的增加，Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能增强，稳态蠕变速率及对应力的敏感性降低。随着铌含量的增加，铌的固溶强化作用明显增强，在Mo-Nb合金单晶中形成了更多的位错多边结构使得富铌析出物形状发生变化。这些因素都使得钼基体原子的扩散受到更加明显的阻碍，Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能更加优越。
2013, 42(4):756-760.
摘要:
研究了添加微量Au或Sn作为孕育形核剂进行孕育形核处理对金锡共晶合金Au20Sn铸态凝固组织的影响。结果表明: 添加微量Au或Sn进行孕育形核处理均将显著改善金锡共晶合金铸态凝固组织，特别是改变了初生相的结构、形貌和尺寸。初生相的结构由传统凝固组织中的z ’-Au5Sn相改变为d-AuSn相，初生相的形貌和尺寸由粗大且分布不均的树枝状改变为细小且分布较为均匀的棒状或卵状，而且添加微量Sn比添加微量Au孕育形核处理后得到的凝固组织中初生相更趋均匀；同时，孕育形核处理也细化了共晶层片组织，共晶团的平均尺寸明显减小。
研究了添加微量Au或Sn作为孕育形核剂进行孕育形核处理对金锡共晶合金Au20Sn铸态凝固组织的影响。结果表明: 添加微量Au或Sn进行孕育形核处理均将显著改善金锡共晶合金铸态凝固组织，特别是改变了初生相的结构、形貌和尺寸。初生相的结构由传统凝固组织中的z ’-Au5Sn相改变为d-AuSn相，初生相的形貌和尺寸由粗大且分布不均的树枝状改变为细小且分布较为均匀的棒状或卵状，而且添加微量Sn比添加微量Au孕育形核处理后得到的凝固组织中初生相更趋均匀；同时，孕育形核处理也细化了共晶层片组织，共晶团的平均尺寸明显减小。
2013, 42(4):761-765.
摘要:
采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料，研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明：n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度，高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显；n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率，复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明，n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。
采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料，研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明：n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度，高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显；n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率，复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明，n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。
2013, 42(4):766-770.
摘要:
通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射（EBSD）、取向成像显微技术（OIM）研究了在不同冷轧及退火工艺下Ni-Cr-W系高温合金晶界特征分布的规律。结果表明，70%变形量下再结晶完成所需时间较短，特殊晶界比例随着退火时间延长先增加后减少；10%变形量下再结晶驱动力较小，再结晶所需时间较长，特殊晶界比例在长时间退火后达到最大值。在晶粒团簇内部，晶粒之间有Σ3n的取向关系，而不同的晶粒团簇间，晶粒则没有这种特殊的取向关系。
通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射（EBSD）、取向成像显微技术（OIM）研究了在不同冷轧及退火工艺下Ni-Cr-W系高温合金晶界特征分布的规律。结果表明，70%变形量下再结晶完成所需时间较短，特殊晶界比例随着退火时间延长先增加后减少；10%变形量下再结晶驱动力较小，再结晶所需时间较长，特殊晶界比例在长时间退火后达到最大值。在晶粒团簇内部，晶粒之间有Σ3n的取向关系，而不同的晶粒团簇间，晶粒则没有这种特殊的取向关系。
2013, 42(4):771-775.
摘要:
通过金相、扫描电镜、电子探针和力学性能测试等方法研究了稀土元素Gd和Nd对AZ80镁合金铸态和挤压态组织和力学性能的影响。结果表明，适当添加稀土元素可以使AZ80镁合金的铸态树枝晶基本消失，晶界处层片状Mg17Al12相增多。均匀化后晶粒尺寸明显减小。合金经挤压后均发生了动态再结晶，动态析出的β相沿着再结晶晶粒的晶界分布。加入2%RE(Gd，Nd)后，析出相阻碍再结晶晶粒长大和粒子激发形核再结晶共同作用起到了细晶强化的效果，且高硬质Al2Gd和Al2Nd相能有效阻碍位错运动从而大幅度提高了合金的屈服强度。随着RE(Gd，Nd)含量的增多，β相析出减少，稀土相颗粒变大，弱化了动态再结晶效果，导致应力集中，强度下降。当加入2%RE(Gd，Nd)时其抗拉强度最大，综合性能较好。
通过金相、扫描电镜、电子探针和力学性能测试等方法研究了稀土元素Gd和Nd对AZ80镁合金铸态和挤压态组织和力学性能的影响。结果表明，适当添加稀土元素可以使AZ80镁合金的铸态树枝晶基本消失，晶界处层片状Mg17Al12相增多。均匀化后晶粒尺寸明显减小。合金经挤压后均发生了动态再结晶，动态析出的β相沿着再结晶晶粒的晶界分布。加入2%RE(Gd，Nd)后，析出相阻碍再结晶晶粒长大和粒子激发形核再结晶共同作用起到了细晶强化的效果，且高硬质Al2Gd和Al2Nd相能有效阻碍位错运动从而大幅度提高了合金的屈服强度。随着RE(Gd，Nd)含量的增多，β相析出减少，稀土相颗粒变大，弱化了动态再结晶效果，导致应力集中，强度下降。当加入2%RE(Gd，Nd)时其抗拉强度最大，综合性能较好。
2013, 42(4):776-780.
摘要:
采用电化学方法测定三维多孔膜电极的电活性有效表面积、活性体积和表面覆盖度。以三维多孔电极或沉积有过渡金属铁氰化镍半导体薄膜的三维多孔膜电极为工作电极，分别在含铁氰化钾和不含铁氰化钾的碱金属溶液中测定不同扫描速度下的循环伏安曲线，利用膜电极在不同溶液体系中氧化/还原反应的可逆特性测定其电活性有效表面积和覆盖度；同时结合计时库仑法获得三维多孔膜电极内膜的活性体积和平均膜厚。结果表明：该方法具有电化学反应响应快速、灵敏且精确度高的优点，操作简单且快捷方便，可靠性好。
采用电化学方法测定三维多孔膜电极的电活性有效表面积、活性体积和表面覆盖度。以三维多孔电极或沉积有过渡金属铁氰化镍半导体薄膜的三维多孔膜电极为工作电极，分别在含铁氰化钾和不含铁氰化钾的碱金属溶液中测定不同扫描速度下的循环伏安曲线，利用膜电极在不同溶液体系中氧化/还原反应的可逆特性测定其电活性有效表面积和覆盖度；同时结合计时库仑法获得三维多孔膜电极内膜的活性体积和平均膜厚。结果表明：该方法具有电化学反应响应快速、灵敏且精确度高的优点，操作简单且快捷方便，可靠性好。
2013, 42(4):781-784.
摘要:
采用一种钛合金靶材进行穿甲侵彻实验，通过弹坑解剖分析钛合金靶板穿甲破坏形貌，研究了该高强度钛合金靶板的损伤行为。结果表明：开坑阶段，弹丸头部比较容易进入靶板内部，在靶板表面首先产生金属堆积，没有发生过热的金属熔化现象。弹丸进入稳定侵彻阶段，形成绝热剪切带。绝热剪切带形成后，和周围材料不协调，成为微裂纹和微孔洞的起源。在一定的条件下，裂纹沿绝热剪切带萌生、扩展，形成了沿整个绝热剪切带的大裂纹，最终在穿孔表面形成碎片, 从靶板上脱离, 造成靶板的破坏。
采用一种钛合金靶材进行穿甲侵彻实验，通过弹坑解剖分析钛合金靶板穿甲破坏形貌，研究了该高强度钛合金靶板的损伤行为。结果表明：开坑阶段，弹丸头部比较容易进入靶板内部，在靶板表面首先产生金属堆积，没有发生过热的金属熔化现象。弹丸进入稳定侵彻阶段，形成绝热剪切带。绝热剪切带形成后，和周围材料不协调，成为微裂纹和微孔洞的起源。在一定的条件下，裂纹沿绝热剪切带萌生、扩展，形成了沿整个绝热剪切带的大裂纹，最终在穿孔表面形成碎片, 从靶板上脱离, 造成靶板的破坏。
2013, 42(4):785-788.
摘要:
采用自蔓延燃烧合成及真空电弧熔炼的方法，以碳纤维（Cf）、钛粉及铝粉为原料，合成了Ti2AlC/TiAl复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了复合材料的物相组成和微观结构，讨论了原位合成Ti2AlC的反应和二次Ti2AlC的析出过程。结果表明，复合材料铸锭由Ti2AlC、TiAl和Ti3Al 3相组成，基体由α2(Ti3Al)+γ(TiAl)片层和γ(TiAl)等轴晶粒构成，原位自生的Ti2AlC分布均匀，呈短纤维状或颗粒状。1200 ℃均匀化热处理促使Ti3Al分解为TiAl和Ti2AlC，导致Ti2AlC粗化，同时基体表面析出细小的二次Ti2AlC颗粒。
采用自蔓延燃烧合成及真空电弧熔炼的方法，以碳纤维（Cf）、钛粉及铝粉为原料，合成了Ti2AlC/TiAl复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了复合材料的物相组成和微观结构，讨论了原位合成Ti2AlC的反应和二次Ti2AlC的析出过程。结果表明，复合材料铸锭由Ti2AlC、TiAl和Ti3Al 3相组成，基体由α2(Ti3Al)+γ(TiAl)片层和γ(TiAl)等轴晶粒构成，原位自生的Ti2AlC分布均匀，呈短纤维状或颗粒状。1200 ℃均匀化热处理促使Ti3Al分解为TiAl和Ti2AlC，导致Ti2AlC粗化，同时基体表面析出细小的二次Ti2AlC颗粒。
2013, 42(4):789-792.
摘要:
国家自然科学基金（20863003, 51164017）
国家自然科学基金（20863003, 51164017）
2013, 42(4):793-796.
摘要:
采用CMT4105拉伸试验机对烧结态90W-7Ni-3Fe (90W)合金进行准静态拉伸试验；在较高应变率条件（1600~2000 s-1）下，采用套筒加载直拉式Hopkinson拉杆对90W合金进行动态拉伸试验，研究90W合金在不同加载应变率下的拉伸性能及破坏机制。结果表明，在拉伸加载条件下，90W合金具有明显的应变率效应，随着应变率的增加，强度显著提高，材料断裂时的真实应变下降，断裂前吸收的总能量下降。90W合金的破坏机制由钨-钨界面开裂向钨颗粒解理断裂转变。
采用CMT4105拉伸试验机对烧结态90W-7Ni-3Fe (90W)合金进行准静态拉伸试验；在较高应变率条件（1600~2000 s-1）下，采用套筒加载直拉式Hopkinson拉杆对90W合金进行动态拉伸试验，研究90W合金在不同加载应变率下的拉伸性能及破坏机制。结果表明，在拉伸加载条件下，90W合金具有明显的应变率效应，随着应变率的增加，强度显著提高，材料断裂时的真实应变下降，断裂前吸收的总能量下降。90W合金的破坏机制由钨-钨界面开裂向钨颗粒解理断裂转变。
2013, 42(4):797-800.
摘要:
采用H2O（g）在300 ℃与900 ℃之间对Pd膜表面进行了毒化，将毒化后的Pd膜在常温下与氢气进行反应，并在500 ℃进行了氘气渗透试验。采用XPS、SEM等对反应前后Pd膜表面状态进行了表征与分析，研究了H2O(g)的毒化作用与吸氢反应对Pd膜表面形貌与化学成分的影响与机理。实验表明：当毒化温度低于500 ℃时，H2O(g)对Pd膜表面无明显影响；当毒化温度高于500 ℃，H2O(g)会导致Pd膜表面出现微孔，且随着毒化温度升高，微孔数量与体积逐渐增加；当温度达到600 ℃以上时，H2O(g)毒化会造成Pd膜表面出现细微裂纹。H2O(g)与Pd膜在300 ℃与900 ℃之间不但不会产生化学变化，其表面原有的吸附杂质反而得到了明显的去除，且在600 ℃以上反应后钯膜的透氘性能也得到了提高。
采用H2O（g）在300 ℃与900 ℃之间对Pd膜表面进行了毒化，将毒化后的Pd膜在常温下与氢气进行反应，并在500 ℃进行了氘气渗透试验。采用XPS、SEM等对反应前后Pd膜表面状态进行了表征与分析，研究了H2O(g)的毒化作用与吸氢反应对Pd膜表面形貌与化学成分的影响与机理。实验表明：当毒化温度低于500 ℃时，H2O(g)对Pd膜表面无明显影响；当毒化温度高于500 ℃，H2O(g)会导致Pd膜表面出现微孔，且随着毒化温度升高，微孔数量与体积逐渐增加；当温度达到600 ℃以上时，H2O(g)毒化会造成Pd膜表面出现细微裂纹。H2O(g)与Pd膜在300 ℃与900 ℃之间不但不会产生化学变化，其表面原有的吸附杂质反而得到了明显的去除，且在600 ℃以上反应后钯膜的透氘性能也得到了提高。
2013, 42(4):801-804.
摘要:
利用动态塑性变形（DPD）技术对纯钛圆柱样品进行动态压缩试验，研究了高应变下出现的绝热剪切带（ASB）及两侧过渡区的显微组织和硬度分布。结果发现：ASB仅出现在动态压缩应变大于等于0.6的DPD样品中，在准静态压缩对比试验中未出现，表明其受应变速率和应变两者共同影响。剪切带内部硬度略低于基体，而过渡区硬度明显低于基体。通过Zerilli-Armstrong本构模型和热扩散距离计算分析表明，计算的过渡区与绝热温升热影响区宽度与试验结果基本相符，初始晶粒动态再结晶形成等轴晶组织并引起组织软化。
利用动态塑性变形（DPD）技术对纯钛圆柱样品进行动态压缩试验，研究了高应变下出现的绝热剪切带（ASB）及两侧过渡区的显微组织和硬度分布。结果发现：ASB仅出现在动态压缩应变大于等于0.6的DPD样品中，在准静态压缩对比试验中未出现，表明其受应变速率和应变两者共同影响。剪切带内部硬度略低于基体，而过渡区硬度明显低于基体。通过Zerilli-Armstrong本构模型和热扩散距离计算分析表明，计算的过渡区与绝热温升热影响区宽度与试验结果基本相符，初始晶粒动态再结晶形成等轴晶组织并引起组织软化。
2013, 42(4):805-808.
摘要:
采用真空烧结技术制备了不同密度的钼试样，通过在MTS810试验机上进行室温准静态单向压缩试验，研究了在不同的初始密度下，纯钼烧结体压缩变形流变应力的变化规律。建立了流变应力的数学模型以及弹/塑性参数的计算模型。基于可压缩连续体的屈服准则和塑性本构关系，确定了纯钼烧结材料压缩变形的屈服条件及其弹/塑性本构关系。
采用真空烧结技术制备了不同密度的钼试样，通过在MTS810试验机上进行室温准静态单向压缩试验，研究了在不同的初始密度下，纯钼烧结体压缩变形流变应力的变化规律。建立了流变应力的数学模型以及弹/塑性参数的计算模型。基于可压缩连续体的屈服准则和塑性本构关系，确定了纯钼烧结材料压缩变形的屈服条件及其弹/塑性本构关系。
2013, 42(4):809-813.
摘要:
在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下，以无水Na2CO3为控制剂，利用微波辅助多元醇法快速加热还原硝酸银制备了球形Ag纳米颗粒，研究了Na2CO3的添加量对球形Ag纳米颗粒大小的影响。用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）对制备的银纳米颗粒的形貌、组分、粒径和相结构进行了表征。结果表明，制备的Ag纳米颗粒的平均粒径随着Na2CO3添加量的增大而逐渐减小。
在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下，以无水Na2CO3为控制剂，利用微波辅助多元醇法快速加热还原硝酸银制备了球形Ag纳米颗粒，研究了Na2CO3的添加量对球形Ag纳米颗粒大小的影响。用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）对制备的银纳米颗粒的形貌、组分、粒径和相结构进行了表征。结果表明，制备的Ag纳米颗粒的平均粒径随着Na2CO3添加量的增大而逐渐减小。
2013, 42(4):814-818.
摘要:
采用粉末冶金法制备外层高孔隙率/内层低孔隙率的梯度结构多孔钛，以解决单层多孔钛孔隙率高强度低的问题。梯度双层多孔钛内层孔隙率约为30%，外层孔隙率可达65%以上，孔径范围在100~255 μm之间，内/外层孔径和孔隙率呈梯度分布，其抗压强度和弹性模量分别为117.50~143.55 MPa和1.95~3.08 GPa。在梯度多孔钛外层添加稀土氟化镧进一步提高了其力学性能。当添加量为0.05%（质量分数）时，其抗压强度和弹性模量最高，可达到213.76 MPa和3.38 GPa。
采用粉末冶金法制备外层高孔隙率/内层低孔隙率的梯度结构多孔钛，以解决单层多孔钛孔隙率高强度低的问题。梯度双层多孔钛内层孔隙率约为30%，外层孔隙率可达65%以上，孔径范围在100~255 μm之间，内/外层孔径和孔隙率呈梯度分布，其抗压强度和弹性模量分别为117.50~143.55 MPa和1.95~3.08 GPa。在梯度多孔钛外层添加稀土氟化镧进一步提高了其力学性能。当添加量为0.05%（质量分数）时，其抗压强度和弹性模量最高，可达到213.76 MPa和3.38 GPa。
2013, 42(4):819-823.
摘要:
采用环氧树脂粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒，在外磁场中固化成型制备了磁致伸缩复合材料, 研究了不同磁场中成型复合材料的显微组织、磁致伸缩和电阻率。结果表明，成型磁场为0 T时，复合体系为0-3型构型，合金颗粒在树脂基体中无序分布；施加0.6 T的固化磁场，获得伪1-3型构型复合材料，合金颗粒趋近定向排列。Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒体积分数为30%、固化磁场为0.6 T时，制备的复合材料在1.3 T磁场下的磁致伸缩系数（λ∥–λ⊥）可达–1088×10-6，为铸态合金磁致伸缩系数的86.6%。相同颗粒体积分数的粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93复合材料，固化磁场为0.6 T较无固化磁场条件下的电阻率降低85%。
采用环氧树脂粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒，在外磁场中固化成型制备了磁致伸缩复合材料, 研究了不同磁场中成型复合材料的显微组织、磁致伸缩和电阻率。结果表明，成型磁场为0 T时，复合体系为0-3型构型，合金颗粒在树脂基体中无序分布；施加0.6 T的固化磁场，获得伪1-3型构型复合材料，合金颗粒趋近定向排列。Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒体积分数为30%、固化磁场为0.6 T时，制备的复合材料在1.3 T磁场下的磁致伸缩系数（λ∥–λ⊥）可达–1088×10-6，为铸态合金磁致伸缩系数的86.6%。相同颗粒体积分数的粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93复合材料，固化磁场为0.6 T较无固化磁场条件下的电阻率降低85%。
2013, 42(4):824-828.
摘要:
通过冷镦实验和扫描电镜、光学显微镜手段，研究了BT16钛合金棒材表面粗糙度和压缩率对冷镦性能及压缩试样侧表面微裂纹的影响。结果表明：轧制退火态BT16钛合金具有细等轴α+β晶粒组织和良好的冷镦性能。随压缩率和表面粗糙度增加，侧表面微裂纹逐渐增加。当压缩率为75%时，冷镦试样和螺栓侧表面没有任何宏观裂纹，但在高倍电镜下可清楚地观察到侧表面微裂纹，其特征完全区别于一般宏观裂纹。评价了冷镦紧固件表面质量以及表面粗糙度、侧表面微裂纹和压缩率之间的关系。
通过冷镦实验和扫描电镜、光学显微镜手段，研究了BT16钛合金棒材表面粗糙度和压缩率对冷镦性能及压缩试样侧表面微裂纹的影响。结果表明：轧制退火态BT16钛合金具有细等轴α+β晶粒组织和良好的冷镦性能。随压缩率和表面粗糙度增加，侧表面微裂纹逐渐增加。当压缩率为75%时，冷镦试样和螺栓侧表面没有任何宏观裂纹，但在高倍电镜下可清楚地观察到侧表面微裂纹，其特征完全区别于一般宏观裂纹。评价了冷镦紧固件表面质量以及表面粗糙度、侧表面微裂纹和压缩率之间的关系。
2013, 42(4):829-832.
摘要:
研究了3种不同热处理工艺下热连轧GH4169合金的组织与抗蠕变性能。结果表明，3种不同的热处理工艺对晶粒大小有一定的影响，DA态热连轧 GH4169合金的组织最细小，HST态合金晶粒尺寸比ST态合金晶粒尺寸略大；δ相的含量随固溶处理时间的增加而增加，且主要在晶界处析出。在650 ℃/725 MPa的实验条件下，DA态热连轧 GH4169合金的抗蠕变性能最好，HST态合金抗蠕变性能最差。对3种不同热处理工艺的热连轧GH4169合金蠕变断裂试样的断口进行观察，其断裂方式主要表现为沿晶断裂。
研究了3种不同热处理工艺下热连轧GH4169合金的组织与抗蠕变性能。结果表明，3种不同的热处理工艺对晶粒大小有一定的影响，DA态热连轧 GH4169合金的组织最细小，HST态合金晶粒尺寸比ST态合金晶粒尺寸略大；δ相的含量随固溶处理时间的增加而增加，且主要在晶界处析出。在650 ℃/725 MPa的实验条件下，DA态热连轧 GH4169合金的抗蠕变性能最好，HST态合金抗蠕变性能最差。对3种不同热处理工艺的热连轧GH4169合金蠕变断裂试样的断口进行观察，其断裂方式主要表现为沿晶断裂。
2013, 42(4):833-836.
摘要:
通过理论计算分析了区域熔炼过程中熔化区域宽度、区熔次数等对U提纯效果的影响。实验采用理论优化条件，以U中Al、Mo、W、Ni、Ca、C等元素为研究对象，利用原子发射光谱（ICP-AES）和金相（OM）分析了提纯前/后铀中杂质元素的浓度、夹杂物分布特点。结果表明：区域熔炼法对铀中杂质元素有一定的去除作用，试棒中部的待测杂质总量从1189 μg/g降低至402 μg/g。对W，Ni，C的去除效率高，Al和Mo的去除效果不明显。夹杂物尺寸减小，沿熔化区域方向富集。
通过理论计算分析了区域熔炼过程中熔化区域宽度、区熔次数等对U提纯效果的影响。实验采用理论优化条件，以U中Al、Mo、W、Ni、Ca、C等元素为研究对象，利用原子发射光谱（ICP-AES）和金相（OM）分析了提纯前/后铀中杂质元素的浓度、夹杂物分布特点。结果表明：区域熔炼法对铀中杂质元素有一定的去除作用，试棒中部的待测杂质总量从1189 μg/g降低至402 μg/g。对W，Ni，C的去除效率高，Al和Mo的去除效果不明显。夹杂物尺寸减小，沿熔化区域方向富集。
2013, 42(4):837-840.
摘要:
超声辐射添加微量十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的PdCl2溶液，合成得到纳米Pd粒子，用XRD、TEM、选区电子衍射(SAED)、HRTEM和低温氮吸附-脱附等技术进行了表征。考察了CTAB用量对纳米Pd粒子形貌的影响，并通过循环伏安法研究了纳米Pd粒子修饰玻碳电极对甲醛的电催化活性。结果表明，改变CTAB/PdCl2的摩尔比可以调控纳米Pd粒子的粒径和形貌；当CTAB与PdCl2 的摩尔比为1:1、超声反应50 min时，得到的纳米Pd粒子呈六边形，粒径大约为8 nm，比未添加CTAB样品的比表面积增大了10 m2/g，对甲醛有较高的电催化活性。
超声辐射添加微量十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的PdCl2溶液，合成得到纳米Pd粒子，用XRD、TEM、选区电子衍射(SAED)、HRTEM和低温氮吸附-脱附等技术进行了表征。考察了CTAB用量对纳米Pd粒子形貌的影响，并通过循环伏安法研究了纳米Pd粒子修饰玻碳电极对甲醛的电催化活性。结果表明，改变CTAB/PdCl2的摩尔比可以调控纳米Pd粒子的粒径和形貌；当CTAB与PdCl2 的摩尔比为1:1、超声反应50 min时，得到的纳米Pd粒子呈六边形，粒径大约为8 nm，比未添加CTAB样品的比表面积增大了10 m2/g，对甲醛有较高的电催化活性。
2013, 42(4):841-844.
摘要:
研究了不同挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响。结果表明，降低挤压温度，Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的平均晶粒尺寸得到显著细化，合金的屈服强度和抗拉强度得到大幅提高，而延伸率变化不大。随着挤压温度的降低，{102}织构强度不断增强，{0002}基面环形织构强度减弱。Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的力学性能不但受到组织平均晶粒大小的影响，还受到织构分布的影响。挤压温度为330 ℃时可获得细小的组织和优良的力学性能，平均晶粒尺寸达到1.76 μm，合金抗拉强度达到323 MPa，屈服强度为309 MPa，延伸率为21.92%。
研究了不同挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响。结果表明，降低挤压温度，Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的平均晶粒尺寸得到显著细化，合金的屈服强度和抗拉强度得到大幅提高，而延伸率变化不大。随着挤压温度的降低，{102}织构强度不断增强，{0002}基面环形织构强度减弱。Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的力学性能不但受到组织平均晶粒大小的影响，还受到织构分布的影响。挤压温度为330 ℃时可获得细小的组织和优良的力学性能，平均晶粒尺寸达到1.76 μm，合金抗拉强度达到323 MPa，屈服强度为309 MPa，延伸率为21.92%。
2013, 42(4):845-848.
摘要:
测试了不同冷却方式下固溶时效后3种组织类型的TC21合金室温拉伸性能，采用金相显微镜和扫描电镜对微观组织进行分析，研究了合金的室温拉伸性能与显微组织的关系。结果表明：强-塑性匹配最好（屈服强度>1000 MPa） 的热处理制度和组织分别为：920 ℃/1 h，FC+550 ℃/4 h等轴组织；920 ℃/1 h，FC+550 ℃/4 h网篮组织；960 ℃/0.5 h，FC+550 ℃/4 h片层组织。通过调整热处理工艺，控制恰当的α相体积分数、形貌、丛域尺寸及丛域内α条厚度等组织参数，可获得强-塑性匹配良好的TC21合金。
测试了不同冷却方式下固溶时效后3种组织类型的TC21合金室温拉伸性能，采用金相显微镜和扫描电镜对微观组织进行分析，研究了合金的室温拉伸性能与显微组织的关系。结果表明：强-塑性匹配最好（屈服强度>1000 MPa） 的热处理制度和组织分别为：920 ℃/1 h，FC+550 ℃/4 h等轴组织；920 ℃/1 h，FC+550 ℃/4 h网篮组织；960 ℃/0.5 h，FC+550 ℃/4 h片层组织。通过调整热处理工艺，控制恰当的α相体积分数、形貌、丛域尺寸及丛域内α条厚度等组织参数，可获得强-塑性匹配良好的TC21合金。
2013, 42(4):849-852.
摘要:
研究了FFC法制备钽粉过程中产物形貌的变化规律。结果表明，电解过程中，钽由高价氧化物向低价氧化物转变，由于钽的低价氧化物不稳定，与融盐中的金属离子结合生成块状钽酸盐中间相。当中间相中氧含量低到一定程度，钽酸盐中间相就会分解，最终获得原粉颗粒在200~400 nm之间，以链状晶粒成单链连接分支形成的多孔基本团聚体。分析了不同电解时间所得钽粉的电性能。电解时间越长，电容越大。
研究了FFC法制备钽粉过程中产物形貌的变化规律。结果表明，电解过程中，钽由高价氧化物向低价氧化物转变，由于钽的低价氧化物不稳定，与融盐中的金属离子结合生成块状钽酸盐中间相。当中间相中氧含量低到一定程度，钽酸盐中间相就会分解，最终获得原粉颗粒在200~400 nm之间，以链状晶粒成单链连接分支形成的多孔基本团聚体。分析了不同电解时间所得钽粉的电性能。电解时间越长，电容越大。
2013, 42(4):853-856.
摘要:
采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC/ZrC合金，研究微量TiC/ZrC对合金性能与组织的影响。结果表明，添加微量TiC/ZrC后合金性能得以明显提高，TiC/ZrC添加量为0.4%（质量分数，下同）时，合金室温抗拉强度分别达到最高值。同时，微量TiC/ZrC显著提高了合金的高温强度，添加的微量碳化物粒子促进了合金高温拉伸过程中韧窝的形成，使合金高温拉伸由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂转变。
采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC/ZrC合金，研究微量TiC/ZrC对合金性能与组织的影响。结果表明，添加微量TiC/ZrC后合金性能得以明显提高，TiC/ZrC添加量为0.4%（质量分数，下同）时，合金室温抗拉强度分别达到最高值。同时，微量TiC/ZrC显著提高了合金的高温强度，添加的微量碳化物粒子促进了合金高温拉伸过程中韧窝的形成，使合金高温拉伸由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂转变。
2013, 42(4):857-860.
摘要:
采用化学共沉淀法制备ITO粉体前驱物，在600 ℃煅烧粉体前驱物4 h，得到粒径为20~30 nm的ITO粉体。添加1%的聚乙烯醇(PVA)造粒，模压成型制备ITO靶材素坯，设置不同的升温速率，在1550 ℃氧气氛下烧结素坯，得到ITO靶材。研究了烧结过程升温速率对ITO靶材密度和微观组织的影响。结果表明，在低温阶段（0~500 ℃）升温速率为3 ℃/min，高温阶段（500~1550 ℃）升温速率为8 ℃/min时，ITO靶材相对密度为99.58%，孔洞极少，近乎完全致密，且靶材宏观上无裂纹。
采用化学共沉淀法制备ITO粉体前驱物，在600 ℃煅烧粉体前驱物4 h，得到粒径为20~30 nm的ITO粉体。添加1%的聚乙烯醇(PVA)造粒，模压成型制备ITO靶材素坯，设置不同的升温速率，在1550 ℃氧气氛下烧结素坯，得到ITO靶材。研究了烧结过程升温速率对ITO靶材密度和微观组织的影响。结果表明，在低温阶段（0~500 ℃）升温速率为3 ℃/min，高温阶段（500~1550 ℃）升温速率为8 ℃/min时，ITO靶材相对密度为99.58%，孔洞极少，近乎完全致密，且靶材宏观上无裂纹。
2013, 42(4):861-864.
摘要:
为了控制TC4薄板焊接件的失稳变形，采用了随焊冲击旋转挤压工艺。研究了此工艺对焊缝组织及接头性能的影响。对所获得的焊接接头进行了微观组织观察、维氏硬度测量和拉伸试验。结果表明：随焊冲击旋转挤压在控制焊接失稳变形的基础上，使承受冲击旋转挤压部位的硬度下降，未发生应变硬化的现象。而冲击旋转挤压前后的组织变化不明显。
为了控制TC4薄板焊接件的失稳变形，采用了随焊冲击旋转挤压工艺。研究了此工艺对焊缝组织及接头性能的影响。对所获得的焊接接头进行了微观组织观察、维氏硬度测量和拉伸试验。结果表明：随焊冲击旋转挤压在控制焊接失稳变形的基础上，使承受冲击旋转挤压部位的硬度下降，未发生应变硬化的现象。而冲击旋转挤压前后的组织变化不明显。
2013, 42(4):865-867.
摘要:
采用SC工艺和通用的熔炼工艺制备了Sm2Co17型永磁材料。对两种工艺所制备的合金金相组织、永磁材料的磁性能进行了研究。另外，也研究了合金时效处理对永磁材料磁性能和取向度的影响。结果表明，SC工艺制备的合金获得了希望的柱状晶结构，但其制备的永磁材料磁性能却明显偏低，取向度只有通用熔炼工艺的74%；时效处理能明显提高SC工艺制备的永磁材料的磁性能，且其磁性能与通用熔炼工艺制备的永磁材料相当。
采用SC工艺和通用的熔炼工艺制备了Sm2Co17型永磁材料。对两种工艺所制备的合金金相组织、永磁材料的磁性能进行了研究。另外，也研究了合金时效处理对永磁材料磁性能和取向度的影响。结果表明，SC工艺制备的合金获得了希望的柱状晶结构，但其制备的永磁材料磁性能却明显偏低，取向度只有通用熔炼工艺的74%；时效处理能明显提高SC工艺制备的永磁材料的磁性能，且其磁性能与通用熔炼工艺制备的永磁材料相当。
45 透氢非钯基金属膜研究进展
2013, 42(4):868-874.
摘要:
相比于变压吸附和深冷分离法，膜分离技术由于能耗低、简单易行等特点，在氢气分离提纯中的应用具有优势。目前工业上分离提纯氢气应用最多的是致密金属膜，尤其是钯及其合金膜。但是钯是贵金属，成本非常高，限制了钯基膜的大规模应用。因此目前非钯基致密金属膜在氢气分离提纯中的应用受到广泛的的关注，成为研究热点。本文综述了金属膜分离氢气机理，非钯基金属膜的材料成分及其发展现状，并指出目前开发膜材料存在的一些亟待解决的问题。
相比于变压吸附和深冷分离法，膜分离技术由于能耗低、简单易行等特点，在氢气分离提纯中的应用具有优势。目前工业上分离提纯氢气应用最多的是致密金属膜，尤其是钯及其合金膜。但是钯是贵金属，成本非常高，限制了钯基膜的大规模应用。因此目前非钯基致密金属膜在氢气分离提纯中的应用受到广泛的的关注，成为研究热点。本文综述了金属膜分离氢气机理，非钯基金属膜的材料成分及其发展现状，并指出目前开发膜材料存在的一些亟待解决的问题。
