检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李新颖哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

TiCT MXenes作为一种新型的二维材料,由于其独特的层状组织、巨大的比表面积、高导电性和优异的力学性能,在空间摩擦学和储能领域有着广阔的应用前景。然而,其空间应用不可避免地受到带电粒子辐射的挑战。因此,TiCT基材料的设计、改性... 详细信息

TiCT MXenes作为一种新型的二维材料,由于其独特的层状组织、巨大的比表面积、高导电性和优异的力学性能,在空间摩擦学和储能领域有着广阔的应用前景。然而,其空间应用不可避免地受到带电粒子辐射的挑战。因此,TiCT基材料的设计、改性和辐射防护是建立在对其微观结构辐射损伤的深入了解的基础上的,很少有报道。本研究采用真空抽滤技术制备了一种自组装柔性TiCT薄膜。对TiCT薄膜进行了带电粒子辐射试验。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子能谱(TEM)对带电粒子辐照TiCT薄膜的微观结构进行了表征,并研究了其电化学性能的变化。试验结果表明,带电粒子辐照TiCT导致Ti-C键断裂和-F基团的部分去除。F含量随着辐照注量的增加而降低。1E15 cm-2注量的质子辐照对TiCT具有明显退火效应,造成其晶化程度增强和Ti的化合价数量增加,有利于电化学性能的增强。同时,在1×1015 cm-2注量的质子辐照引起TiCT的在H2SO4溶液中的润湿性增强。电化学性能测试结果表明,质子辐照TiCT膜后,在辐照注量为5×1014 cm-2、5×1015 cm-2、1×1016 cm-2时,TiCT膜的电化学性能有所下降,辐照注量为1×1015cm-2的TiCT膜比电容明显变大,电化学性能提升;电子辐照TiCT膜后,TiCT膜的比电容均呈现减小的趋势,电化学性能有所下降。带电粒子辐照有利于提升TiCT膜电化学性能的因素包括:TiCT晶化程度和Ti化合价数量的增加,接触角和表面终止基团数量的减少。

关键词： Ti3C2Tx 带电粒子辐照显微组织结构电化学性能

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Zr-Co(-Al)合金的变形行为与强韧化机理

Zr-Co(-Al)合金的变形行为与强韧化机理

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作者：卢文飞昆明理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术和现代工业的迅猛发展,对材料的强度、硬度和塑韧性等性能提出了越来越高的要求。金属间化合物大多具有高的硬度和强度,在制备高强度新材料领域有巨大的应用前景。但是,大多数金属间化合物在室温下的塑韧性都比较差,需要提... 详细信息

随着科学技术和现代工业的迅猛发展,对材料的强度、硬度和塑韧性等性能提出了越来越高的要求。金属间化合物大多具有高的硬度和强度,在制备高强度新材料领域有巨大的应用前景。但是,大多数金属间化合物在室温下的塑韧性都比较差,需要提高化合物基材料塑韧性的同时,进一步提高材料的强度,则可提高材料的综合性能。本文以具有本征塑性的Zr-Co基合金为研究对象,以高纯Zr、Co和Al为原料,采用水冷铜模真空吸铸技术制备Zr-Co（-Al）合金。利用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、电子万能试验机、扫描电镜和透射电镜等设备系统研究了合金成分和制备工艺对Zr-Co（-Al）合金的显微组织结构的影响,并对Zr-Co（-Al）合金的变形行为与强韧化机理进行了深入研究。同时利用第一性原理计算了B2和B33相ZrCo的相稳定性、弹性性质和电子结构。结果表明:成分和制备工艺对Zr-Co（-Al）合金的显微组织和性能有显著影响。随着Al元素的增加,Zr50-x/2Co50-x/2Alx（x=0,4,5,6,7,8）合金由B2结构的ZrCo单相组织转变为晶界处析出Zr5Co7Al3金属间化合物的复相组织,且合金的晶粒减小,硬度和强度提高,塑韧性下降。φ2 mm和φ3 mm Zr46.5Co46.5Al7合金棒材压缩极限强度分别约为1820 MPa和1787 MPa,并且极限压缩应变量均大于25%,具有优良的综合压缩力学性能。而较大的冷却速度使合金对Al元素的固溶度上升,使晶界处析出的第二相含量下降,并且造成的微观缺陷将降低合金的屈服强度。Zr50Co50合金在压缩过程中具有稳定的加工硬化指数,从而获得了优异的压缩塑性和强度。而Zr50-x/2Co50-x/2Alx（x=4,5,6,7）合金第一阶段的加工硬化指数较高,而第二阶段虽有所下降,但是依然能表现出一定的均匀塑性变形。Zr50-x/2Co50-x/2Alx（x=0,4,5,6,7,8）合金主要通过细晶强化、固溶强化、第二相强化、位错强化、微裂纹增韧、加工硬化及形变诱导马氏体相变及相变诱导塑性增加其强度和塑韧性。形成能的计算结果表明,在不同压力下B33相比B2相ZrCo更稳定。且B2相和B33相的弹性性质随着外加压力的增加而增加。通用各向异性指数和齐纳各向异性指数的计算结果表明B2相和B33相是各向异性的。此外,高压下的电子结构显示,费米能级下的电子态密度（DOS）降低,电荷分布发生变化,导致B2和B33 ZrCo化合物结构稳定性下降。

关键词： Zr-Co基合金显微组织结构力学性能强韧化机制第一性原理计算

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AIN/TiN/Si体系的外延生长及其第一性原理计算

AIN/TiN/Si体系的外延生长及其第一性原理计算

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作者：莫祖康广西大学

学位级别：硕士

本文采用激光分子束外延法,以TiN为缓冲层在Si(100)衬底上制备立方岩盐矿AlN薄膜,研究了缓冲层厚度对薄膜晶体结构、残余应力和表面形貌的影响,并分析了 AlN/TiN/Si的界面结构和立方AlN薄膜的光、电特性。此外,采用第一性原理对AlN薄膜... 详细信息

本文采用激光分子束外延法,以TiN为缓冲层在Si(100)衬底上制备立方岩盐矿AlN薄膜,研究了缓冲层厚度对薄膜晶体结构、残余应力和表面形貌的影响,并分析了 AlN/TiN/Si的界面结构和立方AlN薄膜的光、电特性。此外,采用第一性原理对AlN薄膜初期吸附行为、AlN/TiN界面和其结构的转变进行了模拟计算,主要结果如下:1.在Si(100)衬底上以TiN为缓冲层制备出了高取向度的立方岩盐矿A1 N薄膜,薄膜与衬底之间的取向关系为AlN(100)[100]//TiN(100)[100]//Si(100)[100]。TiN缓冲层和立方AlN薄膜中的应力随着缓冲层厚度的增加呈先减小后增加的趋势。原子力显微镜分析表明,TiN缓冲层在Si衬底上呈层-岛状模式生长,TiN缓冲层的表面越粗糙,AlN薄膜表面也越粗糙。TiN/Si界面存在明显的应变层,而立方AlN薄膜和TiN缓冲层可以形成连贯的共格界面。2.根据反射光谱计算出立方AlN薄膜的禁带宽度值在4.32～4.96 eV之间,并随晶格畸变的增加而降低。立方AlN薄膜的PL光谱存在两个发光峰,分别在376nm的紫外光区和520nm的绿光区。AlN/TiN/Si有很好的整流特性,立方AlN薄膜为p型半导体。3.吸附模拟表明,Al原子先吸附在衬底N原子的上方可以得到连贯的立方AlN/TiN界面,单层的立方岩盐矿AlN吸附能最大。通过计算不同结构AlN/TiN界面模型,发现方岩盐矿AlN/TiN界面能与应变能之和最小。立方AlN转变为六方AlN的理论厚度为2.38 nm,而本文在实验和模拟计算中,当薄膜厚度超过此厚度时均没有发现结构转变。

关键词：激光分子束外延立方AlN薄膜 TiN缓冲层显微组织结构界面结构第一性原理

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复合掺杂对BCZT无铅压电陶瓷组织和电性能的影响

复合掺杂对BCZT无铅压电陶瓷组织和电性能的影响

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作者：蔡恩培贵州大学

学位级别：硕士

压电陶瓷被广泛应用于医学成像、传感器、换能器、超声马达等领域。压电陶瓷分为铅基压电陶瓷和无铅压电陶瓷,无铅压电陶瓷因其不含铅,契合了当今构筑环境友好型社会可持续发展的要求。本论文以(BaCa)(ZrTi)O(BCZT)基无铅压电陶瓷为基础... 详细信息

压电陶瓷被广泛应用于医学成像、传感器、换能器、超声马达等领域。压电陶瓷分为铅基压电陶瓷和无铅压电陶瓷,无铅压电陶瓷因其不含铅,契合了当今构筑环境友好型社会可持续发展的要求。本论文以(BaCa)(ZrTi)O(BCZT)基无铅压电陶瓷为基础,通过复合掺杂改性和制备工艺等二方面进行探索,以期改善BCZT基无铅压电陶瓷的综合电学性能。1.研究了CoO掺杂对BCZT陶瓷相结构、显微组织、压电性能和介电性能的影响。研究发现,当未掺杂CoO时,陶瓷样品的电性能分别为:压电常数d=420 pC/N,平面机电耦合系数k=40%,介电常数ε=4200,介电损耗tanδ=1.7%;随着CoO掺杂量的增加,样品的晶粒尺寸、d、k和tanδ逐渐减小,而ε逐渐增加,所有样品均具有纯钙钛矿相结构。2.研究了传统固相烧结法(CS)和微波烧结法(MWS)对(BaCa)(TiZrSn)O(BCZTS)无铅压电陶瓷陶瓷相结构、显微组织、压电性能、介电性能和铁电性能的影响。结果表明,二种烧结法制备的陶瓷样品均具有纯钙钛矿相结构,在相同的烧结温度下,MWS制备的陶瓷样品的晶粒尺寸均大于CS,且在1380℃时,MWS制备的陶瓷样品的压电性能和居里温度明显优于CS,但是MWS制备的陶瓷样品的介电性能和铁电性能不及CS。3.研究了前驱体SrTiO掺杂对(BaCa)(TiZrSn)O(BCZTS)陶瓷相结构、显微观织、压电性能、介电性能和铁电性能的影响。结果表明,当前驱体SrTiO掺杂量为5 wt.%、20 wt.%、40 wt.%、50 wt.%时,样品中出现了杂相,且掺杂量为20 wt.%时,样品的气孔率少,此时样品具有最佳的铁电性能:P=13.99μC/cm,E=1.64 kV/cm;当前驱体SrTiO掺杂量为10 wt.%和30 wt.%时,样品中未发现杂相,其铁电性能不及有杂相的样品。4.探索了前驱体SrTiO对掺杂NaCO和BiO的BaTiO(NBBT)陶瓷相结构、显微组织、压电性能和介电性能的影响。结果表明,当前驱体SrTiO掺杂量为10 wt.%、20 wt.%、30 wt.%时出现杂相,当前驱体SrTiO掺杂量为40 wt.%、50 wt.%时杂相消失,当前驱体SrTiO掺杂量为40 wt.%时,样品的气孔率少,此时陶瓷样品具有最高的居里温度T=237℃。

关键词：无铅压电陶瓷显微组织结构电学性能传统固相烧结与微波烧结

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两种粒度WC配比与球磨时间对WC-20%Co粗晶合金显微组织的影响

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硬质合金 2018年第4期35卷 265-272页

作者：朱立荣龙坚战谢浩涂俊平株洲硬质合金集团有限公司湖南株洲412000 硬质合金国家重点实验室湖南株洲412000

为同时改善粗晶硬质合金的硬度和断裂韧性,本文分别采用粗颗粒(10μm)和中颗粒(4μm)WC为原料,制备了不同粗颗粒WC含量的粗晶WC-20%Co硬质合金,利用光学显微镜和扫描电镜研究了不同WC配比和湿磨时间对合金显微组织结构的影响规律。结果... 详细信息

为同时改善粗晶硬质合金的硬度和断裂韧性,本文分别采用粗颗粒(10μm)和中颗粒(4μm)WC为原料,制备了不同粗颗粒WC含量的粗晶WC-20%Co硬质合金,利用光学显微镜和扫描电镜研究了不同WC配比和湿磨时间对合金显微组织结构的影响规律。结果表明:随着粗WC的含量的增加,粗颗粒WC生长对细颗粒WC消耗量增加,合金由非均匀结构向均匀结构转变,WC晶粒粒度分布范围变窄小,WC晶粒异常长大的趋势受到抑制;随着球磨时间的增加,合金中WC晶粒的异常长大趋势增加,粗WC的含量达到80%时,可以抑制WC晶粒的异常长大。

关键词：显微组织结构 WC-Co WC比例硬质合金

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低碳冷轧罩式退火板组织性能研究

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世界有色金属 2018年第3期43卷 7-8页

作者：臧振东马素娟郭健魏焕君唐钢技术中心河北唐山063016

针对DC01罩式退火板用户冲压成形开裂质量问题,通过实验室研究分析碳含量、酸溶铝含量、显微组织与DC01成形性能的关系,发现合理控制DC01碳含量、酸溶铝含量,改善显微组织结构,可使DC01产品成形性能达到DC03水平。

关键词： DC01罩式退火板显微组织结构

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锰电积用Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极材料的性能研究

锰电积用Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极材料的性能研究

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第六届全国湿法冶金工程技术交流会

作者：潘明熙黄惠董劲符德正陈步明何亚鹏郭忠诚昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

采用挤压复合技术制备锰电积用Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极,并从阳极铅合金的显微组织结构和维氏硬度,阳极极化24h后阳极极化曲线、电极析氧动力学参数和交流阻抗谱,阳极的腐蚀速率等方面研究阳极的各项性能,并与传统Pb-1.15Sn-0.... 详细信息

采用挤压复合技术制备锰电积用Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极,并从阳极铅合金的显微组织结构和维氏硬度,阳极极化24h后阳极极化曲线、电极析氧动力学参数和交流阻抗谱,阳极的腐蚀速率等方面研究阳极的各项性能,并与传统Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag合金阳极进行对比,结果表明：经拉拔复合处理后的铅合金晶粒更细小,晶界更薄,铅合金的硬度得到提高,Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极的析氧电位降低了84mV(600A/m2),表观电流密度增加了两个数量级,阻抗减小,具有良好的析氧电催化活性和耐腐蚀性.

关键词： Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag 显微组织结构析氧电催化活性耐腐蚀性锰电积

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减少蠕铁铸件表层石墨衰退的铸造涂料

减少蠕铁铸件表层石墨衰退的铸造涂料

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第十四届中国铸造协会年会

作者： Ugo Nwaogu Wolfram Stets 维苏威铸造科技(江苏)有限公司

当前,由于蠕状石墨(CG)在铸件表层的衰退变异问题使得蠕铁(CGI)铸件的设计受到限制。通过使用高效涂料来减少或消除衰退问题,将给工程设计创造重大价值。本篇论文重点介绍了福士科的全新铸造涂料ACTICOTE CG800在减少铸件表层蠕状石墨... 详细信息

当前,由于蠕状石墨(CG)在铸件表层的衰退变异问题使得蠕铁(CGI)铸件的设计受到限制。通过使用高效涂料来减少或消除衰退问题,将给工程设计创造重大价值。本篇论文重点介绍了福士科的全新铸造涂料ACTICOTE CG800在减少铸件表层蠕状石墨衰退上的应用表现。ACTICOTE CG800是专门为蠕铁铸件生产应用量身打造的涂料。我们进行了铸造模拟,以验证涂料-浇注测试的试验模型。我们已经在一家知名生产系列蠕铁铸件的铸造厂的水套和缸盖上进行了ACTICOTE CG800与其它常规涂料在相同的应用条件下的同步检测对比。从试验铸件表层显微组织的微观研究来看,ACTICOTE CG800在减少蠕铁铸件表层蠕状石墨衰退方面与其它常规涂料相比有明显优势。

关键词：铸造厂显微组织结构片状石墨铸造涂料石墨组织涂料性能

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Cu基表面机械合金化制备W颗粒增强复合层的研究

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稀有金属材料与工程 2016年第4期45卷 940-945页

作者：沈以赴邓瑞翔陈成冯晓梅韩林轩田精明贺春锋南京航空航天大学江苏南京210016

采用高能行星球磨机在纯铜基体表面制备了具有一定厚度的W颗粒增强复合层。采用SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等分析测试技术分析了不同球磨时间下得到的复合层的沉积过程及复合层的显微组织及力学性能,并对复合层的形成机理进行了探讨... 详细信息

采用高能行星球磨机在纯铜基体表面制备了具有一定厚度的W颗粒增强复合层。采用SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等分析测试技术分析了不同球磨时间下得到的复合层的沉积过程及复合层的显微组织及力学性能,并对复合层的形成机理进行了探讨。结果表明,颗粒增强复合层的厚度在一定球磨时间内达到最大值,之后不再随着球磨时间的增加而增加。然而适当延长球磨时间能改善复合层内增强颗粒和基体间的结合强度,并在一定程度上改善W层的致密度。

关键词：机械合金化颗粒增强复合层显微组织结构

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Si、Sn元素对Cu-Ni-Sn-Si合金组织及性能的影响研究

Si、Sn元素对Cu-Ni-Sn-Si合金组织及性能的影响研究

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作者：叶艳君江西理工大学

学位级别：硕士

近年来仪器设备都朝着小型化、高效能的趋势发展,这不仅要求电子元器件具备高集成度、飞快的信号传输速度,还要求其具备更高的性能。导电弹性铜合金材料以其突出的导热性、热稳定性及力学等性能而被普遍地用于电子通讯、仪表、弹性导电... 详细信息

近年来仪器设备都朝着小型化、高效能的趋势发展,这不仅要求电子元器件具备高集成度、飞快的信号传输速度,还要求其具备更高的性能。导电弹性铜合金材料以其突出的导热性、热稳定性及力学等性能而被普遍地用于电子通讯、仪表、弹性导电元件等领域中。其中,Cu-Ni-Sn系合金借助其优良的耐磨、耐腐蚀性能及良好的热稳定性等被用于生产制造各类弹性元件。但Cu-Ni-Sn系合金导电性能较差,其电导率通常在7%～8%IACS左右,且高Sn含量的Cu-Ni-Sn合金在凝固过程中容易出现严重的偏析现象而导致热轧开裂,这不仅会影响其加工成品率,同时也无法保证该合金制品性能的均匀性。基于此,本研究结合Cu-Ni-Sn、Cu-Ni-Si两系合金的特点,针对低Sn含量且添加少量Si以代替Sn的Cu-Ni-Sn-Si四元合金进行研究,系统研究了Si、Sn元素对Cu-Ni-Sn-Si合金组织及性能的影响规律,并探讨了常规形变时效、双冷轧双时效工艺对Cu-Ni-Sn-Si合金的影响,从而确定出较优的工艺参数,以期获得良好机械性能以及电导率的综合,并为实际生产提供良好的理论依据。主要研究工作及结果如下:（1）铸态Cu-Ni-Sn-Si合金组织中表现出明显的枝晶偏析现象,而且添加一定量的Si、Sn元素不仅可细化合金组织,改善偏析,同时对该合金硬度值与导电率产生的影响规律基本一致,即随着Si、Sn元素含量的增加,合金硬度值表现出持续增长的变化趋势,而其电导率逐渐下降,且在相同实验条件下Si元素对合金组织及性能影响作用更为显著;合金经预冷变形时效处理后,Sn原子仍完全固溶在Cu基体中,但是在相同时效条件下,添加的Si原子则容易与Ni形成Ni2Si强化相,并在时效进程中迅速地从基体中析出,从而使合金强化,即合金硬度值与电导率均得到显著提高,且当Si为1%时,时效强化作用最为显著,但是当Si的含量大于1%时,反而会阻碍合金的时效进程。综合比较,合金较优的成分配比为:1%Si、1.5%Sn、4%Ni、余量为Cu。（2）Cu-4Ni-1.5Sn-Si合金经70%热轧后,再进行0%～70%预冷变形,在350℃～500℃、2h～8h条件下进行时效处理后发现:增大预冷变形程度、在350℃～450℃范围内升高温度均可促进合金时效进程,改善并提高其综合性能,且在6h时均达到硬度峰值,故综合比较得到合金较优的时效工艺为:70%预冷变形、450℃×6h,在该时效工艺下合金硬度及电导率分别达到269HB、26.6%IACS。（3）为了定量地分析在时效进程中合金预冷变形量对Ni2Si相析出行为的影响关系,对预冷变形量为0%～70%,在450℃、保温2h～8h条件下时效的Cu-4Ni-1.5Sn-Si合金时效动力学进行了分析,并得到在时效过程中析出的Ni2Si相体积分数f与合金预冷变形量ε的关系为:f=1-exp（?）(-0.030*t～（0.524+0.410ε）),由此可知,增大预冷变形程度,可以有效地促进Cu-4Ni-1.5Sn-Si合金时效析出进程,从而在理论上验证了适当增大预冷变形量可有效地提高合金导电性能,因此在Cu-4Ni-1.5Sn-Si合金实际生产过程中,在时效热处理前可以适当增大其预冷变形程度,有效改善时效析出过程及效果,为合金综合力学性能及导电性能的提高奠定良好基础。（4）为了进一步地改善合金综合性能,对30%、50%冷轧,500℃×2h预时效态Cu-4Ni-1.5Sn-Si合金进行70%二次冷轧后在375℃～450℃、保温6～8h的条件下进行二次时效处理发现:合金的较优双冷轧时效工艺为:50%冷轧、500℃×2h预时效、70%冷轧、400℃×8h二次时效,在该时效工艺下合金的硬度和电导率可分别达到275HB、33.2%%IACS,与常规的时效工艺（70%冷轧、450℃×6h）对比合金的硬度值及电导率都得到了一定程度的提高,尤其是合金电导率增大了24.8%。

关键词： Cu-Ni-Sn-Si四元合金显微组织结构性能双冷轧时效

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