检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2021年第3期50卷 775-786页

作者：彭国胜顾亦诚陈送义陈康华方华婵宋广生安徽工业大学材料科学与工程学院先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 中南大学高性能复杂制备国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

介绍了Al-Zn-Mg-Cu合金多尺度第二相粒子与性能关系的研究。涉及的多尺度第二相粒子包括微米尺度的金属间化合物、亚微米尺度的弥散相、纳米尺度的晶内析出相和晶界析出相;涉及的相关性能为强度、断裂韧性以及腐蚀性能。结合相关文献与... 详细信息

介绍了Al-Zn-Mg-Cu合金多尺度第二相粒子与性能关系的研究。涉及的多尺度第二相粒子包括微米尺度的金属间化合物、亚微米尺度的弥散相、纳米尺度的晶内析出相和晶界析出相;涉及的相关性能为强度、断裂韧性以及腐蚀性能。结合相关文献与作者的研究工作,可以得出以下结论:金属间化合物会影响合金的断裂韧性和腐蚀抗力;弥散相通过抑制基体再结晶的方式影响合金的强度、断裂韧性以及腐蚀抗力;晶界析出相会影响合金的断裂韧性和腐蚀抗力;晶内析出相影响合金的强度和断裂韧性。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金金属间化合物弥散相析出相性能

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Ti_(3)AlC_(2)陶瓷及其衍生物Ti_(3)C_(2)T_(x)增强的Ag基电接触材料

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无机材料学报 2022年第5期37卷 567-573页

作者：丁健翔张凯歌柳东明郑伟张培根孙正明东南大学材料科学与工程学院先进金属材料重点实验室南京211189 安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243002 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室(安徽工业大学) 马鞍山243002

银基电触头在低压开关领域扮演重要角色。作为一种具有良好导电导热性能的新型二维碳化物材料,MXene家族典型代表材料(Ti_(3)C_(2)T_(x))在多个领域显示出极大的应用潜力。Ti_(3)C_(2)T_(x)有望作为一种新型环保银基电触头增强相材料。... 详细信息

银基电触头在低压开关领域扮演重要角色。作为一种具有良好导电导热性能的新型二维碳化物材料,MXene家族典型代表材料(Ti_(3)C_(2)T_(x))在多个领域显示出极大的应用潜力。Ti_(3)C_(2)T_(x)有望作为一种新型环保银基电触头增强相材料。本研究采用粉末冶金法制备了Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料,并对Ti_(3)C_(2)T_(x)和Ti_(3)AlC_(2)的物相和微观结构进行表征。同时研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)增强Ag基复合材料的综合性能,包括电阻率、显微硬度、机械加工性能、抗拉强度和抗电弧侵蚀性能,并与Ti3Al C2增强Ag基复合材料进行了比较。Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)的电阻率(30×10^(–3)μΩ·m)相对于Ag/Ti_(3)Al C_(2)(42×10^(–3)μΩ·m)降低了29%。Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)硬度适中(64HV),具有良好的可加工性,作为无毒电触头材料应用前景广阔。Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料导电性能的提高主要归因于Ti_(3)C_(2)T_(x)本身优异的金属性以及由Ti_(3)C_(2)T_(x)微观结构特征带来的可变形性。由于缺乏Al-Ag相互扩散,Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料的拉伸强度(32.77MPa)明显低于Ag/Ti_(3)Al C_(2)复合材料(145.52 MPa)。正因为缺失Al层,Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)的抗电弧侵蚀性能也无法与Ag/Ti_(3)AlC_(2)相媲美。尽管Ag/Ti_(3)C_(2)T_(x)的抗电弧侵蚀性能有待进一步提高,但优异的导电性使其有望替代有毒的Ag/CdO电接触材料。该研究结果为开发新型环保电触头材料提供了新的探索方向。

关键词：电接触材料 MAX相陶瓷 MXene 导电性力学性能抗电弧侵蚀性能

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碳/铝复合材料界面Al_(4)C_(3)相的形成与调控研究进展

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1453-1474页

作者：李肖亮李昱桦董正学万梓涵任可聪邓海亮杨康吴操安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心马鞍山243002 四川航天天盛装备科技有限公司成都610100

石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效... 详细信息

石墨烯、碳纳米管和碳纤维等碳材料作为铝基复合材料的增强体时,其界面润湿性差、与Al基体结合弱等缺点限制了其增强效果。利用C与Al反应使界面黏接形式转变为部分反应结合的形式,可有效提升碳/铝(C/Al)界面强度及其载荷与功能传递的效率。然而,高温下C/Al界面反应易生成大量脆性Al_(4)C_(3),且会损伤增强体。针对C/Al界面Al_(4)C_(3)的调控,本文首先介绍了其形成机制、对C/Al复合材料界面结合和性能的作用,随后从碳增强体表面涂层、纳米颗粒修饰、Al基体合金化,以及复合制备、热加工与处理工艺优化等方面,综述了Al_(4)C_(3)生成量与形貌的控制研究及效果,最后展望了C/Al复合材料界面与性能的研究方向,以期通过碳增强体跨尺度设计与界面构型控制,挖掘石墨烯、碳纳米管和碳纤维增强Al基体的最大潜能。

关键词：铝基复合材料石墨烯碳纳米管碳纤维 Al_(4)C_(3)相

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V/Nb基合金氢分离膜的制备与性能研究进展

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功能材料 2024年第8期55卷 8066-8074页

作者：李自来朱一凡杨波史晓斌安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243032

目前,开发可再生能源已经成为全球可持续能源战略中的一个重要内容。氢能是世界上最清洁的能源,被认为是最有潜力的替代能源。目前工业制氢含有大量杂质,因此,氢的提纯是利用氢能不可或缺的一环。目前钯及其合金膜在氢分离上是最常见的... 详细信息

目前,开发可再生能源已经成为全球可持续能源战略中的一个重要内容。氢能是世界上最清洁的能源,被认为是最有潜力的替代能源。目前工业制氢含有大量杂质,因此,氢的提纯是利用氢能不可或缺的一环。目前钯及其合金膜在氢分离上是最常见的材料,但它们过于昂贵和产量不足,我们需要去寻找新的性能优异的氢分离膜。研究发现V/Nb及其合金膜的氢渗透系数远大于Pd,且成本相比钯金属更为低廉,是替代Pd金属的最佳氢分离膜材料。目前对V/Nb基合金膜的研究已有许多,本文介绍了合金膜的透氢原理、氢分离膜的制备方法及其优缺点以及V/Nb基合金近年来的研究现状,并展望未来氢分离膜的研究发展趋势。

关键词：氢分离合金透氢原理制备方法成分优化

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纳米晶NiTi形状记忆合金在生物医用中的应用展望

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功能材料 2023年第8期54卷 8063-8070页

作者：沈启航李自来唐王史晓斌安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243032

传统的NiTi合金具有超弹性、形状记忆效应及优异的生物相容性在众多领域都有广泛应用,例如:在生物医用领域被制备成口腔正畸弓丝和血管支架。但生物医用器材需要精密化及小型化,传统NiTi合金已经跟不上发展,经过严重塑性变形的纳米晶NiT... 详细信息

传统的NiTi合金具有超弹性、形状记忆效应及优异的生物相容性在众多领域都有广泛应用,例如:在生物医用领域被制备成口腔正畸弓丝和血管支架。但生物医用器材需要精密化及小型化,传统NiTi合金已经跟不上发展,经过严重塑性变形的纳米晶NiTi合金比传统的粗晶和超细晶NiTi合金拥有更好的拉伸、抗压强度、塑性和疲劳性能等性能。有望扩大在生物医用领域的应用范围。纳米晶NiTi合金可以用于新型医疗器械制造和骨科生物材料,与Ag组合成NiTiAg三元合金不仅力学性能优异,还附带抗菌效果;与W纳米线/带复合形成W-NiTi复合材料提高辐射不透明度,使器械和植入物在人体内的定位和部署更加简单。近年来,还有一种新型表面改性技术:超声波纳米晶表面改性,在NiTi合金表面产生纳米结晶以改善疲劳和耐腐蚀性能等。主要介绍现有的NiTi合金的应用以及纳米晶NiTi合金在生物医用领域的应用展望。

关键词：纳米晶 NiTi形状记忆合金生物医用血管支架生物相容性

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选区激光熔化成形过程监测技术研究进展

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中国表面工程 2023年第4期36卷 36-50页

作者：周安刘秀波刘庆帅朱刚贤张世宏中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室长沙410004 苏州大学机电工程学院苏州215021 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002

选区激光熔化(SLM)作为现代工业构件制造的一种主流技术,广泛应用于汽车、航空航天及医学等领域,对SLM工艺的监测及闭环控制方式进行系统梳理变得极为重要。针对SLM技术原理及熔池变化,从SLM成形过程中的熔池温度和形貌特征综述选区激... 详细信息

选区激光熔化(SLM)作为现代工业构件制造的一种主流技术,广泛应用于汽车、航空航天及医学等领域,对SLM工艺的监测及闭环控制方式进行系统梳理变得极为重要。针对SLM技术原理及熔池变化,从SLM成形过程中的熔池温度和形貌特征综述选区激光熔化监测技术发展进程及不足,分析闭环反馈技术的研究现状。研究表明:SLM加工过程中熔池的变化状态是影响成形件质量的重要因素,通过光信号、声信号或多信号传感器可对熔池状态进行有效监测,而闭环控制需要算法分析、机器学习及传感器的协同配合才能实现实时反馈及控制。根据当前监测技术的实时性较差及系统反馈控制不够完善等问题,提出未来智能监测技术与实时闭环控制等发展方向,可为未来SLM成形高质量零件提供参考借鉴。

关键词：选区激光熔化熔池监测技术闭环控制

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NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层在1150℃水淬–热震环境中的服役行为

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表面技术 2024年第15期53卷 216-223,233页

作者：邱质彬李飞乔立捷王浩瀚吴淑琴张振亚薛召露华电电力科学研究院有限公司杭州310030 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243000 浙江大学材料科学与工程学院杭州310027

目的热障涂层是主要应用于航空发动机涡轮叶片表面的高温防护材料,它可以有效降低基体的工作温度,是提高涡轮叶片的工作温度、延长其服役寿命的重要技术手段。氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)在高温环境中易发生烧结、相转变等行为,降低了... 详细信息

目的热障涂层是主要应用于航空发动机涡轮叶片表面的高温防护材料,它可以有效降低基体的工作温度,是提高涡轮叶片的工作温度、延长其服役寿命的重要技术手段。氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)在高温环境中易发生烧结、相转变等行为,降低了热障涂层的服役寿命,因此有必要研发新的热障涂层材料。方法利用大气等离子喷涂技术制备了NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)和NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系,利用XRD、DSC、SEM等系统地研究了沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的相结构和热导率等。然后,将其在室温和1150℃水淬–热震环境中进行循环服役行为测试,研究热障涂层体系在水淬–热震环境中的相结构演变、失效模式和失效机理等。结果利用大气等离子技术沉积的0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层中具有非晶相,在1200℃下热处理5h后发现了SmAlO_(3)相。沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的热导率维持在1.5 W/(m·K),但随着温度的升高稍增大,经退火处理后其热导率高于沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的热导率,随着温度的升高呈先降低后升高的趋势。NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)热障涂层体系在12次循环后失效,而NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系在90次循环后失效。结论与NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)热障涂层体系相比,NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系的循环服役寿命提高了约7倍。表明0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)是一种有潜力的热障涂层材料。

关键词：热障涂层服役温度大气等离子喷涂技术热导率服役寿命

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氧化铪基铁电薄膜相结构调控的研究进展

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工程科学学报 2024年第4期46卷 649-656页

作者：李彦郭媛媛梁海龙张建婷王兴刚刘书棋辛宁辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051 中国航空制造技术研究院北京100024 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002

随着微电子技术的发展,氧化铪(HfO2)因具有与Si基半导体工艺相兼容、适宜的相对介电常数、良好的热稳定性和化学稳定性以及较大的禁带宽度等优点,成为当前新型铁电材料的研究焦点.HfO2是一种典型的“相结构决定性能,性能决定应用”的材... 详细信息

随着微电子技术的发展,氧化铪(HfO2)因具有与Si基半导体工艺相兼容、适宜的相对介电常数、良好的热稳定性和化学稳定性以及较大的禁带宽度等优点,成为当前新型铁电材料的研究焦点.HfO2是一种典型的“相结构决定性能,性能决定应用”的材料,其铁电性能源于薄膜中存在空间点群为Pca21的非中心对称的正交相.因此,实现HfO2薄膜铁电性能稳定与提升的前提是调控HfO2薄膜于亚稳正交相结构.以正交相的调控机理为出发点,综述了HfO2正交相的稳定因素,并分别从薄膜厚度、掺杂元素、退火工艺、晶粒取向和电极材料等方面进行归纳,例如HfO2材料的正交相含量随薄膜厚度的增加而降低;适宜含量的元素掺杂可以稳定HfO2材料的正交相;高的升温速率,极短的退火时间可抑制单斜相的形成;制备具有特定取向的正交相薄膜以及顶部电极的夹持作用都是保证HfO2材料正交相稳定的重要因素.最后,对HfO2薄膜未来发展做出展望.

关键词：氧化铪铁电薄膜相调控氧空位膜厚

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不同弧电流对AlCrBN涂层结构和性能的影响

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表面技术 2020年第9期49卷 215-224页

作者：王建明蔡飞张林张世宏安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243000 安徽工业大学现代表界面工程研究中心安徽马鞍山243000 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243000

目的提高涂层刀具在高速工况下的切削寿命。方法利用电弧离子镀技术在高速钢试样块和刀具表面制备不同弧电流(60、80、100 A)的AlCrBN涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、轮廓仪、洛氏压痕仪、划痕仪、... 详细信息

目的提高涂层刀具在高速工况下的切削寿命。方法利用电弧离子镀技术在高速钢试样块和刀具表面制备不同弧电流(60、80、100 A)的AlCrBN涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、轮廓仪、洛氏压痕仪、划痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损试验仪和切削试验对涂层的微观结构和性能进行研究分析。结果AlCrBN涂层的物相成分为固溶的fcc-(Cr,Al)N相以及少量的CrB2和fcc-BN相。随着AlCrB靶弧电流由60 A增至100 A,表面粗糙度Sq值由197 nm增至208 nm,Sa值由107 nm增至113 nm;显微硬度由3574HK0.05先增至3890HK0.05,再降至3209HK0.05;结合强度Lc2由57 N增至63 N,再降至55 N,均呈现先增后减的趋势。不同弧电流制备的AlCrBN涂层的磨损率依次为0.69×10^−15、0.38×10^−15、0.84×10^−15 m^3/(N·m),涂层的磨损机理均为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。切削结果显示,AlCrBN涂层刀具在切削速度VC为60 m/min和191 m/min条件下的切削寿命均高于AlCrN涂层刀具,且80 A条件下制备的AlCrBN涂层刀具切削寿命均最长,分别为9 m和6 m。切削速度60 m/min条件下的磨损机理:初期为磨粒磨损,中期为磨粒磨损和粘着磨损,后期为粘着磨损。切削速度191 m/min条件下的磨损机理:初期和中期为磨粒磨损和粘着磨损,后期为粘着磨损。结论AlCrBN涂层刀具与AlCrN涂层刀具相比,切削性能更加优越,并且80 A条件下制备的AlCrBN涂层的综合性能最优。

关键词：电弧离子镀 AlCrBN涂层弧电流刀具磨损切削

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钛合金表面不同多层结构Cr/CrAlN涂层的制备及磨损性能

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材料导报 2022年第15期36卷 123-128页

作者：张向东蔡习军蔡飞张世宏陈利中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243000 安徽工业大学现代表界面工程研究中心安徽马鞍山243000 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243000

为改善TC4钛合金(Ti-6A1-4V)表面力学性能和抗磨损性能,利用多弧离子镀技术在其表面沉积制备Cr层与CrAlN层交替(1、5和10个循环周期)沉积的Cr/CrAlN多层涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、轮廓仪、洛氏压痕仪、显微硬度计、球... 详细信息

为改善TC4钛合金(Ti-6A1-4V)表面力学性能和抗磨损性能,利用多弧离子镀技术在其表面沉积制备Cr层与CrAlN层交替(1、5和10个循环周期)沉积的Cr/CrAlN多层涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、轮廓仪、洛氏压痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损等对涂层的微观结构和性能进行研究。结果表明:Cr/CrAlN-1涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相,而Cr/CrAlN-5和Cr/CrAlN-10多层涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相和Cr相。随着循环周期的增加,(Al,Cr)N相的优先生长方向由(111)晶面转变为(200)晶面,同时涂层的晶粒尺寸减小。金属Cr层的加入和多层结构可以显著增加Cr/CrAlN多层涂层的膜-基结合强度。此外,Cr/CrAlN涂层显著提升了钛合金基体的硬度和耐磨性能,其中Cr/CrAlN-1的显微硬度(2465HK_(0.025))最高,而Cr/CrAlN-5的磨损率(1.52×10^(-6)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))最低,Cr/CrAlN多层涂层的磨损失效机理主要为氧化磨损。

关键词： Cr/CrAlN多层涂层多弧离子镀微观结构磨损

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