检索结果-内蒙古大学图书馆

精密成形工程 2023年第2期15卷 19-28页

作者：曹云飞赵艳君李留洋潘利文唐鹏广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西大学广西生态型铝产业协同创新中心南宁530004

泡沫铝填充管是在一个或多个不同横截面形状的薄壁金属管内填充泡沫铝而形成的一种结构功能一体化材料。泡沫铝的填充不仅提高了薄壁金属管的轴向压缩性能和抗弯曲性能,也避免了泡沫铝本身强度不高的劣势。从泡沫铝填充管的制备、结构... 详细信息

泡沫铝填充管是在一个或多个不同横截面形状的薄壁金属管内填充泡沫铝而形成的一种结构功能一体化材料。泡沫铝的填充不仅提高了薄壁金属管的轴向压缩性能和抗弯曲性能,也避免了泡沫铝本身强度不高的劣势。从泡沫铝填充管的制备、结构及性能方面综述了其研究现状,从泡沫铝单管、双管与多管填充的角度分析了结构对泡沫铝填充管压缩和弯曲性能的影响。单管填充泡沫铝改变了薄壁管压缩及弯曲的失效形式,提高了薄壁管的吸能性;双管填充泡沫铝的内管多数以同心管形式排列,在管内部所填充的泡沫铝支撑的基础上,内管进一步支撑起泡沫铝填充管的承载和吸能作用,其压缩及弯曲性能较单管填充更为突出;多管填充泡沫铝在双管基础上进行拓展,可以同心或并列排布,对薄壁管性能的提升各有不同,平行排列的多管结构能量吸收效率高于泡沫铝填充单管,但低于相应的薄壁空管结构。泡沫铝填充管的制备技术通常是分别制取泡沫铝和管材再进行填充,尽管过于单一且工艺复杂,但由于其具有优异的承载和吸能能力,仍然在交通运输、航空航天等领域极具应用潜力。

关键词：泡沫铝填充管单管填充双管填充多管填充吸能性

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异质双丝超音速电弧喷涂涂层的高温氧化行为和机理研究

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表面技术 2024年第4期53卷 77-88页

作者：任当精唐旭李雷张一凡江旭东许征兵曾建民省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 广西高校高性能结构材料及热表加工重点实验室南宁530004 广西生态型铝协同创新中心南宁530004

目的采用异质双丝和同质双丝制备3种超音速电弧喷涂铁基涂层,对比研究3种防护涂层在700℃下的抗高温氧化性能。方法采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对在700℃高温氧化前后涂层的微观结构、表面形貌... 详细信息

目的采用异质双丝和同质双丝制备3种超音速电弧喷涂铁基涂层,对比研究3种防护涂层在700℃下的抗高温氧化性能。方法采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对在700℃高温氧化前后涂层的微观结构、表面形貌和化学成分以及物相组成进行表征和分析。采用Matlab软件对涂层的孔隙率进行测定,采用显微硬度计测量涂层的显微硬度。结果制备得到的3种涂层的孔隙率均低于10%,满足电弧喷涂的要求。3种涂层的显微硬度均达到了400HV以上,其中FeAlCrMoVC/FeAlNiMoCrC涂层的孔隙率最低、显微硬度最高,分别为5.00%和456.91HV。在700℃循环氧化下,FeAlCrMoVC、FeAlNiMoCrC和FeAlCrMoVC/FeAlNiMoCrC涂层的单位面积氧化增重分别为10.67、3.32和2.02mg/cm^(2)。它们的氧化动力学符合经典的抛物线规律,抛物线速率常数(kp)分别为3.08×10^(-10)、2.20×10^(-11)和5.60×10^(-12)g^(2)·cm^(-4)·s^(-1)。从高温氧化后涂层的扫描电镜图观察到,异质双丝法制备的涂层表面氧化膜主要由3种致密形貌组成,结合EDS和XRD分析,推断它们主要由Fe_(3)O_(4)、Fe_(2)O_(3)、Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)以及尖晶石结构的NiCr_(2)O_(4)组成。截面分析发现,异质双丝制备的FeAlCrMoVC/FeAlNiMoCrC涂层的内氧化和表面氧化膜厚度最小,分别约为5.3、24.7和118.2μm。结论涂层的内氧化从孔隙和氧化夹杂物等缺陷开始,而生成的致密氧化物能够提高涂层的抗氧化性。超音速电弧喷涂制备的3种涂层都具有良好的抗高温氧化性能,而异质双丝法制备的FeAlMoCrC/FeAlNiMoCrVC涂层的抗高温氧化性能更好。

关键词：异质双丝超音速电弧喷涂铁基涂层动力学分析抗高温氧化性能

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Zr与Er复合添加后的高镁铝合金耐磨性能研究

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稀有金属材料与工程 2023年第2期52卷 609-616页

作者：赵艳君陆泽鹏丁俊廖丽梅钟彩明刘莹莹曾建民广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 广西有色金属及特色材料加工重点实验室广西南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心广西南宁530004 江西铜业集团铜板带有限公司江西南昌330096

Al-Mg系(5系)铝合金具有良好的加工性、耐腐蚀性和焊接性等,但中等硬度限制了其耐磨性的发挥。本研究在5系铝合金的主要元素Al-xMg-0.5Mn的基础上复合添加质量分数为0.14%Zr和0.35%Er,研究稀土高镁铝合金中(Mg含量最高达9.28%)Mg含量对... 详细信息

Al-Mg系(5系)铝合金具有良好的加工性、耐腐蚀性和焊接性等,但中等硬度限制了其耐磨性的发挥。本研究在5系铝合金的主要元素Al-xMg-0.5Mn的基础上复合添加质量分数为0.14%Zr和0.35%Er,研究稀土高镁铝合金中(Mg含量最高达9.28%)Mg含量对其显微组织及摩擦磨损性能的影响。随着Mg含量从2.96%增加到9.28%,Al-xMg-0.5Mn-0.14Zr-0.35Er合金中形成的(Al,Mg,Mn,Er,Zr)复合白色相不断增多,尺寸不断增大,由棒条状变成细小鱼骨状,最后形成粗大鱼骨状。随着Mg含量从2.96%增加到9.28%,Er、Mg元素经常“相伴偏聚”,主要以Al(ErxMg1-x)和Al(Erx(Mg,Mn)1-x)相形式存在,由块状复合相转变成均匀分布的(Al,Mg,Mn,Er)复合相,具有一定强化作用,可显著改善合金摩擦磨损性能。复合添加0.14%Zr和0.35%Er后,合金的磨损方式从粘着磨损及磨粒磨损的混合磨损(Mg含量在2.96%~5.15%)转变到磨粒磨损为主(Mg含量在5.7%~9.28%)。随着Mg含量从2.96%增加到6.8%,合金的耐磨性逐渐提高;当Mg含量增加到8.0%~9.28%时合金耐磨性趋于稳定,400s以后瞬时摩擦磨损系数μ达到1.11~1.15稳定值。

关键词： Al-xMg-0.5Mn-0.14Zr-0.35Er合金稀土高Mg铝合金耐磨性第二相

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Zr、Si和V在TiB2（0001）表面上吸附的第一性原理研究

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热加工工艺 2024年

作者：杨楼江庞兴志许征兵汤宏群李安敏刘丞钰广西大学资源环境与材料学院广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室广西大学广西生态型铝产业协同创新中心

利用第一性原理计算方法对Zr、Si和V原子在Ti B2(0001)表面的原子结构、吸附性能和电子结构进行了综合性研究。计算结果表明，Zr、V在Ti B2(0001)表面吸附时吸附能最低在桥1位，而Si在hcp处吸附的吸附能最低。Zr、Si、V在Ti B2(0001)表... 详细信息

利用第一性原理计算方法对Zr、Si和V原子在Ti B2(0001)表面的原子结构、吸附性能和电子结构进行了综合性研究。计算结果表明，Zr、V在Ti B2(0001)表面吸附时吸附能最低在桥1位，而Si在hcp处吸附的吸附能最低。Zr、Si、V在Ti B2(0001)表面吸附的过程中会发生杂化，其主要是由于Zr-4d、Si-3p、V-3p和Ti-3d轨道的贡献。Zr-Ti键、Si-Ti键与V-Ti键主要为共价键，共价键的强度降序为Si-Ti键、Zr-Ti键、V-Ti键。

关键词： Ti B2 吸附性电子性能第一性原理

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Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料显微组织及拉伸性能

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材料导报 2022年第8期36卷 148-152页

作者：曾广凯崔君阁王雨辰陈凯伦潘森鑫潘利文胡治流广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西有色金属及特色材料加工重点实验室南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心南宁530004

本工作在Al-Si-Cu-V-Zr合金熔体中加入K_(2)TiF_(6)盐,通过熔体原位反应法引入不同含量的Al_(3)Ti强化相,研究了铸态x Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,该复合材料由α-Al、共晶Si、Al_(2)Cu、(Al,Si... 详细信息

本工作在Al-Si-Cu-V-Zr合金熔体中加入K_(2)TiF_(6)盐,通过熔体原位反应法引入不同含量的Al_(3)Ti强化相,研究了铸态x Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,该复合材料由α-Al、共晶Si、Al_(2)Cu、(Al,Si)_(3)M((Al,Si)_(3)(Zr,V)、(Al,Si)_(3)(Ti,Zr,V))相组成,随着K_(2)TiF_(6)盐添加量的增加,(Al,Si)_(3)M相由长片状变为等轴颗粒状,α-Al枝晶变得更均匀细小,长条状共晶硅转变成细小的短纤维状,共晶硅长径比和(Al,Si)_(3)M相平均粒径减小。引入Al_(3)Ti强化相后铝基复合材料的拉伸性能均得到了提高,含6%(质量分数,下同)Al_(3)Ti的复合材料的室温拉伸性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别达到239.3 MPa和85.3 MPa,比未引入Al_(3)Ti基体的合金分别提高了28.6%和28.8%。分析表明,残余液相中的Al_(3)Ti相通过细化共晶组织中的α-Al相而间接地细化了共晶硅,这是共晶相细化的原因;细化的共晶硅短纤维增强和细小(Al,Si)_(3)M的颗粒增强是复合材料力学性能提高的主要原因,而粗大的(Al,Si)_(3)M脆性相不利于复合材料力学性能的提高。

关键词： Al-Si-Cu合金平均粒径长径比显微组织拉伸性能

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基于分子动力学模拟技术的生物质油改性沥青微观性能研究

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材料导报 2022年第19期36卷 120-125页

作者：屈鑫丁鹤洋王超刘玉汪海年广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心南宁530004 广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室南宁530004

为了进一步验证生物质油改性沥青在沥青路面中应用的可行性,将不同掺量的生物质油掺入沥青中,借助分子动力学技术及宏观试验研究了生物质油对沥青微观技术性能的影响及机理。引入内聚能密度和Hansen溶解度等微观评价指标,以动态模量-内... 详细信息

为了进一步验证生物质油改性沥青在沥青路面中应用的可行性,将不同掺量的生物质油掺入沥青中,借助分子动力学技术及宏观试验研究了生物质油对沥青微观技术性能的影响及机理。引入内聚能密度和Hansen溶解度等微观评价指标,以动态模量-内聚能密度关系验证沥青模型的合理性,进而研究包括微观杨氏模量、微观泊松比、微观黏度和溶解度参数在内的微观性能。研究表明,基于甘油三酯(TG)平均分子结构获得的生物质油改性沥青分子模型具有良好的可靠性;在微观尺度下,沥青材料的内聚能密度越大,沥青中各分子之间的黏结也越牢固,宏观上表现出更强的抗剪切变形能力;而掺量逐步增大的生物质油会使沥青模型的杨氏模量和泊松比有所降低,在一定载荷下,生物质油的掺入会使沥青变得更加柔和,其在水平方向的变形也会更小;同样,沥青模型的黏度也会随着生物质油掺量的增加而有所降低。另外,计算了SBS改性剂、生物质油及沥青的Hansen溶解度参数,结果证实了SBS与沥青的储存稳定性差的微观机理在于两者的Hansen溶解度参数相差较大,同时,相比于SBS改性剂,生物质油的Hansen溶解度参数与沥青更为接近。从微观机理上可以推断,生物质油改性沥青的储存稳定性优于SBS改性沥青。本工作探明了生物质油对沥青微观性质的影响,进一步拓展了研究沥青材料的科学方法,为生物质油改性沥青在道路施工中的存储和应用提供了理论基础。

关键词：路面工程道路材料生物质油力学性能分子动力学 Hansen溶解度参数

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稀土Y及热处理对6016铝合金组织与性能的影响

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材料导报 2022年第19期36卷 135-142页

作者：卢博李安敏饶宇汪林忠左天辰胡杨广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心南宁530004 广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室南宁530004

为了提高6016铝合金的性能,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等实验方法,研究了稀土元素钇(Y)及其含量和热处理工艺对6016铝合金的组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Y的添加... 详细信息

为了提高6016铝合金的性能,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等实验方法,研究了稀土元素钇(Y)及其含量和热处理工艺对6016铝合金的组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Y的添加,6016铝合金的晶粒明显细化,并且细化的晶粒分布趋于均匀,当Y的添加量为0.35%(质量分数)时,合金的晶粒细化效果、强度、断后伸长率达到最佳值,而当过量添加Y时,在相同的热处理状态下,合金力学性能有所降低。Y元素主要以Al 3Y、AlFeSiY化合物的形式存在于晶界上,能够促使再结晶形核率的增加,有利于小角度界面向大角度界面发展,对合金回复再结晶过程有积极作用。6016铝合金具有良好的烤漆硬化性,添加0.35%Y元素的合金经模拟烤漆6 h后,抗拉强度达到320 MPa,屈服强度达到270 MPa,相比于其T4p态,抗拉强度提升68 MPa,屈服强度提升116 MPa。

关键词： 6016铝合金晶粒细化拉伸性能再结晶烤漆硬化效应

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液态金属的多功能化

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材料导报 2023年第1期37卷 135-146页

作者：李安敏杨树靖惠佳琪袁子豪常大鹏黄卓昉吴宇广西大学资源环境与材料学院南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 广西铝产业生态协同创新中心南宁530004

液态金属是在室温或常温下处于液态的金属,又被称为低熔点金属。由于具有优越的导热、导电、润滑等性能,液态金属被应用在散热器、电池、3D打印、柔性机器人、磁流体发电、电磁屏蔽和生物医疗等领域,有着广阔的应用前景。各种新型多样... 详细信息

液态金属是在室温或常温下处于液态的金属,又被称为低熔点金属。由于具有优越的导热、导电、润滑等性能,液态金属被应用在散热器、电池、3D打印、柔性机器人、磁流体发电、电磁屏蔽和生物医疗等领域,有着广阔的应用前景。各种新型多样的研究不断涌现。液态金属基塑料、合金等复合材料的问世也进一步推动了液态金属的发展。但是,液态金属的应用发展也面临瓶颈问题:腐蚀其他金属、密度大、质量大、原料储备种类数量过少等。本文综述了液态金属的多功能化的研究进展,并对液态金属的研究方向及应用前景进行了展望。

关键词：液态金属功能化导热导电

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Al3Ti/A356铝基复合材料的显微组织及拉伸力学性能

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复合材料学报 2021年第9期38卷 2981-2988页

作者：孙建波曾广凯邹杰王雨辰饶德旺潘利文胡治流广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西有色金属及特色材料加工重点实验室南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心南宁530004

在A356铝合金熔体中加入K2TiF6盐,通过熔体搅拌原位反应法制备了Al3Ti/A356铝基复合材料,研究了Al3Ti含量对铝基复合材料显微组织及室温和高温拉伸力学性能的影响。结果表明,Al3Ti/A356复合材料的铸态组织由α-Al、共晶Si和(Al, Si)3Ti... 详细信息

在A356铝合金熔体中加入K2TiF6盐,通过熔体搅拌原位反应法制备了Al3Ti/A356铝基复合材料,研究了Al3Ti含量对铝基复合材料显微组织及室温和高温拉伸力学性能的影响。结果表明,Al3Ti/A356复合材料的铸态组织由α-Al、共晶Si和(Al, Si)3Ti相组成。随着K2TiF6盐添加量的增加,(Al, Si)3Ti相也逐渐增多,其形状由大块状和棒状转变为小块状,同时,基体中的共晶Si细化效果也越显著。在生成不同Al3Ti含量的复合材料中,2wt%Al3Ti/A356复合材料的常温拉伸抗拉强度和屈服强度均为最高,分别为179.7 MPa和74.1 MPa。350℃高温拉伸时,6wt%Al3Ti/A356复合材料的抗拉强度和屈服强度分别比基体提高22.1%和12.6%,分别达到66.3 MPa和57.9 MPa,最高抗拉强度达到或超过了一些现役汽车活塞用的铝硅合金,表明Al3Ti/A356复合材料具有作为新型耐热铝合金应用于汽车发动机耐热部件的潜力。

关键词：熔体原位反应铝基复合材料 Al3Ti强化相显微组织高温力学性能

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淬火介质对7075铝合金残余应力影响的数值模拟及试验验证

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金属热处理 2024年第1期49卷 284-290页

作者：唐鹏陆声城肖沛欣黎家栋何万尧广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西生态型铝产业协同创新中心广西南宁530004 广西南南铝航空交通铝合金新材料与应用研究院广西南宁530031

采用试验验证方法,结合有限元分析软件ABAQUS对水、10%NaCl溶液和机油3种不同介质淬火过程数值模拟,探究了淬火介质对7075合金力学性能和残余应力的影响机理。数值模拟结果表明,不同介质淬火后合金残余应力都表现出典型“内拉外压”的... 详细信息

采用试验验证方法,结合有限元分析软件ABAQUS对水、10%NaCl溶液和机油3种不同介质淬火过程数值模拟,探究了淬火介质对7075合金力学性能和残余应力的影响机理。数值模拟结果表明,不同介质淬火后合金残余应力都表现出典型“内拉外压”的应力分布特点,并且10%NaCl溶液淬火后的试样内外残余应力最高,机油淬火后残余应力值最低,这与铝合金表面在不同介质淬火的热交换状态有关。试验结果表明,盐水介质在淬火过程中析出的盐晶体能使试样表面的蒸汽膜破碎而有较好的热交换速率,而机油介质则会在淬火过程中形成一层油膜,从而使试样与机油介质之间的热交换速率降低,导致不同介质淬火后的合金力学性能出现差异。试样淬火硬度值由大至小排序的淬火介质为:10%NaCl溶液、水、机油,与模拟结果中残余应力大小排序一致。

关键词： 7075铝合金淬火残余应力数值模拟

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