检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2025年第1期51卷 450-458页

作者：李伊濛李南夏凌寒刘佳薇张鹏肖冰成永红孟国栋西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

极端强电场下的绝缘可靠性问题是限制微纳电子器件性能提升的主要因素之一,因此认识纳米间隙的击穿特性以及绝缘失效机制极为重要。为此,利用高分辨成像技术与纳米级精密位移技术,基于透射电子显微镜与电学样品杆建立了真空纳米间隙脉... 详细信息

极端强电场下的绝缘可靠性问题是限制微纳电子器件性能提升的主要因素之一,因此认识纳米间隙的击穿特性以及绝缘失效机制极为重要。为此,利用高分辨成像技术与纳米级精密位移技术,基于透射电子显微镜与电学样品杆建立了真空纳米间隙脉冲击穿测试系统,实现了空间分辨率为1 nm的精准间隙调控,研究了纳米间隙距离(5~25 nm)、外施电压脉冲宽度(100~1000 ns)对球-板真空间隙脉冲击穿阈值的影响,讨论了纳米间隙的脉冲击穿过程。结果表明:脉冲击穿电压与间隙距离呈线性关系即Ub=Ecd,且基本不随脉冲宽度变化,击穿场强阈值基本不变,约为8.8 GV/m;纳米间隙距离越小,径向电场梯度越大,场发射有效区域越小;球-板电极均匀场下的脉冲击穿过程为阳极金板在阴极钨球场发射电流的能量沉积下温度升高至接近熔点,进而发生热失控并诱导击穿;击穿过程的持续时间约为25 ns,与间隙距离以及脉冲宽度无关,且反映了阳极表面蒸发的原子在间隙内形成等离子体通道并导致阴极蒸发的时间。

关键词：纳米间隙脉冲击穿击穿电压场发射温度

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超细等轴状AlN粉体的燃烧合成制备及机理研究

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材料导报 2025年第1期39卷 132-136页

作者：李明新魏智磊张彪赵蕾史忠旗西安交通大学材料科学与工程学院金属材料强度国家重点实验室西安710049

超细等轴状AlN粉体因高烧结活性、良好的流动性和分散性,在电子封装、半导体等领域应用广泛,然而常规方法制备超细等轴状AlN粉体通常需要在高温下长时间保温,导致工艺成本较高,限制了其应用。本工作以Al粉和AlN粉为原料,采用高效低成本... 详细信息

超细等轴状AlN粉体因高烧结活性、良好的流动性和分散性,在电子封装、半导体等领域应用广泛,然而常规方法制备超细等轴状AlN粉体通常需要在高温下长时间保温,导致工艺成本较高,限制了其应用。本工作以Al粉和AlN粉为原料,采用高效低成本的燃烧合成工艺制备超细等轴状AlN粉体,系统研究了AlN稀释剂比例和N_(2)压力对燃烧温度、产物物相组成和微观结构的影响。结果表明,AlN稀释剂比例的增加和N_(2)压力的降低都会导致燃烧温度的降低,进而有利于通过Al粉的原位氮化获得超细等轴状AlN粉体。当AlN稀释剂添加量为60%(摩尔分数)、N_(2)压力为0.2 MPa时,成功制备了平均粒径约为1.5μm的超细等轴状AlN粉体。此外,基于燃烧淬熄实验分析了超细等轴状AlN粉体的原位氮化生长机制。

关键词：燃烧合成氮化铝粉体生长机制

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热处理对激光选区熔化TA15组织性能的影响

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材料工程 2025年第3期53卷 125-134页

作者：王猛赵琳瑜刘喜旺陈志旋张立平吴军西安航天动力机械有限公司西安710038 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710038

为了提高选区激光熔化TA15合金试样的综合力学性能,本研究开展了选区激光熔化(selected laser melting,SLM)TA15合金在800℃+空冷、950℃+空冷和1050℃+空冷退火条件下的组织和力学性能研究。利用电子背散射衍射表征了不同状态TA15合金... 详细信息

为了提高选区激光熔化TA15合金试样的综合力学性能,本研究开展了选区激光熔化(selected laser melting,SLM)TA15合金在800℃+空冷、950℃+空冷和1050℃+空冷退火条件下的组织和力学性能研究。利用电子背散射衍射表征了不同状态TA15合金组织结构特征。结果表明,800℃和950℃热处理未明显改变α相的取向和织构,呈现网篮组织结构特征;1050℃热处理后,沿[0001]方向出现最大强度为9.18的织构,呈现魏氏体组织特征。随着退火温度的升高,α′/α相的宽度逐渐增加,长宽比先上升后下降,α′/α相内几何必要位错密度逐渐降低。试样维氏硬度值先下降、后上升,未热处理态试样维氏硬度值最大,为(397.2±10)HV。随着退火温度的升高,TA15试样强度逐渐下降,伸长率先上升后下降。未热处理态拉伸试样呈现混合断裂特征;800℃和900℃热处理试样呈现塑性断裂特征;1050℃热处理试样为脆性断裂。

关键词：选区激光熔化热处理 TA15 显微组织力学性能

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惰性碳源对两步反应烧结碳化硅陶瓷组织和性能的影响

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功能材料 2025年第1期56卷 1179-1183,1192页

作者：潘鑫龙张明君王波杨建锋西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

两步反应烧结可以降低反应烧结碳化硅中的残余硅含量,采用纳米炭黑为活性碳源,过量碳微球和金刚石分别为惰性碳源,通过两步反应烧结制备了碳化硅陶瓷,分析比较了两种惰性碳源的反应率,以及对碳化硅陶瓷力学性能和热学性能的影响。结果表... 详细信息

两步反应烧结可以降低反应烧结碳化硅中的残余硅含量,采用纳米炭黑为活性碳源,过量碳微球和金刚石分别为惰性碳源,通过两步反应烧结制备了碳化硅陶瓷,分析比较了两种惰性碳源的反应率,以及对碳化硅陶瓷力学性能和热学性能的影响。结果表明,在碳密度和烧结工艺条件相同的情况下,金刚石的反应率低于碳微球,制备的烧结体中残余硅较多。在1550℃保温6 h条件下,使用高硬度的金刚石为惰性碳源制备的碳化硅的显微硬度达(2488±133)HV,高于使用碳微球制备的碳化硅。但是由于使用金刚石为惰性碳源制备的烧结体中低导热的残余硅较多,导致使用金刚石制备碳化硅的导热系数较低,在1550℃保温6 h条件下为115 W·m-1·K-1,低于碳微球使用的碳微球。

关键词：反应烧结碳化硅碳源两步反应烧结残余硅

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仿珍珠层结构陶瓷的研究进展

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陶瓷学报 2025年第1期46卷 18-29页

作者：肖灵彬王红洁苏磊彭康卢德牛敏西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

层状陶瓷是一系列在宏观或者微观具有层状结构的陶瓷的统称,其中仿珍珠层结构层状陶瓷,由于其特殊的微观结构,近年来更是受到广泛关注。由于珍珠层结构特殊的多尺度效应,将其引入陶瓷材料中,可以获得更高的断裂韧性。本文从天然珍珠层... 详细信息

层状陶瓷是一系列在宏观或者微观具有层状结构的陶瓷的统称,其中仿珍珠层结构层状陶瓷,由于其特殊的微观结构,近年来更是受到广泛关注。由于珍珠层结构特殊的多尺度效应,将其引入陶瓷材料中,可以获得更高的断裂韧性。本文从天然珍珠层的结构特点出发,分析了其结构和性能特点,进而概述了仿珍珠层结构陶瓷的设计及制备方法、种类和相关增韧机制,对不同体系仿珍珠层结构陶瓷的特点和发展前景进行了归纳和总结。

关键词：仿珍珠层结构陶瓷增韧机制制备方法力学性能

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耐热铝合金：组织设计与合金制备

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金属学报 2025年第4期61卷 521-525页

作者：孙军刘刚杨冲张鹏薛航西安交通大学金属材料强度全国重点实验室

作为结构轻量化的代表性材料，传统铝合金受限于200℃以下温度服役，300～400℃高温服役成为其应用的瓶颈问题。本文面向该瓶颈问题内在机理及其相关科学问题，提出了快扩散溶质原子与慢扩散溶质原子耦合的新型耐热铝合金微观组织设计... 详细信息

作为结构轻量化的代表性材料，传统铝合金受限于200℃以下温度服役，300～400℃高温服役成为其应用的瓶颈问题。本文面向该瓶颈问题内在机理及其相关科学问题，提出了快扩散溶质原子与慢扩散溶质原子耦合的新型耐热铝合金微观组织设计策略：(1)沉淀相界面原子偏聚；(2)异质原子间隙位置有序化；(3)多层级异质相界面共格耦合等热稳定化设计，在原子尺度上对微观组织进行微合金化调控。最后，展望了300～400℃耐热铝合金体系开发及未来潜在发展方向。

关键词：铝合金热稳定性高温力学性能组织设计微合金化

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3d过渡金属高熵高温合金的研究进展

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材料热处理学报 2025年第2期46卷 1-13页

作者：张金钰周泳江张翀刘刚孙军西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

高熵合金作为一类新型的合金材料,近年来在众多领域引起了广泛关注。与传统合金不同,高熵合金由多种主元组成,特殊的组织结构赋予此类合金优异的综合性能,尤其是优异的高温力学性能。首先介绍了3d过渡金属高熵高温合金(3d-TM HESA)的制... 详细信息

高熵合金作为一类新型的合金材料,近年来在众多领域引起了广泛关注。与传统合金不同,高熵合金由多种主元组成,特殊的组织结构赋予此类合金优异的综合性能,尤其是优异的高温力学性能。首先介绍了3d过渡金属高熵高温合金(3d-TM HESA)的制备方法,以及相组成及其影响因素;然后概述其室温/高温力学性能和强化机制,并对高温氧化性能与蠕变性能进行总结;最后对高温高熵合金的应用前景进行了展望,并提出了目前所面临的挑战。如何设计新型耐高温高熵合金将是未来研究的热点和难点。

关键词：高熵合金高温合金力学性能高温强度

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如何使合金兼具高强度与高塑性

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金属学报 2025年

作者：马恩刘畅西安交通大学金属材料强度国家重点实验室材料创新设计中心

屈服强度与拉伸塑性是衡量金属材料是否具备应用潜力的重要指标。然而，2者之间往往呈现倒置关系：屈服强度的提升常以牺牲拉伸塑性为代价。因此，同时获得高强度与高塑性一直以来都是材料科学家追求的目标。本文探讨室温下屈服强度与... 详细信息

屈服强度与拉伸塑性是衡量金属材料是否具备应用潜力的重要指标。然而，2者之间往往呈现倒置关系：屈服强度的提升常以牺牲拉伸塑性为代价。因此，同时获得高强度与高塑性一直以来都是材料科学家追求的目标。本文探讨室温下屈服强度与拉伸塑性的本征关系，分析2者之间相互制约的根源，论证金属材料在强化的同时保持拉伸塑性、实现“鱼和熊掌兼得”的可行性。以兼具高屈服强度(约2 GPa)和高拉伸塑性((29) 30%均匀拉伸应变)为目标设计合金。文中提出的策略从多主元合金中复杂多样且在纳米尺度上非均匀的微观组织结构出发，调控强化与应变硬化机制，包括利用浓质固溶体合金中的宽广成分空间将传统的机制发挥到极致，并辅以非均匀性、特别是化学非均匀性诱生的新机制。本文总结了既定强度-塑性目标范围内的最新进展。文中的观点与论述，旨在为解决强度-塑性相互掣肘难题提供新见解与新思路。

关键词：金属材料结构异质性化学异质性强度塑性应变硬化

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中间层材料对热处理态TA1/304L激光焊接头组织性能的影响

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 265-274页

作者：解妙霞姚飞龙吕宗阳张龙任鑫涛张林杰西安建筑科技大学机电工程学院西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

钛、钢共线连轧时TA1/304L异质接头需经历约800℃的高温环境。首先采用V作为中间层进行激光焊接得到以不完全熔化的V为中间隔离层的TA1/304L接头（JV），其室温抗拉强度与TA1母材等强。但经过800℃保温30 min后JV接头直接发生开裂，断裂... 详细信息

钛、钢共线连轧时TA1/304L异质接头需经历约800℃的高温环境。首先采用V作为中间层进行激光焊接得到以不完全熔化的V为中间隔离层的TA1/304L接头（JV），其室温抗拉强度与TA1母材等强。但经过800℃保温30 min后JV接头直接发生开裂，断裂于304L和V之间的焊缝区(FZSV)。进一步以V+Cu为中间层进行激光焊接得到采用复合中间层的TA1/304L接头(JVC)，其中，V不完全熔化并起到隔离作用，而Cu全部熔化进入FZSV区。焊态JVC接头抗拉强度达到了TA1母材抗拉强度的92%，经过800℃保温30 min后JVC接头抗拉强度约为TA1母材抗拉强度的79%，两种情况下试样均断裂于V和TA1之间的焊缝区(FZVT)。分析结果表明，经过800℃保温30 min后JV接头FZSV焊缝区生成了大量的FeV脆性相。以Cu+V作为中间层时，Cu进入FZSV后能有效抑制加热过程中FZSV区FeV脆性相的生成，从而提高了TA1/304L接头经历加热后的抗拉强度。

关键词：激光焊接钢/钛异质接头中间层热处理组织性能

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体心立方多主元合金中原子应变的计算模拟

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物理学报 2025年第8期74卷 14-22页

作者：宋倩倩张博召丁俊西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 中国科学院宁波材料技术与工程研究所前沿交叉科学研究中心宁波315201

多主元合金,亦称为高熵合金,作为一种新型合金材料,因其优异的力学性能和热稳定性在多个领域展现出巨大的应用潜力.本文采用分子动力学模拟方法,以3种典型的体心立方结构多主元合金——TaWNbMo,TiZrNb和CoFeNiTi为研究对象,系统研究了... 详细信息

多主元合金,亦称为高熵合金,作为一种新型合金材料,因其优异的力学性能和热稳定性在多个领域展现出巨大的应用潜力.本文采用分子动力学模拟方法,以3种典型的体心立方结构多主元合金——TaWNbMo,TiZrNb和CoFeNiTi为研究对象,系统研究了合金中的原子局域晶格畸变特征及其影响因素.通过冯·米塞斯应变和体积应变作为描述符,定量分析了合金中原子应变的分布及其与晶格畸变的关系.研究结果表明,晶格畸变越大,冯·米塞斯应变和体积应变的分布范围越广,且应变值显著增大.进一步分析发现,合金中的原子半径差异、化学短程有序结构以及温度均显著影响原子应变.具体而言,原子半径差异越大,体积应变越大,而化学短程有序结构的形成有助于减小晶格畸变和原子应变.温度的升高则会导致晶格振动加剧,从而增大原子应变.本文的研究为理解高熵合金的微观力学行为提供了新的视角,并为其在高温和极端环境下的应用设计提供了理论支持.

关键词：多主元合金晶格畸变原子应变分子动力学模拟

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