新型铝锂合金的研究和发展

综述了铝锂合金的研究概况,介绍了新型铝锂合金的成分、性能、组织特征和提高强韧性的途径,并针对铝锂合金目前存在的问题,提出了今后的研究方向。

BMN掺杂NBT压电陶瓷的介电特性研究

采用传统陶瓷制备方法,制备了一种新无铅压电陶瓷材料(1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBi(Mg2/3Nb1/3)O3。研究了Bi(Mg2/3Nb1/3)O3掺杂对(Na1/2Bi1/2)TiO3陶瓷晶体结构、弥散相变与介电弛豫行为的影响。X-射线衍射(XRD)分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯钙钛矿固溶体。材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有2个介电反常峰Tf和Tm,低掺杂的样品低频介电常数在居里温度以上异常增加。该体系陶瓷表现出与典型弛豫铁电体明显不同的弛豫行为。根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷产生介电弛豫的机理。

新型无铅压电陶瓷Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)Ti_O3-LiNbO_3的研究

采用传统陶瓷制备方法制备了一种新型无铅压电陶瓷材料(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xLiNbO3(BNKT-LNx)。研究了LiNbO3对BNKT-LNx陶瓷晶体结构、显微组织和压电性能的影响。结果表明:在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体,LiNbO3促进陶瓷晶粒生长。陶瓷介电温谱存在两个反常峰,随LiNbO3含量增加低温反常峰向低温移动,εm降低,介电弥散相变特征越明显。在x=0.01时该体系陶瓷压电性能达到最大值:d33=195 pC/N,kp=0.336。

含钪Al-Cu-Li合金的形变时效研究

通过显微组织观察和室温拉伸试验 ,研究了形变时效对含钪Al Cu Li合金组织和拉伸性能的影响。结果表明 ,时效前的预变形能促进T1(Al2 CuLi)相弥散细小的析出 ,显著提高合金的强度 ,使时效峰值提前。合金的强度随预变形量的增大而升高 ,但预变形量过大 ,不利于T1相的析出形态和分布 ,影响合金的性能。在本试验条件下 ,该合金的最佳预变形量为 3 5 %

铋基无铅压电陶瓷Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)TiO_3-BiCrO_3的微观组织与电性能

采用传统陶瓷制备方法,制备一种新型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCrO3(BNKT-BCx)。研究Bi基铁电体BiCrO3对BNKT-BCx陶瓷晶体结构和压电介电性能的影响。结果表明:在所研究的组成范围内,陶瓷材料的主体结构为纯钙钛矿固溶体,微量BiCrO3(x=0～0.02,摩尔分数)不改变陶瓷的晶体结构;当BiCrO3含量x>0.02时,晶体结构由三方、四方共存转变为伪立方结构,并出现明显的第二相;当x=0.015时,d33=168pC/N;当x=0.01时,kp=0.32,为该体系压电性能的最大值;随BiCrO3含量的增加,陶瓷的低温介电反常峰向低温移动,高温介电反常峰向高温移动,反铁电相区域增加,弥散指数增加。

BiCoO_3对BNT–BKT陶瓷压电性能与退极化温度的影响

采用传统陶瓷制备方法,制备一种Bi基钙钛矿型无铅压电陶瓷(1-x)Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-xBiCoO3(即BNKT-BCx)。研究Bi基铁电体BiCoO3对该体系陶瓷微观结构、压电性能和退极化温度的影响。研究结果表明:在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体,随BiCoO3含量的增加,陶瓷由三方、四方共存转变为伪立方结构,晶粒尺寸明显增加;在x=0.01时该体系陶瓷压电性能达到最大值:压电常数d33=148 pC/N,机电耦合系数kp=0.329。采用平面机电耦合系数kp和极化相位角θmax与温度的关系来确定陶瓷退极化温度,发现退极化温度随BiCoO3含量的增加而降低。

微量Sc和Mn对Al-Mg合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验，研究了微量Sc和Mn对Al-5Mg合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：在Al-5Mg合金中添加微量Sc、Mn消除了合金铸态枝晶组织，强烈抑制合金退火过程中的再结晶，明显提高了合金的强度，其退火态合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了19～67MPa和25～64MPa；复合添加微量Mn和Sc比单独添加Mn或Sc的强化作用和抑制再结晶效果更显著；合金强化机制为亚结构强化和Mn、Sc与铝的金属间化合物弥散质点的析出强化。

预变形对含钪Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

采用显微组织观察和室温拉伸试验等手段,研究了形变时效中预变形对含钪Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织与拉伸性能的影响.结果表明:时效前的预变形能促进T1(Al2CuLi)相弥散细小析出,显著提高合金强度,使时效峰值提前.合金强度随预变形量和时效时间增加而增加,到峰值后,随预变形量增加和时效时间的延长,T1相长大粗化,合金强度和塑性降低.在本试验条件下该合金合宜的预变形量为3.5%～5.6%.

微量钪在Al-Cu-Li-Zr合金中的存在形式和作用

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了微量Sc在Al-Cu-Li-Zr合金中的存在形式和对合金微观组织和拉伸性能的影响。结果表明:微量Sc在Al-Cu-Li-Zr合金中主要以初生Al3(Sc,Zr)和次生Al3(Sc,Zr)两种形式存在。初生的Al3(Sc,Zr)是合金凝固过程中形成的,可成为有效的非均质形核中心,显著细化铸态晶粒组织,具有细晶强化和增塑作用;次生Al3(Sc,Zr)是合金在热加工过程中析出的,对位错和亚晶界起钉扎作用,稳定亚结构并有效抑制合金再结晶,具有亚结构强化和直接析出强化作用。因此,加入微量Sc的Al-Cu-Li-Zr合金的强度和塑性大大提高。

微量钪对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc对A l-Cu-Li-Mg-Zr合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在A l-Cu-Li-Mg-Zr合金中加入微量Sc,可消除铸态枝晶组织并显著细化铸态晶粒、有效抑制再结晶,明显提高了合金的强度和塑性。微量Sc引起的强化来源于晶粒细化、次生的A l3(Sc,Zr)相析出和亚结构强化。

形变量和时效对Al-Cu-Li合金组织性能的影响

为了改善铝合金的力学性能,利用形变和时效工艺提高Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金的强度和塑性.采用TEM观察和室温拉伸试验等手段,研究了形变量和时效工艺对含钪Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织与拉伸性能的影响.结果表明,时效前的变形能促进T1(Al2CuLi)相弥散细小析出,显著提高合金强度,使时效峰值提前.合金强度随形变量和时效时间增加而增加,到峰值后,随形变量增加和时效时间的延长,T1相长大粗化,合金强度和塑性降低.该合金合宜的形变量和时效工艺为3.5%预变形和160℃/24 h时效.

Ce掺杂BNBT压电陶瓷的介电弛豫特性

研究了CeO2掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT)陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷均能形成纯钙钛矿固溶体。修正的居里-外斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随CeO2掺杂量的增加而下降。掺杂量较低的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,随掺杂量的增加,陶瓷材料在Tf的介电反常峰和频率依赖性慢慢消失。根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理。

对构建普通工科院校大学生创新能力评价体系的思考

阐述了构建大学生创新能力评价体系的重要意义,指出了普通工科院校大学生创新能力评价体系的基本内容,提出了应从课内和课外创新教育培养大学生的创新意识和创新能力。

Y_2O_3掺杂(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷的研究

采用固相合成法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷。研究了Y2O3掺杂对(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷晶体结构、介电与压电性能的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体。介电常数-温度曲线显示陶瓷具有弛豫铁电体特征,陶瓷的弛豫特征随掺杂的增加更为明显。在Y2O3掺杂量为0.5%时陶瓷的压电常数d33分别为137 pC/N,为所研究组成中的最大值,掺杂量为0.1%时,机电耦合系数kp与kt最大值为0.30,0.47。

新型无铅压电陶瓷NBT-NBSN的研究

采用传统陶瓷制备方法，制备出一种钙钛矿结构无铅新压电陶瓷材料（1-x）（Na1/2Bi1/2）TiO3-x（Na1/2Bi1／2）（Sb1／2Nb1／2）O3（T=0～1．4％，摩尔分数）。研究了（Na1/22Bi1/2）TiO3（NBT）陶瓷B位复合离子（Sb1／2Nb1／2）^4＋取代对介电和压电性能的影响。X射线衍射分析表明，所研究的组成均能形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰，不同频率下陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征。检测了不同组成陶瓷的压电性能，发现材料的压电常数d33、厚度机电耦合系数kl和介电常数εr随着x值的增加先增加后降低，在x=0．8％时，陶瓷的d33=97pC／N，kr=0．50，为所研究组成中的最大值，介电损耗tan δ则随x值的增加而增加。

微量钪对高Cu/Mg比Al-Cu-Li-Mg合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验等手段,研究了微量Sc对高Cu/Mg比Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中加入0.10%Sc消除了合金铸态枝晶组织,有效抑制合金再结晶,明显提高了合金的强度和塑性,但晶粒细化效果不明显;添加0.15%和0.25%Sc显著细化合金铸态晶粒组织,塑性随Sc增加而提高,但添加0.25%Sc促进合金再结晶,合金强度显著降低.

氧化钇掺杂NBBT压电陶瓷的介电特性

研究了Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3(NBBT)陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响。XRD分析表明,x(Y2O3)掺杂在0～0.7%范围内陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体。修正的居里-外斯公式较好地描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随Y2O3掺杂量的增加先下降后增加。Y2O3掺杂量低于0.3%的陶瓷仅在低温介电反常峰tf附近表现出明显的频率依赖性,Y2O3掺杂量高于0.5%的陶瓷材料在室温和tf之间都表现出明显的频率依赖性。根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理。

La2O3掺杂(Na0．5 Bi0．5)0．94 Ba0.06 TiO3无铅压电陶瓷的介电弛豫研究

采用固相合成法制备了La2O3掺杂(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷。研究了La2O3掺杂对(Na1/2Bi1/2)TiO3陶瓷晶体结构、介电性能与介电弛豫行为的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体。材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有两个介电反常峰Tf和Tm。修正的居里-维斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随La2O3掺杂量的增加而增加。掺杂量较低的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,随掺杂量的增加,陶瓷材料在室温和低温介电反常峰Tf之间都表现出明显的频率依赖性。并根据宏畴-微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理。

B位复合离子取代对Na1/2Bi1/2TiO3无铅压电陶瓷介电特性的影响

采用传统陶瓷制备方法,制备无铅新压电陶瓷材料(1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xNa1/2Bi1/2(Sb1/2Nb1/2)O3。利用X射线衍射,精密阻抗分析仪研究Na1/2Bi1/2TiO3陶瓷B位复合离子(Sb1/2Nb1/2)4+取代对晶体结构、弥散相变与介电弛豫行为的影响,并根据宏畴-微畴转变理论探讨该体系陶瓷产生介电弛豫的机理。研究结果表明,在所研究的组成范围内,陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体。该体系陶瓷具有2个介电反常峰tf和tm,表现出与典型弛豫铁电体明显不同的弛豫行为,掺杂量低的陶瓷仅在低温介电反常峰tf附近表现出明显的频率依赖性,而掺杂量高的陶瓷材料在室温和tf之间都表现出明显的频率依赖性。

解决复杂工程能力教育视角下《功能陶瓷材料》课程教学内容与方式实践

工程教育认证是一流本科教育与国际接轨的一体化要求,而工程教育认证教育中重要的一环是培养出具有解决复杂工程问题能力与创新精神的毕业生。本文基于解决复杂工程问题能力的视角,在功能陶瓷材料的教学过程中,将教学内容、教学理念和教学方法进行了一系列的变革,从学生所学的不同课程知识交叉、结合工程实际问题,从原理、过程及解决问题措施等方面强化解决复杂工程问题与创新能力的训练。