结合剂比例和cBN粒度配比对PcBN复合材料微观结构和性能的影响

在高温高压条件下制备了聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等研究了结合剂配比和立方氮化硼(cBN)粒度对PcBN复合材料的成分、微观结构、显微硬度和磨耗比的影响。实验结果表明:在压力5.5 GPa,温度1400℃,保温10 min的烧结条件下,当V(TiN_(0.3))∶V(AlN)=70∶30时,PcBN复合材料性能较为优异,硬度最高达到22.7 GPa,磨耗比达到149.2;当PcBN复合材料中cBN粒度组合为V(0.5~1μm)∶V(2~5μm)∶V(5~10μm)=3∶5∶2时,颗粒之间的堆积密度达到最高,性能也达到最优。

(Ti,Nb)C_(x)复合材料的制备与性能表征

以TiC与过渡族金属Nb为原料,在机械合金化(mechanical alloying,MA)下制备多种非化学计量比的(Ti,Nb)C_(x)聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)刀具结合剂。通过X射线衍射仪对复合材料烧结体的物相组成等进行分析,再通过扫描电子显微镜对复合材料的断口形貌进行观察,并用维氏硬度计测量复合材料的硬度和断裂韧性。结果表明:在1300~1700℃的范围内,温度越高TiC和Nb的固溶程度越好;在同一烧结温度下,(Ti,Nb)C_(x)复合材料的硬度随着金属Nb占比变大而逐渐升高;在同一金属Nb占比下,温度越高Nb与TiC的固溶程度越好。同时,(Ti,Nb)C0.5复合材料的力学性能最优,在1600℃时达到硬度最大值23.0 GPa,且其断裂韧性最高为7.20 MPa·m^(1/2)。

Mo_(2)C-TiN_(0.3)复合材料的高温高压制备及性能

将Mo_(2)C和TiN_(0.3)粉体采用机械合金化和高温高压烧结相结合的方法进行分层烧结,并制备30%Mo_(2)C-70%TiN_(0.3)的烧结体复合材料,分析Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的物相组成、微观组织结构及力学性能。结果表明:Mo_(2)C和TiN_(0.3)间存在明显的相互扩散,且形成了2层不同的扩散层;随着烧结温度不断升高,Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的晶粒尺寸逐渐变大,会导致烧结体的机械性能变差;在烧结过程中有高硬高脆的MoC生成,能够维持Mo_(2)C-TiN_(0.3)烧结体的硬度在19.0~20.0 GPa,但会降低其断裂韧性。

高熵碳/氮/硼化物陶瓷的增韧研究进展

高熵碳/氮/硼化物陶瓷因其出色的热稳定性和耐腐蚀性备受关注,然而由于其固有的脆性导致其断裂韧性相对较低,容易在受到外力作用时发生断裂,这限制了其在工程领域的应用。目前对于增韧高熵碳/氮/硼化物陶瓷的系统性综述还较为缺乏。因此,本文总结并对比了高熵碳/氮/硼化物陶瓷材料的增韧技术,并深入介绍了增韧的机制。这些增韧机制通常是多种机制的综合作用,形成协同韧化效应。未来高熵碳/氮/硼化物陶瓷应用前景广阔,可以在多种领域作为不可替代的高性能产品。

碳纳米葱(OLC)与微米金刚石(MD)烧结制备纳米聚晶金刚石复合材料(nPCD)的表征分析

在4~6GPa/1000~1400℃/5~30min条件下,用微米金刚石(MD)和碳纳米葱(OLC)混合物作为原材料制备了纳米聚晶金刚石(nPCD)复合材料。采用XRD、FESEM、HRTEM、Archimedes原理和Vickers硬度计表征了nPCD复合材料的组成、形貌、微观结构、密度和硬度。研究了MD和烧结参数对nPCD复合材料的组成、微观结构、性能。结果表明,MD在nPCD复合材料中分布均匀。MD作为晶核促进OLC向金刚石的转换。烧结压力的增加提高了nPCD复合材料的密度和硬度。当烧结压力从4GPa提高到6GPa时,nPCD复合材料的密度从2.72g/cm^(3)增加到3.02g/cm^(3),硬度从41.85GPa增加到56GPa。提高烧结温度和延长保持时间使nPCD复合材料的密度和硬度先升高后降低。在nPCD复合材料中nPCD区域具有孪晶结构。孪晶结构的存在提高了nPCD复合材料的硬度。

中熵碳化物陶瓷TiC_(0.4)/VC/NbC结合的WC基硬质合金合成与性能

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了中熵碳化物陶瓷TiC_(0.4)/VC/NbC结合的WC基硬质合金(WC/TiC_(0.4)/VC/NbC),研究了烧结温度和WC含量对其微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加TiC_(0.4)显著降低了烧结温度,添加NbC、VC增加了WC基硬质合金的致密度,提高了硬度。TiC_(0.4)、NbC、VC和WC四种过渡族金属碳化物以等摩尔比进行混合烧结,在烧结温度为1500℃时,形成了单相面心立方结构(FCC)的固溶体,其性能最好,维氏硬度为23.4 GPa,断裂韧性为6.3 MPa·m^(1/2)。在WC摩尔分数为60%时,过量的WC弥散分布在晶界处,具有一定的增韧作用;在烧结温度为1700℃时,非等摩尔比复合烧结体的维氏硬度为22.6 GPa,断裂韧性为8.8 MPa·m^(1/2),其中部分WC与TiC_(0.4)、VC、NbC相互固溶形成高熵化合物,也提高了断裂韧性。

金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展

固体润滑剂在金属基自润滑复合材料中的应用正在迅速增加,特别是在极端环境(高温、高负载等)条件下工作的耐磨材料。目前,金属基自润滑复合材料中常使用的固体润滑剂主要有无机层状固体润滑剂、金属及其化合物、MAX金属陶瓷、有机物固体润滑剂、碳纳米材料固体润滑剂、多元复合固体润滑剂等,其种类很多,且各自有其适用的环境和基体。根据基体材料以及工况环境选择相匹配的固体润滑剂,可以保证金属基自润滑复合材料具有良好的减摩耐磨效果。针对上述内容,本文综述了金属基自润滑复合材料采用的固体润滑剂种类、基本性质、优缺点、润滑机理,总结了固体润滑剂的适用温度及其在金属基自润滑复合材料中的应用情况,并对金属基自润滑复合材料固体润滑剂的发展趋势进行了展望。

TiN_(0.3)/AlN复合烧结界面扩散现象

为研究TiN_(0.3)/AlN复合烧结体中两相界面区域的N原子的扩散现象,通过机械合金化方法制备出非化学计量比TiN_(0.3),采用放电等离子体烧结技术分层及复合烧结TiN_(0.3)/AlN复合材料,采用金相、XRD、SEM、EDS及TEM等分析表征TiN_(0.3)/AlN复合材料的物相组成、元素分布和组织形貌。结果表明:AlN中的N通过空位扩散机制向TiN_(0.3)中扩散,其扩散程度逐渐减弱;与AlN接触的TiN_(0.3)部分由于吸收了来自AlN中的N使成分接近正常比例的TiN,而远离界面处的部分则接近TiN_(0.3)的成分;在两相结合区域有宽度在1 nm以下的非晶层,其电子衍射斑点出现纵向伸长,产生共格,说明六方结构的AlN晶格向TiN晶格畸变,形成面心立方结构的TiN_(0.3)/AlN。

江西庐山国家级自然保护区鸟兽红外相机监测

历史资料记载江西庐山国家级自然保护区有多种鸟兽,但实证数据缺乏,而且年代已久,已不能反映当前真实状况。2016年1月至2021年12月,利用红外相机技术对庐山保护区鸟兽物种多样性进行了监测。共记录到鸟类7目22科46种、兽类7目11科14种。发现鸟类新记录2种,即白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)和日本歌鸲(Erithacus akahige);曾经认为可能绝迹、极度濒危的国家Ⅰ级保护动物中华穿山甲(Manis pentadactyla)仍有分布;野猪(Sus scrofa)、白鹇(Lophura nycthemera)种群数量显著增长,相对多度指数(RAI)在记录到的鸟兽中最高,分别达到43.73和84.35;海拔600 m以下的低山地区记录到的鸟兽种数最多(50种)。本研究实证了庐山保护区部分鸟兽名录的有效性,丰富了庐山保护区鸟兽多样性数据库资料。

纳米金刚石的性能与应用前景

纳米材料是近年引起世界各国物理学家、化学家、材料学家及工程界、产业界广泛注意的新材料[1,2 ] 。本文对纳米材料的通性、金刚石的基本性质、纳米金刚石的性质与应用前景、烧结型纳米PCD的聚结机理及性质进行阐述。揭示了纳米金刚石聚晶具有金刚石和纳米材料的双重特性 ,提出了制造纳米金刚石聚晶的可行性。

金属基滑动轴承材料研究进展

滑动轴承具有承载能力强、运转平稳的特点,滑动轴承选用的合金材料直接关系到滑动轴承的质量优劣。本文阐述了金属基滑动轴承材料的分类、性能特点及应用领域,并介绍了主要金属基滑动轴承制备方法及其摩擦磨损机理研究成果,在此基础上分析了每种滑动轴承材料未来发展方向。

解郁安神汤联合舍曲林辅助重复经颅磁刺激治疗青少年抑郁症疗效

目的:研究解郁安神汤联合舍曲林辅助重复经颅磁刺激治疗青少年抑郁症疗效及其对认知功能影响。方法:选取安顺市人民医院心理医学科2023年1月—2023年6月收治的青少年抑郁症患者60例,采用PEMS3.1forWindows“完全随机设计程序”产生随机数字均分两组,对照组(予以舍曲林辅助重复经颅磁刺激)、实验组(予以解郁安神汤联合舍曲林辅助重复经颅磁刺激),观察疗效、认知功能、抑郁状态、自伤行为情况、生活质量。结果:治疗后治疗有效率对比,实验组较对照组高(P<0.05)。治疗后实验组蒙特利尔认知评估量表(MoCA)分数较对照组高,实验组汉密尔顿抑郁量表-24(HAMD-24)分数较对照组低(P<0.05)。治疗后实验组自伤行为次数较对照组少(P<0.05)。治疗后生活质量QOL分数对比,实验组较对照组高(P<0.05)。结论:舍曲林辅助重复经颅磁刺激治疗青少年抑郁症同时增加解郁安神汤效果理想,改善患者抑郁状态、认知功能,减少患者自伤行为次数,促进患者生活质量提高。

Fe-基形状记忆合金的研究进展

根据实际应用价值将形状记忆合金分为三类:NiTi-基、Cu-基和Fe-基合金。NiTi-基形状记忆合金在记忆合金应用领域一直处于统治地位,但其材料成本高、冷加工性能差;Cu-基形状记忆合金热加工性能和形状记忆效应均较好且价格低廉,但存在记忆性能不稳定、晶粒粗大、抗疲劳性能差等缺陷,阻碍了其研究和应用;Fe-基形状记忆合金自开发以来因其价格低廉、加工性能优良、可焊接性好等特点,备受人们青睐,被确定为具有发展前景的新型形状记忆材料。Fe-基形状记忆合金中的马氏体相变主要分为三种,分别是由面心立方fcc(γ)→面心正方fct、体心正方bct和密排六方hcp(ε)。因fcc(γ)→fct马氏体相变及其逆相变而呈现形状记忆效应的合金有Fe-Pd和Fe-Pt;因fcc(γ)→bct马氏体相变及其逆相变而呈现形状记忆效应的合金有Fe-Ni-Ti-C和Fe-Ni-Co-Ti;因fcc(γ)→hcp(ε)中的Pd、Pt价格昂贵,故其实用意义不是很大,不作为研究和应用的热点。由于Fe-Mn-Si系形状记忆合金的马氏体起始相变温度(Ms)接近室温、形状记忆效应相对较好,因此具有很好的应用前景。但此类合金存在相对较低的Ms以及明显的滞后现象限制了它们的广泛使用。Fe-Ni-Co-Ti马氏体界面的能动性不因热滞大小而改变,通过冷却或加热使移动的马氏体界面长大或收缩。基于Fe-Ni-Co-Ti合金超弹性的研究开发的新型Fe-Mn-Al-Ni合金所表现的超弹性更加优异,Fe-Mn-Al-Ni合金在室温下具有低应力滞后的超弹性响应,主要特征是:在-196~240℃温度范围内,诱导马氏体转变所需的应力对温度依赖性较低,大大拓宽了Fe-基形状记忆合金的应用。本文分类介绍了Fe-基形状记忆合金近年来的研究进展以及相关性能,尤其对Fe-Mn-Si系形状记忆合金中各元素对合金的影响进行了详细的介绍,以期在合金的成分设计方面为相关研究人员提供参考,并提出了现阶段Fe-基形状记忆合金所存在的问题。

高速列车刹车片材料的研究进展与展望

高速列车刹车片材料是指固定在高速列车制动盘上的摩擦材料,不同材料的刹车片决定了高速列车不同的制动性能。高速列车的制动速度从200 km/h提升到350 km/h,刹车片材料从粉末冶金(P/M)材料发展到陶瓷基新型材料,其中200 km/h及以下的高速列车刹车片材料逐渐被新型材料替代。重点对高速列车刹车片材料的研究展开讨论,使刹车片材料与不同制动速度的高速列车匹配。高速列车的车速提高1倍,制动功率就需要提高8倍,这对高速列车的制动性能提出了更严格的要求,同时也对刹车片材料的要求更加严格。通过材料种类、性能以及应用3个方面详细介绍了刹车片材料的研究情况。其中材料种类是影响高速列车刹车片性能的主要因素,分别报告了铁基粉末冶金刹车片、铜基粉末冶金刹车片、C/C基刹车片和陶瓷基刹车片的研究现状,对比了上述几种刹车片材料的优缺点。高速列车刹车片的性能好坏决定了它的应用范围,目前应用最广泛的仍然是铜基粉末冶金刹车片,但是伴随着陶瓷基材料的不断优化,其脆性降低、韧性提高,耐磨性优于铜基粉末冶金材料,有望取代铜基粉末冶金刹车片,成为400 km/h及以上高速列车的新型刹车片材料。最后总结出现阶段高速列车刹车片材料存在的问题,并对未来新型刹车片材料的发展前景进行了展望。

TiAl合金及其复合材料的研究进展与发展趋势

TiAl基复合材料具有低密度、高强度、优异的抗氧化性和抗蠕变性等特点,尤其是高温下的优异性能使其成为汽车、航空等领域最具有潜力的材料。但同时也存在较低的断裂韧性、低室温塑性等缺陷,限制其广泛应用。本文对TiAl材料的分类、应用以及性能缺陷等关键问题进行综述,重点介绍了合金化、表面处理、合成复合材料等技术对其组织性能的影响;其次,简要概述TiAl基复合材料的研究进展及应用领域,并指出TiAl基自润滑材料将成为未来研究的热点之一。

超导材料的研究进展及应用

本文主要综合叙述了超导材料及其超导微观理论的发展历史及现状、超导材料的分类、制备方法、分析测试仪器以及实际应用等。自发现超导现象以来,超导材料的研究一直备受各界科研人士的关注,不断的发展、突破。迄今为止,BCS理论可以很好地解释常规超导体的微观超导现象。近几年发现处于热点的部分先进高熵合金也具有超导性,且BCS理论可以解释其微观超导现象。这一发现引起科研人员的广泛关注。本文主要针对高熵合金超导材料对超导材料的研究进展进行归纳分类,期待对于超导材料的起源、发展历程的了解起到一定的作用,并且对于高熵合金的超导性研究有一定的帮助。

基于CDIO教学理念的金工教学方法改革与实践

金属工艺学是工程专业类学生的一门重要的专业基础课,其授课内容多、课时少、实践性强,对工程意识的培养至关重要,如何提高其教学效果一直是金工教学工作者追求的目标。本文详细介绍了应用CDIO教学理念对金工课进行改革的方法和具体的实施步骤,展示了改革的效果和取得的成绩。

SiC复合材料的研究进展与展望

基于SiC复合材料具有硬度高、化学性质稳定、热膨胀系数小等一系列优良特性,在能源、军工、机械、化工等领域得到广泛应用,按组成对SiC复合材料进行分类,在此基础上介绍目前国内外SiC复合材料的制备方法;基于SiC具有较大脆性和较高的熔点,导致SiC复合材料具有韧性低、难以制备等缺点,对常用的SiC复合材料增强增韧的手段和研究进展进行讨论,并对增强增韧的机制进行分析;综述SiC复合材料在性能方面的优势和其应用领域,并对SiC复合材料未来的研究发展方向进行展望。

铁基滑动轴承材料研究进展

对铁基滑动轴承材料的发展进行综述,重点阐述了铁基滑动轴承材料的分类、性能特点及适用工况,给出了铁基滑动轴承材料常用润滑相和硬质颗粒增强相材料,详细讨论了硬质颗粒增强相和润滑相材料对铁基滑动轴承摩擦磨损等性能的影响及对应的磨损机理,分析了铁基滑动轴承材料的未来发展方向。

新型磁性材料的研究进展

本文回顾了传统磁性材料的发展,概括介绍了高熵合金的四大效应给高熵合金作为软磁性材料提供了可能,分析了当下磁性高熵合金研究的关注点和类型以及存在的问题,对比了传统磁性功能材料和磁性高熵合金材料的性能,结合高熵合金的特点总结了元素含量和制备工艺对高熵合金磁性表征的影响,进而指出了高熵合金在磁性功能材料研究方面的巨大前景,最后对后续磁性高熵合金材料的发展趋势做出了展望。