Effect of Mineral Oil on the Mechanical Properties and Fractographs of Fe_3(Al,Cr,Zr) Intermetallic Alloy

The effect of mineral oil on the mechanical properties and fractographs of Fe3(Al,Cr,Zr) in termetallic alloy has been investigated. The results show that the tensile ductility of the Fe3(Al,Cr,Zr) alloy tested in oil is comparable with the results obtained in oxygen and is in sensitive to strain rate. The fracture mode of the Fe3(Al,Cr,Zr) alloy treated at 700℃/1.5 h and tested in oil, is cleavage and with dimples in some areas.

Mg-Li-Gd合金与不锈钢髓内针植入固定大鼠股骨环形半缺损的比较

背景:随着骨科植入物需求的增加,寻找具有良好生物相容性和降解性能的材料成为研究热点。Mg-Li-Gd合金具有良好的降解性、生物相容性与力学性能,为骨折愈合提供了理想的支持条件。目的:评估Mg-Li-Gd合金植入物对大鼠骨愈合的影响。方法:在28只SD大鼠右侧股骨中段外侧制作环形半缺损模型,随机分2组处理:不锈钢组使用不锈钢髓内针进行内固定,镁合金组使用Mg-Li-Gd合金髓内针进行内固定,每组14只。术后2,8,14周,进行右侧股骨X射线片与Micro-CT检查,以及右侧股骨苏木精-伊红染色、免疫组化染色与Western Blot检测。结果与结论:①X射线片:术后2周,两组截骨线均清晰,镁合金组髓内针密度与骨组织密度相接近,不锈钢组髓内针密度高于骨组织;术后8周,两组截骨线均已模糊,镁合金组髓内针已发生腐蚀降解;术后14周,两组截骨线均已消失,镁合金组髓内针进一步腐蚀降解。②Micro-CT:术后2周,两组骨痂开始形成;术后8周,不锈钢组进入骨痂重塑阶段,骨缺损部位形成较为致密的骨结构,镁合金组骨缺损部位呈现明显的骨痂增生;术后14周,不锈钢组表现为成熟的骨重塑过程,骨缺损部位形成厚实的皮质骨,镁合金组形成较薄的皮质骨。③苏木精-伊红染色:术后2周,镁合金组可见大量成骨细胞、骨细胞和少量的破骨细胞及骨小梁结构,不锈钢组可见相对较少的成骨细胞和骨细胞;术后8周,镁合金组可见大量成骨细胞、骨细胞及成熟骨小梁结构,不锈钢组可见大量骨细胞及板状骨;术后14周,镁合金组可见板状骨,不锈钢组可见成熟的骨组织。④免疫组化染色与Western Blot检测:相同时间点下,镁合金组骨形态发生蛋白2、骨钙素和RUNX2蛋白表达均高于不锈钢组。⑤结果表明,相较于不锈钢材料,Mg-Li-Gd合金在促进骨折愈合结构形成方面无明显优势。

有机酸-硫化零价铁处理高浓度含铬废液及铬铁资源化的研究

针对含铬废液净化污泥杂质含量高、铬含量低导致铬回收难的问题,以有机酸-硫化零价铁为铬废液净化剂,在高效去除废液中铬的同时,可净化污泥并直接制备铬铁合金。通过考察零价铁硫化程度、初始废液pH值、不同有机酸摩尔比、硫化零价铁用量等影响因素对废液铬净化与污泥铬富集的影响,探索铬污泥直接制备铬铁合金工艺。研究显示,采用有机酸-硫化零价铁协同处理后,废液总铬质量浓度可由5 324.1 mg/L降低至4.30 mg/L,与未改性零价铁技术相比,铬净化去除率由65.45%提高至99.92%。净化污泥铬铁元素平均质量分数大于46%,在1 500℃,氩气保护气氛下,添加质量分数为30%碳粉即可成功制备铬铁合金。铬铁合金产物中铬铁元素分布均匀,杂质含量较少。XRD分析显示,硫化零价铁的掺入质量增大可降低合金产品中杂相的生成。研究方法为冶金、化工等行业含铬废液的高效净化及资源化处理提供了一条新路径。

镁合金表面高温氧化膜CO_(2)矿化处理研究

为改善镁合表面高温氧化膜性能,采用CO_(2)矿化技术对AZ80-0.38Nd(质量分数/%,下同)合金表面高温氧化膜进行了处理。对比考察了合金氧化膜CO_(2)矿化处理前后的微观形貌、结构及物相,并采用浸泡和电化学测试技术研究了膜层的腐蚀防护性能。结果表明,AZ80-0.38Nd合金表面高温氧化膜具有典型的裂纹与孔洞缺陷,CO_(2)矿化处理很好地修复了合金表面高温氧化膜缺陷,提高了氧化膜层的致密度,并在合金表面构筑由棒状MgCO_(3)·3H_(2)O和层片状4MgCO_(3)·Mg(OH)2·4H 2O组成的矿化膜。相比于氧化膜,矿化膜可将合金自腐蚀电位(E corr)由-1.41 V SCE提高至-1.33 V SCE,将合金自腐蚀电流密度(i corr)由1.62×10^(-4)A/cm^(2)减小至2.47×10^(-5)A/cm^(2)。此外,矿化膜还能将合金局部腐蚀转变为均匀腐蚀,呈现优异的腐蚀防护性能。

高炉渣和低碳铬铁合金渣协同制备微晶玻璃

这是一篇矿物材料领域的论文。为对大宗工业固废进行高值化利用和无害化处理,以包钢高炉渣、低碳铬铁合金渣和石英砂为原料熔融法制备CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-Cr_(2)O_(3)体系微晶玻璃。并通过差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段探究较优原料配比。结果表明:当高炉渣、低碳铬铁合金渣、石英砂质量比例为60∶40∶31时,制得微晶玻璃的晶相为透辉石和绿辉石,此时微晶玻璃性能较优,抗折强度达到126.25 MPa,晶化度达到89.19%,显微结构较理想。较优原料配比条件下制备的微晶玻璃满足国家A类装饰装修材料IRa≤1.0和Iγ≤1.3的要求,且微晶玻璃中重金属铬的浸出浓度符合国家标准,表明采用高炉渣和低碳铬铁合金渣制备微晶玻璃具有可行性。

铝合金耐火电缆在民用建筑工程中的应用研究

简要介绍铝合金耐火电缆的分类、生产工艺及电缆构造,通过分析铝合金耐火电缆耐火性能试验报告、检测依据,对比铝合金耐火电缆与铜芯耐火电缆的性能,对铝合金耐火电缆在民用建筑工程中应用的可行性进行探讨和研究。

矿化膜对环氧树脂/矿化膜复合涂层在Mg⁃3Nd合金表面附着力的影响

镁及其合金因为其低密度应用于诸多领域,但镁合金耐腐蚀性较差。环氧树脂作为一种优良的耐腐蚀涂层广泛应用于镁合金表面,但环氧树脂附着力有待提升。本文采用一种新的矿化方法,系统研究在Mg⁃3Nd合金表面添加环氧树脂/矿化膜复合涂层对力学性能的影响和环氧树脂/矿化膜复合涂层与单层的环氧树脂涂层在Mg⁃3Nd合金表面附着力的变化。研究结果表明:通过拉伸试验可以得知,Mg⁃3Nd合金与表面添加环氧树脂/矿化膜复合涂层的Mg⁃3Nd合金的力学性能强度差距不足1%;通过对涂覆环氧树脂/矿化膜复合涂层与单层的环氧树脂涂层的Mg⁃3Nd合金进行不同拉伸程度测试,可以发现环氧树脂/矿化膜复合涂层的附着力要大于单层环氧树脂涂层;在拉脱实验中环氧树脂/矿化膜复合涂层的抗拉脱性能是环氧树脂涂层的4.84倍,证明合金表面的环氧树脂/矿化膜复合涂层具有优异的附着力。

镁合金表面白藜芦醇诱导羟基磷灰石涂层的制备与表征

为改善镁合金的细胞相容性和耐腐蚀性,期望能制备出一种可生物降解的医用材料。为此,利用白藜芦醇的诱导作用通过仿生矿化的方法在AZ31镁合金表面制得含白藜芦醇-羟基磷灰石(BLLC-HA)的复合涂层,采用动电位极化试验和氢气释放试验来测试样本的耐腐蚀性,采用MTT法和细胞形态观察法来评估样本的人体细胞相容性。动电位极化试验结果表明,与AZ31组(E_(corr)=-1.399 V)相比,AZ31-BLLC-HA(E_(corr)=-1.152 V)的腐蚀电位增加了247 mV,同时腐蚀电流密度降低了3个数量级。氢气释放试验显示AZ31、AZ31-BLLC-HA组平均氢气释放速率是1.41 mL/(cm^(2)·d)和0.41 mL/(cm^(2)·d)。MTT结果显示细胞增值率最高的是AZ31-BLLC-HA,且明显高于阴性对照组。研究表明,含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金其耐腐蚀性显著提高,该复合材料在模拟体液中的降解速率明显降低,同时含羟基磷灰石-白藜芦醇复合涂层的AZ31镁合金具备良好的细胞相容性。该复合涂层为医用生物材料表面的功能化提供了新思路。

自修复混凝土的分类及研究进展

混凝土的自修复是混凝土在一定外部和内部条件下,通过新物质的生成或者其他方式,自行封闭、愈合裂缝的过程。总结了目前常用的混凝土自修复方法及各自的优缺点,可为混凝土自修复技术的应用提供参考。

西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿石中的合金成分

从西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎豆荚状铬铁矿床中 ,揭示出包含 70～ 80种矿物的一个地幔矿物群 ,其中特别引人注意的是含有多种合金。本文报道了已发现的合金类型和它们的化学成分。这些合金矿物主要通过人工重砂选矿提取的 ,少数合金在矿石光片中可以见到。本文报道的部分合金系有 :Ni(Fe) - C- Cr系 ,W-Cr- Co系 ,Al- Fe- L a系 ,Fe- Si- Ti系 ,Ag- Sn- Si系 ,Ni- Ir- Fe系 ,Fe- Pd- Pt系 ,Fe- Ni- C系。这些碳化物、金属硅以及铁合金等表明它们形成于还原环境 ,然而主岩铬铁矿石则形成于氧化环境 ,认为罗布莎铬铁矿是从玻安质岩浆中结晶的。这样合金矿物可能是外来晶体 ;或者它们形成于地核被后来上升的地幔柱带到浅部 ,包在铬铁矿中 ;或者是滞留在地幔中的成核物质后来被铬铁矿捕获。

钛合金表面仿生矿化的热力学分析

在室温下的仿生溶液(FCS)中实现了钛合金表面的仿生矿化,得到羟基磷灰石(HA)涂层。跟踪分析了矿化过程中溶液pH值的变化,比较了矿化溶液中可能形成的各种磷酸钙陶瓷的过饱和度,发现HA的过饱和度最大,从而证明FCS溶液为HA涂层的形成提供了较好的热力学条件。

新矿物——罗布莎矿的晶体结构精修

利用微量衍射方法得到的粉晶衍射数据和Rietveld全谱拟合方法精修了合金新矿物罗布莎矿(β-FeSi2)的晶体结构,新矿物计算理论分子式为Fe0.83Si2.00,属斜方晶系,空间群为Cmca,a=0.98362 nm,b=0.78301 nm,c=0.78655 nm,z=16。结构精修发现Fe有明显的占位不足,并且这种不足只表现在Fe2位置上,结构中Fe2有明显的空位缺席构造特征。

西藏罗布莎铬铁矿中硅铁合金矿物的X射线衍射研究

天然成因的硅铁合金,通常认为与地幔及陨击事件有关。通过应用新的衍射技术,得到了西藏罗布莎蛇绿岩块豆荚状铬铁矿床中硅铁合金的粉晶X射线衍射数据,确认了合金物相为FeSi_2和FeSi及少量自然硅,确定了物相组合关系。本区硅铁合金具有FeSi→FeSi_2→自然硅的晶出顺序,推测其形成环境中的还原程度依次增高。

我国天然锌铜金属互化物的发现和特征

锌、铜金属互化物是罕见的天然合金矿物 ,由锌、铜两种元素组成。由于形成条件、环境不同及矿物中锌、铜元素含量不同 ,形成系列锌、铜金属互化物。经过对我国近二十年来发现的各类型天然锌、铜金属互化物产出的地质特征 ,物理、化学及光学性质进行的系统研究发现 ,目前我国在不同的地质体中出现多种不同类型的锌、铜金属互化物 ,该类矿物主要形成于高温、还原且缺硫的条件下 ,多数与造岩矿物共生 ,而与多数金属硫化物形成条件不同。

AZ91D在模拟体液中的腐蚀机理与矿化分析

为在镁合金表面仿生矿化制备钙磷沉积层,探究矿化过程中镁合金的腐蚀机理,试验采用压铸镁合金AZ91D为基体,经过HF/乙二醇和高浓度NaOH预处理,在人工模拟体液中浸泡4天、6天、10天及16天,并对沉积层进行SEM和EDS分析。结果表明:AZ91D表面能够通过仿生矿化生成钙磷沉积层;浸泡早期沉积层表面分布蚀坑和网状裂纹,浸泡早期主要以点蚀为主,浸泡后期以全面腐蚀为主;含Cl针状团簇的局部富集和溶解是形成点蚀坑的重要原因;Cl-的穿透作用使晶界薄弱处形成裂纹开端,析氢引发更多的裂纹生成和扩展;Al元素的溶出和碳酸盐沉积一定程度提高了耐全面腐蚀性能。

论氢化物是成矿的重要迁移形式

通过对氢与化学元素起源的相关性,一些类地行星大气含氢及氢化物,单质及合金氢化物的形成条件和理化性质的讨论,结合现代火山、温泉气体组成,矿物岩石流体包裹体化学成分,认为在地球深部高压富氢强还原性环境,含有单质及合金氢化物。这些氢化物较对应的单质、合金的熔点、沸点低许多,具有高扩散性、高化学活性、易碎性,可形成具个性差异的氢化物气体、液体和纳米固体氢化物粒子,并能在多次地质事件中反复迁移,直至地球浅部。由于压力、温度骤降,氧逸度剧增,酸碱度发生变化,上述氢化物分解、水解、氧化、硫化沉淀富集形成各种矿床。

腐蚀青铜器中纯铜晶粒形成机理的初步研究

本文以吴国青铜兵器的金相检测为基础，利用电子显微镜对样品中出现的纯铜晶粒进行检 测分析，从矿物转化及自然铜形成机理解释了纯铜晶粒的形成，讨论了可能形成纯铜晶粒的条件。 结果认为纯铜晶粒的析出并非是筒单的电解分解与电解析出，这个过程涉及到合金的矿化产生不 稳定的中间腐蚀产物向析出自然铜的稳定态转变，这种转化由原子在矿物质中的反应扩散完成。这 个过程相当漫长，非实验室条件所能摸拟。从矿物转化析出机理考虑，纯铜晶粒中的“李晶”结构可 解释为自然铜的双晶形态，与合金本身，加工工艺以及腐蚀产生的微小体积变化无关。

硅铝合金真空热法还原硼镁石矿实验研究

为了解决低品位硼镁石矿的合理利用问题,首次以硅铝合金为还原剂,应用真空热法还原原理将煅烧后矿石中的游离氧化镁还原为金属镁.正交实验结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 453 K、还原时间2.0 h、制团压力35 MPa、还原剂过量系数10%,该条件下镁的还原率可达到63.7%.得到的还原余料可用做生产无碱玻璃球的原料.该工艺对环境无污染,为硼镁石矿的综合利用开辟了一条新途径.

矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响

利用销盘式磨损试验机研究了一种矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响,并考察了这种添加剂对实际工况下铝锡合金轴瓦的作用效果。采用AFM、SEM/EDS等仪器对摩擦副表面进行了分析。结果表明,矿物质添加剂在低载荷比高载荷条件下的减摩抗磨效果明显;试验时间越长,添加剂的作用越充分,圆盘表面的Al-Sn共晶体的分布越分散,减摩效果越明显;添加剂降低了摩擦表面的粗糙度,显著地提高了摩擦副的减摩抗磨性能,延长了使用寿命;添加剂作用后的摩擦表面发现了少量的Fe元素,并发现个别添加剂粒子和磨损粒子在铝锡合金表面的镶嵌和沉积,添加剂提高了其承载能力。

利用直接激发Rayleigh表面波的方法测量材料的声学非线性系数

提出了利用直接激发Rayleigh表面波的方法测量材料的声学非线性系数。采用专门的信号源,将压电传感器安装在试件边缘直接激发Rayleigh表面波,利用激光干涉仪测量系统采集试件表面的Rayleigh波信号。对采集到的Rayleigh波信号进行FFT变换,得到Rayleigh波信号中所包含的基频和高频成分,并据此进一步确定材料的声学非线性系数。对铝合金材料AA2024和AA6061的试验测量与分析结果表明,这种利用将压电传感器直接安装在试件边缘激发Rayleigh表面波的方法能够有效、准确地测量材料的声学非线性系数,可以为材料和结构早期力学性能退化的无损检测和评价提供一种有效的途径。