均质态7075铝合金热压缩流变行为及微观组织研究

为研究均质化7075铝合金的热变形行为,对铸态7075铝合金进行均匀化热处理,采用Gleeble-3500热模拟试验机对均质态7075铝合金进行等温单轴压缩试验,获得了压缩温度为310~400℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)的真应力-真应变曲线,研究热压缩过程中的流变行为。并基于Arrhenius方程和Zener-Hollomon参数构建7075铝合金应变补偿型本构方程,由方程得到的流变应力与试验结果拟合度较高,决定系数为0.9949,表明该本构方程对均质化7075铝合金热变形行为具有较高的预测精度。根据真应力-真应变曲线绘制不同应变条件下的功率耗散图和失稳图,结果表明,在370~400℃/0.1~1 s^(-1)范围内功率耗散效率较高,7075铝合金能够稳定发生应变。在热压缩过程中,无取向的自由晶粒向着Goss织构转变。随着压缩应变速率的增加,材料内部的位错密度、小角度晶界占比和织构强度增加。含Cr相对位错运动有钉扎作用,在低温高应变速率的变形过程中会发生位错缠结,而在高温低应变速率时,第二相的钉扎效应减弱,容易发生再结晶。

超高分子质量聚乙烯纤维纺丝工艺的研究进展

结合国内外生产研究现状,对超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的发展历程、工艺路线、纺丝原理及其应用进行了梳理,从分子链聚集态结构变化的角度对冻胶纤维的超倍热拉伸和热定形进行解读,通过热致相分离的原理对冻胶丝成形进行阐述。并针对国内外现有研究工艺中的不足,对提高UHMWPE纤维力学性能、抗蠕变性等方面提出工艺改进方案,以期为UHMWPE纤维在不同领域中的应用和发展提供有益参考。

超高分子质量聚乙烯溶胀工艺的研究进展

主要针对超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)树脂与溶剂混合液的溶胀性能进行阐述,包括溶胀工艺的必要性和重要意义、溶胀机制以及影响溶胀效果的因素。结合我国科研人员针对UHMWPE树脂溶胀方面的论述进行了归纳总结,得出影响UHMWPE混合液溶胀性能的是溶胀液浓度、溶剂种类、溶胀温度及作用时间等因素,从而为其他科研工作者或相关企业人员提供参考思路。

Al-Zn-Mg-Cu合金加工过程组织演变研究

通过Jmatpro热力学计算、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)研究了7175合金在加工过程中的组织演变。结果表明:7175铝合金热力学平衡相由Al Cr Mg Mn相、Mg2Si相、Al6Mn相、Al2Cu Mg相、Mg Zn2相和Al Cu Mg Zn相组成,实际状态下还含有少量的杂质相Al7Cu2Fe相。7175铝合金型材在挤压、固溶后组织主要为纤维状晶粒组织,没有明显的再结晶,在475℃下保温2.5 h后小尺寸的第二相基本回溶,大尺寸的未溶相为Al7Cu2Fe相和Mg2Si相,沿晶界呈链状破碎分布。弥散相Al Cr Mg Mn相在固溶和时效过程中一直存在,时效态晶内沉淀相为弥散分布的圆球状η′相和少量板状η相。晶界析出相MgZn2相断续分布,晶界无沉淀析出带(PFZ)宽度为35~45 nm。

赤泥资源化综合利用研究进展

赤泥是工业上冶炼氧化铝过程中产生的固体废渣,具有产生量大、组成复杂、高碱及高盐性等特点,对环境造成极大的影响。同时,赤泥含有多种金属元素和丰富的硅酸盐,具有优秀的力学性能,是一种非常有价值的二次资源。本文结合赤泥的基本性质,综述赤泥综合利用进展,包括赤泥中有价金属综合回收、赤泥整体作为原材料利用,最后提出发展建议,为赤泥未来资源化综合利用提供参考。

精细氧化铝应用研究进展

精细氧化铝是一类复杂的化学材料,由高纯度的氧化铝、氢氧化铝以及其他含铝化合物组成。这些产品的种类非常丰富,物理和化学特性各异,它们被广泛应用于诸多行业,如新能源、电子信息、机械、航空航天、医药、材料和冶金。作为精细氧化铝生产大国,中国在全球占据重要的经济地位。活性氧化铝、高纯氧化铝以及纳米氧化铝是精细氧化铝行业的典型产品。本文综述不同精细氧化铝产品的制备、性能及应用领域,并展望精细氧化铝行业的未来发展趋势,以更好地推进相关研究,满足社会发展需求。

赤泥沉降性能影响因素研究

在氧化铝生产过程中,赤泥的沉降分离是重要的一个环节,赤泥分离沉降的快慢以及分离效果直接影响着产品质量的好坏。由于溶出的浆料是铝酸钠溶液和赤泥组成的悬浮液,粒子之间存在着复杂的物理化学作用,且影响沉降分离效果的因素有很多,因此,研究氧化铝生产过程中赤泥的沉降分离效果对于生产具有重要的指导意义。本文从絮凝剂添加种类、添加量、添加方式、熟料粒度、溶液固含等方面对沉降分离效果进行了研究。

新型高性能纤维材料的研究与应用

高性能纤维材料是近年来新材料领域的重点研究对象,作为赋予纺织品功能特性和提高产品性能的重要材料,越来越受到科技工作者的关注。文章主要阐述了石墨烯基纤维、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、碳纤维和聚酰亚胺纤维的研究内容和开发方向,以期为纤维新材料领域发展提供借鉴。

无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。

7050铝合金锻板点状缺陷原因分析

7050铝合金锻板在沿厚度方向的超声波检测时发现点状缺陷,采用金相检查、扫描电镜和能谱仪检测等方法对缺陷产生原因进行分析。结果表明:点状缺陷为内部小裂纹,裂纹断口为沿晶脆性断口,晶界表面存在大量的Al_(2)CuMg和Ti-Zr-Al三元合金相。由于Al-Zr中间合金中部分Al_(3)Zr相尺寸偏大,Al-Ti中间合金加入时机不合适,导致锻板所用的铸锭在熔炼过程中大尺寸的Al_(3)Zr相未完全溶解,与后加入的Ti元素生成粗大的高熔点Ti-Zr-Al三元合金相,并在局部偏聚。这种局部富集缺陷在铸锭组织中保留,显著降低合金塑性,使局部区域变脆。在锻造过程中,脆化的三元合金相在锻造载荷作用下发生开裂。此外,晶界密集分布的细小Al_(2)CuMg相以及7050铝合金在高温下的晶界结合力较弱也是导致局部区域沿晶开裂的重要原因。

均匀化处理及冷却方式对7075铝合金铸锭显微组织的影响

首先对7075合金铸锭分别进行一级均匀化与二级均匀化处理,并将热处理后的试样以不同方式进行冷却。利用光学显微镜(OM)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了7075合金均匀化处理前后的组织演变及均匀化冷却速度对其微观组织的影响,并比较了小试样实验炉与大铸锭工业炉均匀化处理后的组织差异。结果表明:铸态7075合金的显微组织主要由α(Al)+η-Mg(Zn,Cu,Al)2非平衡共晶相组成,还含有少量的Mg2 Si和含Fe相。在468℃下进行一级均匀化时,未出现过烧组织,而在474和480℃时出现过烧现象,一级均匀化后仍存在枝晶偏析。在476℃下进行二级均匀化时,未出现过烧组织,在482和488℃时出现过烧现象。经过468℃×8 h+476℃×24 h均匀化处理后,7075合金中的枝晶偏析消除。在均匀化热处理前,合金晶粒内组织较为纯净,在晶界处存在成分偏析。经过均匀化处理后,晶内存在较多细小的板条状η相,且大铸锭均匀化后的η相尺寸最大。均匀化后不同冷却方式的组织差异较大,二级均匀化的小试样经水冷或空冷降温后,在晶界附近形成了无沉淀析出带(PFZ),且小试样炉冷与大铸锭空冷的组织相似。

层削法测试金属板材残余应力的计算公式

根据材料力学中矩形截面梁的挠度变形方程,推导了一种新的层削法测试矩形截面长条试样残余应力的计算公式,用此公式计算了厚度为165 mm的7050-T7451铝合金轧制板材的残余应力,将该公式计算的残余应力与现有标准公式计算的残余应力进行了比较。结果表明:当铣削层数不超过9时,采用该公式计算的残余应力与现有标准公式计算结果的相对误差不超过6%,说明该公式准确,可以用于计算金属板材残余应力。

挤压变形对5083无缝管显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、室温拉伸实验分析了5083无缝管不同位置的显微组织与力学性能,研究了无缝管挤压的不均匀变形对显微组织和力学性能的影响。实验结果表明:无缝管挤压的不均变形对显微组织有显著的影响,表层为完全再结晶组织,T/4和T/2位置以变形组织为主,只发生部分动态再结晶;外侧T/4和中心T/2位置的织构类型基本一致,外侧T/4位置的织构强度显著高于中心T/2位置;T/4和T/2位置的拉伸力学性能基本一致。

聚酰亚胺纤维在纺织品领域中的应用研究

文章阐述了聚酰亚胺纤维的性能特点及制备方法,介绍了其在纺织领域中的应用现状和发展前景,指出开发兼具功能性、舒适性、经济性的聚酰亚胺纤维产品具有重要的现实意义。

提高羊毛精纺面料抗皱性能的纺纱技术

为了突破传统使用化学整理剂的方法来提升羊毛织物抗皱性能的技术,采用绿色环保方式进行羊毛织物抗皱性能的研究。确保在原材料相同、纺纱工艺相同、织造工艺条件相同的前提下,通过设计使用不同的纺纱皮圈结构,如单列孔皮圈、双列孔皮圈,并分别在集聚纺设备上纺制出相应的集聚赛络纺纱线,然后分别对其纱线的拉伸性能、织物的抗皱性能进行对比。得出,采用单列孔皮圈结构纺制的集聚赛络纺纱线的定负荷伸长率为1.168%,优于双列孔皮圈机构的定负荷伸长率1.025%,二者均优于普通环锭纺纱线的定负荷伸长率0.733%;根据GB/T 3819—1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》(垂直法)和AATCC 128—2017《织物折皱回复性外观法》,测得其织物的折皱回复角分别为342°、335°、304°。

产教研融合背景下聚焦OBE理念的纺织工程专业人才培养改革

文章阐述了按照OBE理念推行“3+1”人才培养模式,包括构建以大学、研究院、产业为一体的现代产业学院,成立产教研融合的专门管理机构,建立“基础教学—提高实践—创新研究”三个梯度的人才培养体系和特色化的课程体系,在课程目标、毕业要求、培养目标的达成上建立完善的管理体系,形成知识传授、能力提升、素质拓展的有机结合。

7050-T7651铝合金厚板显微组织及力学性能不均匀性

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和力学拉伸试验机,研究160 mm 7050-T7651铝合金特厚板不同厚度位置的金相组织、晶粒取向、织构类型、时效纳米析出相分布以及力学性能的差异。结果表明:从板材表层到心部,组织中的第二相粒子含量降低,但尺寸增加;板材表层以小角度晶界亚结构组织为主,小角度晶界比例在79%~85%之间,而板材心部小角度晶界的比例为58%左右,相比于板材表层小角度晶界比例降低了26.6%~31.8%;板材表层以{001}<110>剪切织构为主,占比为3.64%,并随厚度增加,变形织构组分含量逐渐增多;板材厚度方向力学性能呈现出沿厚度表层-心部-表层方向先降低后升高的趋势,且力学性能最优位置均为板材表层位置。

层削法在航空板材残余应力测试中的应用

采用层削法测试了7050-T7451高强度铝合金航空板材的残余应力,对比了不同标准测试方法的差异,研究了不同厚度板材残余应力的分布规律。结果表明:试样两端有沉孔和无沉孔对残余应力的测试结果无明显影响;在板材不同宽度位置取样测得的残余应力无显著差异;厚度为20 mm及76 mm板材纵向试样的表层为压缩应力区,次表层为拉伸应力区,心部为无应力或低应力区;厚度为165 mm板材纵向试样从表层到心部分别为拉伸应力区、压缩应力区、拉伸应力区、低拉伸应力区。

原铝中杂质Fe的控制及净化方法

铝的纯度是衡量铝用途的一项重要指标,而电解铝工业生产的铝液常含有一些杂质元素,如Fe、Si、V。其中原铝中含量最多的杂质元素是Fe。本文介绍了原铝中杂质Fe的来源,研究和讨论了原铝中杂质Fe的控制及铝熔体中杂质Fe去除方法,其中偏析法具有低能耗、环保的特点,是原铝净化提纯的发展方向。

固溶方式对Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响

采用单级固溶、低温长时高温短时以及低温短时高温长时双级固溶淬火制度对热轧态Al-Zn-Mg-Cu系铝合金进行固溶处理,并通过OM,SEM,DSC,EBSD等技术手段以及电导率测试等检测方法,系统地对比分析不同固溶方式对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织及性能的影响。结果表明:所选用固溶淬火制度不会使组织发生过烧,且能够使组织中的低熔点共晶第二相充分回溶;当选用473℃/20 min+477℃/40 min双级固溶淬火制度时,板材固溶效果最佳,电导率最低,为27.60%IACS,且组织再结晶程度低于50%,组织中主要存在{112}〈111〉,{011}〈211〉,{123}〈634〉变形织构和{001}〈110〉剪切织构。