超声表面滚压工艺对固溶态ZK60镁合金硬度梯度及显微组织的影响

采用超声表面滚压工艺,通过粗糙度测试、显微组织观察、硬度测试等方法,研究了不同滚压静压力和滚压道次对固溶态ZK60镁合金硬度梯度及显微组织的影响。结果表明:固溶态ZK60镁合金材料通过超声滚压后,样品获得了显微梯度组织和对应的梯度硬度变化;随着超声滚压的静压力(150、250、350 N)和滚压道次(6、9、12、15和18)的不断增大,样品的表层显微硬度值与梯度强化层深度也随之增大,表层的晶粒得到一定程度的细化;同时,表层显微组织形成的流变层更加明显,样品的表面完整性更好,样品的粗造度值最小为Ra=0.135μm,表层硬度值最大为130 HV。

SrCO_3掺杂对PMN-PMnN-PZT-Ce压电陶瓷储能及介电弛豫性能的影响

通过铌铁矿先驱法制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Mn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbZrO_3-PbTiO_3+0.3%CeO_2(质量分数)+xSrCO_3(PMN-PMnN-PZT-Ce-xSr,x=0.00,0.03,0.05,0.07)四元系压电陶瓷,研究了SrCO_3含量的变化对Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Mn_(1/3)-Nb_(2/3))O_3-PbZrO_3-PbTiO_3+0.3%CeO_2(质量分数)(PMN-PMnN-PZT-Ce)压电陶瓷相结构、储能密度以及弛豫行为的影响。通过XRD表明,样品为单一稳定的钙钛矿结构,并且存在准同晶界(MPB);当x=0.07时,在外加电场60kV/cm下取得较好的储能性能:储能密度W1=0.31J/cm^3,储能效率η=0.47;通过修正Curie-Weise定律,较好地描述了陶瓷弥散相变的特征,弥散相变系数γ随着Sr^(2+)掺杂量的增加而增加。当x=0.07时,γ取得最大值1.972 8,此时弛豫现象最明显。

ZnO掺杂对PNN-PZT陶瓷结构及压电性能的影响

通过传统的固相烧结法制备了Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.5)(ZraTib)_(0.5)O_3+x%ZnO(PNN-PZT+x%ZnO,质量分数x=0.2,0.4,0.6,0.8)压电陶瓷,该文研究了不同ZnO含量对PNN-PZT压电陶瓷的微观形貌、相结构及压电性能的影响。通过X线(XRD)表明,过量的ZnO加入使压电陶瓷出现焦绿石相;通过扫描电镜(SEM)分析表明,当x>0.4时,ZnO的加入由于烧结温度的降低,晶界不明显。实验表明,烧结温度为1 190℃保温2h,ZnO的掺杂量x=0.4时,压电材料的综合性能最好:介电常数εr=5 596,介电损耗tanδ=2.12%,压电常数d33=534pC/N,机械耦合系数kp=0.53。

不同纯度Ni_2O_3对PNN-PZT压电陶瓷制备的影响

通过氧化粉末固相烧结法制备Pb(Ni1/3Nb2/3)x(ZryTiz)(1-x)O3(PNN-PZT)压电陶瓷。通过X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对陶瓷的相组成及显微组织进行相关分析。实验结果发现,当其他实验条件完全相同时,分别用不同纯度的Ni_2O_3药品A和B制备出的陶瓷具有明显的性能差异。使用Ni_2O_3药品A制备的陶瓷的电学性能较佳,其压电常数d33=680pC/N,机电耦合系数kp=0.62,εr=7 200,介电损耗tanδ=0.023;而使用Ni_2O_3药品B制备的陶瓷样品的电学性能较差,其d33=430pC/N,kp=0.50,εr=8 530,tanδ=0.054。

“双一流”背景下材料科学与工程专业实验室安全高效管理探索

实验室安全无小事,实验室安全高效运行管理是高校"双一流"学科建设的基础环节之一,如何能够提高专业实验室安全高效管理非常有必要。分析梳理了实验室安全管理工作中存在的一些问题,并从实验室资源整合利用、提高本科教学实验室的开放度,加强实验室队伍管理水平建设、提高仪器设备的使用率以及完善设备的维护制度、减少设备资源的浪费方向,提出了一条可持续、稳定的实验室安全高效管理方法,实验室安全管理还需要进一步的改革和探索。

分散剂对PNN-PZT压电陶瓷组织与性能的影响

压电陶瓷作为能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷在国防领域以及民用领域得到了非常广泛的应用。当今为了追求更高性能的压电陶瓷材料,世界各国的研究人员都将注意力由压电陶瓷材料的研究转向了压电陶瓷的制作工艺。本课题研究的目的主要是在传统的压电陶瓷制备工艺的基础上,通过在球磨过程中加入分散剂制备出性能参数更高更为稳定的压电陶瓷材料。本次实验研究发现,柠檬酸铵的分散效果较为显著,当采用烧结温度1200℃,柠檬酸铵分散剂浓度15%时能得到一个综合性能都比较稳定的压电陶瓷材料,其压电常数为603pC/N,机电耦合系数为0.536,介电常数为5354,介电损耗为2.197%。

分散剂对PZTS-SZTS压电陶瓷组织与性能的影响

选择了Pb_(0.88)Sr_(0.12)Zr_(0.54)Ti_(0.44)Sb_(0.02)O_3作为研究的基础配方,采用氧化物混合烧结工艺制备压电陶瓷片。在球磨前加入柠檬酸铵分散剂,研究添加柠檬酸铵分散剂对锆钛酸铅锶系压电陶瓷Pb_(0.88)Sr_(0.12)Zr_(0.54)Ti_(0.44)Sb_(0.02)O_3组织与性能的影响。通过X射线衍射(XRD)和电子扫描显微镜(SEM)分别对压电陶瓷的晶体结构以及材料的内部组织进行了分析。结果表明,柠檬酸铵分散剂的加入促进钙钛矿相的出现,获得了三方相与四方相共存的准同型相界;研究了添加不同浓度分散剂对压电陶瓷的压电性能一致性的影响。添加分散剂柠檬酸铵后,压电陶瓷综合性能变好,同一批次多片陶瓷样品的各参数一致性变好,当分散剂柠檬酸铵w=5%时,压电陶瓷的压电常数d33为597.75pC/N,机电耦合系数Kp为0.662,介电损耗tanδ为2.09%。

轧制路径对ZK60镁合金组织和性能的影响

通过采用多道次轧制技术,在300℃温度下,对ZK60镁合金进行了8道次不同轧制路径的实验研究(单向轧制、正交轧制、斜交轧制和组合轧制)。通过XRD衍射、金相观察、拉伸实验和断口形貌等分析,研究了不同轧制路径对ZK60镁合金组织和性能的影响。实验结果表明,通过多道次轧制后样品的晶粒都得到显著的细化,平均晶粒尺寸大约为5μm,力学性能得到显著提高。其中,斜交轧制路径能更有效地调控镁合金板材组织及其均匀性、弱化组织织构,提高材料的成型性能,其中延伸率大约为17.5%,抗拉强度是330 MPa。

Co_2O_3掺杂对Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))(Zr,Ti)O_3压电陶瓷电学性能及介电弛豫的影响

采用氧化物粉末固相烧结法制备Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))0.5(Zr_(0.3)Ti_(0.7))0.5O_3–w Co_2O_3(0.5PNN–0.5PZT–w Co)压电陶瓷。研究了Co_2O_3掺杂含量对0.5PNN–0.5ZT压电陶瓷相结构、显微组织、电学性能及介电弛豫的影响。结果表明:Co^(3+)掺杂进入主晶体结构中占据了B位。当0.2%≤w≤0.8%(质量分数)时,样品为单一稳定的钙钛矿结构,存在准同型相界;通过修正Curie–Weiss定律,较好地描述了陶瓷弥散相变的特征,弥散相变系数γ随着Co_2O_3掺杂量的增加,先增加后减小,当w=0.4%时,γ达到最大值,表明样品的介电弛豫特征更为明显。样品具有最佳的综合电学性能,压电常数d33=675 p C/N,机电耦合系数kp=60%,介电常数εr和介电损耗tanδ分别约为5 765和1.16%,说明介电弛豫行为与电学性能相关。