电爆喷涂FeCoCrNiAl_(x)高熵合金涂层的形成机制与性能

采用电爆喷涂技术在TC4钛合金表面制备FeCoCrNiAl_(x)(x=0,0.5,1.0,摩尔比,下同)涂层。使用XRD,SEM,EDS,显微硬度计以及摩擦磨损实验等材料分析手段,研究Al含量对高熵合金涂层物相结构、表面形貌、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明:涂层的晶粒尺寸为纳米级,均形成了简单的FCC,BCC及FCC+BCC结构固溶体。随Al元素的增加,物相结构由FCC相逐渐向BCC相转变。涂层表面平整、致密,没有明显的裂纹等缺陷,且各元素分布均匀,并没有发现元素偏聚现象。划痕测试表明,FeCoCrNiAl_(1.0)涂层出现失效的平均临界载荷为37.2 N;涂层与基体呈冶金结合。涂层的硬度和耐磨性与Al含量呈正相关关系,x=1.0时,平均显微硬度达到最大值531.8HV,约为基体的1.62倍;FeCoCrNiAl_(1.0)涂层的磨损量最小,耐磨性约为基体的3.9倍,磨损机制主要为磨粒磨损。

肠道菌群与IgA肾病关系的研究进展

IgA肾病(immunoglobulin A nephropathy,IgAN)的发病机制尚不明确,数十年前已经发现肠道感染后容易发生IgAN,且肠道黏膜免疫产生的IgA在肾脏沉积可能是其发病原因。近年来随着肠道菌群检测技术的日渐成熟,发现肠道菌群和IgAN密切相关,并提出肠-肾综合征的概念[1]。本文就肠道菌群失调与IgAN发生发展的关系以及基于上述可能机制对IgAN的治疗的研究情况作一介绍。

碳微/纳米纤维复合微波吸收材料的研究进展

随着电子信息技术的蓬勃发展,电磁干扰及电磁污染已成为亟须解决的问题,因此电磁波吸收材料引起研究人员的关注。铁基复合材料和陶瓷基复合材料作为传统吸波材料存在密度大、吸收性能差、吸收频宽窄等缺点,极大地限制了其在电磁波吸收领域的应用。碳基复合材料因具有密度低、电导率高等优点,在吸波材料中脱颖而出。其中石墨烯、碳纳米管复合材料呈现出优异的吸波性能,但石墨烯、碳纳米管的合成方法繁琐、制备成本高,严重阻碍了其工业化应用。碳纤维具有可规模化生产、热稳定性高、分散性好的优势。碳纤维是一种电阻率相对低(<10^(-3)Ω·m)的介电损耗吸波材料。单一碳纤维因为介电常数高,不能直接用于吸波领域,所以对其进行改性,调控电磁特性,使其具有优异的电磁波吸收性能。近年来,颗粒、涂层改性碳纤维复合吸波材料的相关研究取得了一定的成果,但与石墨烯、碳纳米管复合材料相比,在吸波性能方面仍然有一定的差距。因此,需进一步提升碳纤维复合材料的吸波性能,研究工艺简单、低成本的制备方法,以利于工业化应用。本文介绍了吸波材料的电磁波吸收理论,并综述了近年来碳纳米纤维、碳微米纤维、碳螺旋纤维复合材料的吸波机理和吸波性能的研究进展,对碳纤维复合吸波材料的发展趋势进行了展望。

溶液燃烧法合成Co_3O_4纳米粉体及热处理研究

分别以氨基乙酸、柠檬酸、葡萄糖为燃料,Co(NO_3)_2·6H_2O为氧化剂,采用溶液燃烧法合成Co_3O_4粉体,并对氨基乙酸为燃料合成的Co_3O_4粉体在500℃、600℃和700℃热处理,研究其结构、微观形貌和磁学性能。研究表明各燃料配制的前驱体溶液在300℃均可发生燃烧反应合成Co_3O_4粉体,以氨基乙酸为燃料时,合成粉体的颗粒较大,中间有气孔,分散性好,残留少量的氨基乙酸。n(氨基乙酸)∶n(硝酸钴)=1.11∶1时合成的Co_3O_4粉体600℃热处理后得到了高纯度、分散性好、平均径向尺寸80nm的Co_3O_4纳米粉体。以氨基乙酸为燃料合成的Co_3O_4产物在600℃和700℃热处理后,其矫顽力和剩磁值都比500℃热处理后的要小。

十二烷基硫酸钠对溶液燃烧合成多孔Co_(3)O_(4)粉体形貌及磁学性能的影响

采用盐助溶液燃烧合成法制备多孔Co_(3)O_(4)粉体,并对十二烷基硫酸钠(SDS)为辅助盐合成的Co_(3)O_(4)粉体分别在500、600和700℃进行热处理,研究其微观形貌、结构和磁学性能。研究结果表明,燃料中引入SDS作为表面活性剂,起到发泡和细化晶粒的作用,热处理对Co_(3)O_(4)粉体的形貌、结构及磁学性能产生明显影响。在n(Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O)∶n(SDS)=1∶0.075时合成的Co_(3)O_(4)粉体经700℃热处理后得到了高纯度、空间网状结构好、平均晶粒尺寸为100nm的纳米晶Co_(3)O_(4)粉体。经500、600及700℃热处理后Co_(3)O_(4)粉体的矫顽力和剩磁逐渐增大,其中700℃热处理后粉体的矫顽力和剩磁最大,矫顽力为316.8Oe,剩磁为31.5×10^(-3)emu/g。

PVA和热处理对溶液燃烧法合成Co3O4粉体的微观形貌及磁性能影响研究

随着锂离子电池行业的迅速发展,传统方法合成钴的氧化物粉体的生产工艺已经不能满足纳米电极材料对Co3O4粉体颗粒大小及分散性的要求。本文通过研究聚乙烯醇(PVA)及热处理对溶液燃烧法合成的Co3O4粉体微观形貌和结构进行调控,并对其磁学性能进行研究。通过分析不同PVA添加量合成的Co3O4粉体产物的微观形貌得出,当PVA添加量为1.0g时,合成粉体产物的气孔数量相对较大;随后分别在600℃、700℃、800℃下热处理1h,并研究热处理后产物的磁滞曲线。当PVA添加量为1.0g,热处理温度为700℃时,合成粉体的分散性最好,颗粒尺寸在100nm左右,且矫顽力最小,剩磁最大,饱和磁化强度相对较大,分别为349.71Oe、0.181emu/g和1.43emu/g。

真空热处理对TbDyFe薄膜结构和磁学性能的影响

采用磁控溅射制备TbDyFe非晶薄膜,系统研究了不同温度和时间真空热处理对薄膜结构与磁学性能的影响。当热处理温度高于450℃时,薄膜中有磁致伸缩的RFe2结晶相形成。热处理使Tb0.28Dy0.72Fe2薄膜的易磁化方向从垂直于膜面向平行于膜面转变,并显著提高膜面内饱和磁化强度。450℃真空热处理60min后Tb0.29Dy0.71Fe1.8薄膜饱和磁化强度较高、矫顽力低,更容易在低场下磁化,适于低场下作为磁致伸缩薄膜应用。

超磁致伸缩薄膜研究进展

综述了近几年国内外超磁致伸缩单层膜、多层膜的研究进展;介绍了超磁致伸缩薄膜的制备方法与性能表征;论述了TbDyFe单层薄膜的磁致伸缩和磁学性能以及其成分、应力、热处理、衬底温度等性能的影响因素;详述了超磁致伸缩多层膜组成和结构类型;讨论了热处理、磁场诱导和单层膜厚对多层膜在低场下磁致伸缩和磁学性能的影响,评述和展望了超磁致伸缩薄膜的国内外研发应用现状和发展趋势。

多道地震成像方法在台西南盆地断层与岩浆侵入体识别中的应用研究

台西南盆地是南海北部陆缘上的新生代盆地,其中发育了丰富的断层和岩浆侵入体,对油气成藏和构造研究具有重要意义。利用叠后时间偏移、倾角时差校正后的叠后时间偏移(以下简称:叠前部分偏移)和叠前时间偏移三种成像方法对台西南盆地的多道地震数据进行成像,并对比分析了这3种成像方法对台西南盆地中断层和岩浆侵入体的识别效果。叠后时间偏移可识别规模较大的主要断层,难以识别规模较小的断层。叠前部分偏移对规模较大和规模较小的断层都可以进行识别,较叠后时间偏移识别出的断层数量更多。叠前时间偏移不仅能够识别规模较大和规模较小的断层,还可以对规模更小的断层进行识别,其识别出的断层数量多于叠前部分偏移。叠后时间偏移无法准确识别岩浆侵入体中的透镜状结构特征;叠前部分偏移能识别出岩浆侵入体的透镜状岩块;叠前时间偏移识别出的透镜状岩块较叠前部分偏移的识别结果更加完整。进一步讨论了叠前时间偏移方法中偏移最大倾角参数对成像效果的影响,研究了多道地震成像方法识别台西南盆地断层和岩浆侵入体的效果,希望对该区域进一步的油气与构造研究有所裨益。

铝热法制备高钒铝合金的研究

用V2O5粉和Al粉为原料,通过铝热还原法制备了高钒铝合金,研究了反应物配比中Al含量对制备的高钒铝合金纯度和钒回收率的影响。结果表明:当反应物配比中Al欠量5%时,高钒铝合金的纯度最高为98.45%;随着反应物配比中Al含量的增加,高钒铝合金的纯度降低,钒的回收率增加,在Al过量15%时回收率最高为92.4%(质量分数)。高钒铝合金的布氏硬度在Al欠量5%时最低,为213.6 HB;在Al过量15%时布氏硬度最大,为250 HB。可以通过调节原料中Al含量来制备不同纯度的高钒铝合金。

不同Al含量的310S耐热钢热轧加工后的组织和力学性能

通过压力机和热轧机对WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备的Al质量分数为0、2%、4%、6%的310S耐热钢进行开坯轧制,用光学金相显微镜观察金相组织,用EPMA-1600电子探针分析组织中各元素分布,结合EPMA能谱分析确定合金中的相组成,并测定室温拉伸性能.结果表明:随着Al含量的增加,钢中碳化物的数量明显减少,且形态逐渐由团聚状向颗粒状转变;部分Al元素以Al4C3相的形式出现富集,且Al元素含量越高富集现象越严重;合金的屈服强度略有降低,Al质量分数为2%的合金具有最高的抗拉强度及延伸率.各成分合金的综合力学性能明显高于国家标准对热轧310S板材的要求.

合成原料中Mg配比对燃烧合成制备的ZrB_2粉体粒度与纯度的影响研究

利用燃烧合成法制备了ZrB2粉体,研究了不同Mg含量对燃烧合成制备的ZrB2粉体粒度和纯度的影响。结果表明,Mg过量5%合成的ZrB2粒径最小,纯度最高。Mg含量对ZrB2粉体粒度的影响机理为:Mg过量一定程度,会降低反应绝热温度,使产物处于高温状态的时间缩短,减小颗粒长大趋势而使得颗粒尺寸变小;当Mg含量进一步提高,其与ZrO2反应加强,生成更多的中间产物Zr,使得直接合成ZrB2的反应加强而促进颗粒生长。Mg含量对ZrB2粉体纯度的影响机理为:Mg过量一定程度,弥补了燃烧合成过程中的挥发损失,提高了还原转化率,使粉体纯度提高;当Mg含量进一步提高时,其挥发消耗更多反应热,使得燃烧温度降低,反应为固态反应,转化率降低而残余更多ZrO2;过多的MgO和剩余的B2O3反应生成酸不溶杂质,使粉末纯度降低。

稀释剂添加量对燃烧合成亚微米ZrB_2微观组织的影响

以NaCl为稀释剂,B2O3、ZrO2和Mg粉为原料,利用燃烧合成法成功制备了亚微米ZrB2粉体,并对其进行了SEM、EDS,XRD和粒度分析。结果表明:随着稀释剂添加量增加,体系绝热温度下降;浸出产物是由少量的大尺寸颗粒和大量的小尺寸颗粒形成的弱团聚体;稀释剂摩尔数k值从0.5增加到1.5时,产物平均颗粒尺寸从305 nm降低到160 nm;产物浸出后主要物相为ZrB2和ZrO2,后者含量随稀释剂添加量增加而降低。稀释剂可以提供液态介质,促进质量传输,提高产物纯度,还可以降低体系燃烧温度,并包覆在产物表面抑制其结晶长大,降低颗粒尺寸。

块体纳米晶/微米晶复相金属材料研究现状及其发展趋势

本文综述了纳米晶/微米晶复相金属材料的发展历程、微观组织设计、制备方法及其力学性能与变形机制。概述了现有材料体系和制备方法的优点与不足,指出开发新工艺和进一步优化纳米晶/微米晶复相金属材料的综合性能是未来的发展趋势。

固溶处理对高铝310S钢组织和性能的影响

对铝含量为2%和4%(质量分数)的热轧态310S耐热钢进行不同条件下的固溶处理,用光学显微镜观察了显微组织,用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素分布,并进行了室温拉伸性能测试。结果表明,高铝310S耐热钢在1150℃固溶处理时,随着时间延长晶粒尺寸明显增大,Cr7C3颗粒和Al4C3颗粒含量均大幅度减少,残余的Cr7C3颗粒逐渐聚集长大,并和Al4C3颗粒一起沿晶界呈链条状析出;经1200℃×2 h固溶处理,Cr7C3颗粒完全消失,而Al4C3相少量残余。高铝310S耐热钢合理的固溶处理工艺为:1200℃保温2 h,然后水淬处理,经此工艺处理的试样抗拉强度和屈服强度均高于传统工艺(1150℃×30 min)。

高铝304不锈钢热轧态的显微组织和力学性能

轧制了不同Al含量(0、2%、4%)的304不锈钢,利用OM、XRD、EPMA研究其轧制态显微组织,并对其力学性能及耐腐蚀性进行研究。结果表明:随Al含量的增加,合金基体由单一的γ相转变为α+γ双相组织,Al元素分别以固溶和Al4C3沉淀相的形式分布在基体上,随Al含量增加,析出的Al4C3相增多。合金的强度随着Al含量的增加,先降低后增加,而伸长率逐渐降低。利用SEM分析合金的断口形貌表明,其断裂形式均为韧性断裂。合金腐蚀速率随着Al含量增加明显降低,含4 mass%Al304比304耐晶间腐蚀性能提高一倍以上。Al4C3相的析出减少了贫铬区及合金表面形成更为稳定的Al2O3钝化膜是其耐蚀性提高的主要因素。

铝含量对铸造316L不锈钢组织和性能的影响

采用中频无芯感应炉熔炼和砂型铸造的方法,制备了不同Al含量的316L奥氏体不锈钢,利用X射线衍射仪、光学显微镜、带能谱仪的扫描电镜、电子探针、拉伸试验和腐蚀试验,研究了Al含量对316L不锈钢的组织和性能的影响。结果表明:随Al含量增加,合金的基体相由奥氏体相转变为奥氏体+铁素体双相组织,并出现少量的氮化物;随Al含量增加,铸态和固溶态的316L不锈钢的屈服强度明显增大、抗拉强度先减小后增大、硬度显著增大,而伸长率降低。铸态316L不锈钢的耐腐蚀性能先降低后升高,经过固溶处理的合金的抗晶间腐蚀性能明显提高。Al含量为1.5%的固溶态316L不锈钢具有较好的综合性能,和铸态不加Al的316L不锈钢相比,各项性能指标有了很大提高,它对工业的生产具有极其重要的意义。

Al对HP40合金高温力学性能的影响

通过中频感应炉熔炼制备出铝质量分数分别为5%、7.5%、10%的HP40合金,在900℃下测试各合金的高温拉伸性能,并在扫描电镜下观察各合金的断口形貌.结果表明:随着Al质量分数的增加,合金的高温屈服强度、抗拉强度均先升高后降低,合金的延伸率先降低后增加.铝质量分数为5%的HP40合金具有最佳的高温力学性能,其900℃下的屈服强度为125MPa,抗拉强度为132MPa,延伸率为12%.

溶液燃烧合成法制备纳米金属氧化物的研究进展

简要介绍了纳米金属氧化物的一些应用;综述了近年来纳米金属氧化物的制备方法———溶液燃烧合成法;其中着重评述了近年来改进的溶液燃烧制备方法:自蔓延溶胶-凝胶燃烧合成法、浸渍在惰性支撑物中的燃烧合成法、浸渍在活性支撑物中的燃烧合成法、盐助溶液燃烧合成法、微波助溶液燃烧合成法、乳液燃烧合成法和纤维素辅助溶液燃烧合成法;并展望了该领域今后的研究方向。

不同Al质量分数的铸造304不锈钢组织和性能

通过中频无芯感应炉,在无保护气氛的大气中熔炼铸造制备Al质量分数为0%、1.5%、2%、3%的304不锈钢,并对其进行1 050℃,保温45min的固溶处理,利用X射线衍射仪、光学显微镜、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验和腐蚀试验,研究不同Al质量分数304不锈钢的组织和性能.结果表明:304不锈钢中加入Al元素后合金的组织由奥氏体+少量的骨骼状的δ铁素体逐渐转变为奥氏体+铁素体双相组织,当含Al质量分数为3.0%时,304不锈钢的基体组织转变为铁素体和在铁素体晶界上分布着的少量奥氏体.固溶态高铝304不锈钢的性能优于铸态性能,含Al质量分数1.5%的固溶态304不锈钢具有最优的力学性能和耐腐蚀性能,与未加铝的304相比,各种性能均得到较大提高.