高强高导Cu-Cr-Ag-Y合金的时效特征及其载流滑动磨损性能

对经过连续铸造、固溶和冷拉拔的Cu-Cr-Ag-Y合金进行时效处理,研究了时效工艺参数对合金组织和性能的影响,探讨了合金的时效特征,并在自制磨损试验机上对合金线材进行载流滑动磨损试验。结果表明:铜基体中球形第二相的均匀析出是合金综合性能提高的根本原因。Cu-0.6Cr-0.15Ag-0.03Y合金经450℃/4 h时效处理后可以获得较好的综合性能,其显微硬度与导电率达到245Hv和80.7%IACS。随着加载电流的增加,合金磨损量变大,其载流磨损机制为电侵蚀磨损、磨粒磨损和粘着磨损。

Cr-Ag颗粒膜的尺寸效应对光学效应的影响

采用离子束共溅射的方法分别制备了一系列CrxAg1-x(x=19,2 8,36 )样品 ,经 1h的真空退火 ,通过X射线衍射和原子力显微镜和光学测量 ,研究了它们在不同退火温度下的结构、表面形貌和光学性质 .结果表明其光学性质与颗粒尺寸密切相关 .

Cr-Ag/γ-Al_2O_3催化剂表面氧性质及氧化活性

用等量浸渍法制备了一系列Ｃｒ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３及其单金属氧化物催化剂，用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＤ－ＭＳ及ＣＯ氧化反应等，考察了助剂Ａｇ对催化剂表面氧性质及氧化活性的影响。结果表明，单组份Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的氧化活性随Ａｇ负载量的增加而迅速提高。Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３的氧化活性较差，但添加少量Ａｇ可明显提高其氧化活性，且随Ａｇ添加量的增加而增强。ＴＰＤ－ＭＳ实验发现，Ａｇ的添加明显改变了催化剂的氧吸脱附性能，增强了催化剂供氧和氧恢复的能力，与ＣＯ氧化活性有良好的对应关系。

上引连铸Cu-Cr-Ag合金工艺参数和组织性能的研究

本文研究了上引连铸Cu-Cr-Ag合金工艺参数和组织性能,上引连铸Cu-Cr-Ag合金的工艺参数是:温度:1200℃~1300℃,节距2mm~5mm,上引速度为400mm/min~500mm/min,合金的铸态组织主要以尺寸300~700μm的晶粒为主,没有发现粗大的初生Cr相,合金铸态的性能:抗拉强度为175MPa,屈服强度79MPa,延伸率48%,导电率55%IACS。

Cr-Ag/γ-Al_2O_3催化剂对CO的氧化性能研究

采用浸渍法制备了一系列γ－Ａｌ２Ｏ３负载的Ｃｒ－Ａｇ双金属氧化物催化剂，并考察了对ＣＯ的氧化活性．结果表明，由Ｃｒ（ＮＯ３）３、ＣｒＯ３、Ｃｒ２（Ｃ２Ｏ４）３作为Ｃｒ源制备的单组分Ｃｒ－／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ的氧化活性基本相同，且均较差；但添加少量Ａｇ（＜２ｗｔ％）却能明显提高Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ的氧化活性。

上引-连续挤压法制备Cu-Cr-Ag合金的组织与性能

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段系统研究不同热处理工艺制度对上引-连续挤压法制备Cu-Cr-Ag合金微观组织性能的影响规律。结果表明,上引连铸Cu-Cr-Ag合金棒坯经连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,晶粒破碎明显,其晶粒平均尺寸为4～5μm。挤压后合金经60%冷轧,875℃固溶1h,60%冷轧,450℃时效不同时间后,其维氏硬度与时效时间的关系呈先下降后上升再下降的趋势,而导电率与时效时间的关系呈先快速上升后缓慢增加最后趋于稳定的趋势。固溶冷变形后合金在450℃时效的析出序列为过饱和固溶体→G.P区→fcc Cr相→有序化→bcc Cr相,且bcc Cr相与基体的取向关系呈N-W关系,即(110)_(Cr)//(111)_(Cu),(001)_(Cr)//(111)_(Cu),[110]_(Cr)//[112]_(Cu)。

Cu-Cr-Ag合金的组织与性能

研究了经挤压、拉拔、固溶、时效、再拉拔后Cu-Cr-Ag合金的微观组织演变规律,并测试了不同状态下合金的抗拉强度、维氏硬度和导电率。结果表明：Cu-Cr-Ag合金较为适宜的时效温度为450℃、时效时间为120 min,此时效工艺下合金的抗拉强度365 MPa、导电率91.3%IACS、伸长率19%、抗软化温度550~600℃;时效过程中第二相的析出与冷变形可提升合金的力学性能,但对导电率的影响不大。

MIL-101(Cr)-NH_(2)负载Ag催化4-硝基苯酚加氢研究

通过水热法制备出MIL-101(Cr)-NH_(2),以MIL-101(Cr)-NH_(2)为载体采用浸渍还原法得到Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化剂。通过XRD、N_(2)-吸附脱附曲线和TEM手段对催化剂进行表征。研究了Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化4-硝基苯酚(4-NP)加氢生成4-氨基苯酚(4-AP)的性能。结果表明,3wt%Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)样品的催化加氢性能高于其它样品,仅用4 min可将4-NP催化加氢全部转化为4-AP。因此Ag/MIL-101(Cr)-NH_(2)催化剂具有较好的催化4-NP加氢性能。

Sc对Cu-0.65Cr合金时效析出行为与强化作用的影响

采用EBSD、TEM、硬度及导电率测试等手段,研究了Sc对Cu-0.65Cr合金时效行为、强化作用与抗软化性能的影响。结果表明,冷轧态Cu-0.65Cr和Cu-0.65Cr-0.2Sc合金在时效过程中会析出强化相,提升合金硬度与导电率。其中,Cu-0.65Cr-0.2Sc合金中会形成两种纳米尺度析出相粒子,即球状的面心立方结构富Cr相与短棒状的体心立方结构CuSc相。这两种析出相共同产生弥散强化作用要高于Cu-0.65Cr合金中富Cr相单独产生的弥散强化作用,致使峰时效Cu-0.65Cr-0.2Sc合金具有比Cu-0.65Cr合金更高的硬度值,其硬度值达到188 HV。此外,添加Sc能够提高Cu-Cr合金的再结晶温度,同时减缓富Cr相的粗化。因此,峰时效态Cu-Cr-Sc合金的软化温度能够达到550~570℃,高于Cu-Cr合金的软化温度(490~510℃)。

预时效工艺对Cu-Cr-Zr合金力学性能和电学性能的影响

高强高导铜合金经过塑性加工后通常具有高强度,但会严重损失塑性。因此,需要开发新工艺,从而不断提升铜合金的力学性能和电学性能。对固溶态Cu-0.7Cr-0.19Zr合金进行冷轧处理(样品SR),分别采用低温预时效、高温单级时效、低温预时效结合高温时效3种不同的处理工艺制备样品,样品分别命名为SRP, SRA和SRPA。对4种样品的微观组织、强度、塑性和导电率进行了测试。结果表明,时效处理并未造成明显再结晶,保留了超细晶结构及高密度位错。与样品SR相比,单级时效与双级时效均可促成力学与电学性能的综合提升,而双级时效比单级时效更加有效。对样品的强度、塑性和导电率的影响进行了分析。

认知无线电系统多接入用户信息新鲜度研究

为了解决物联网信道资源有限的问题以及提高物联网系统的信息时效性,考虑了包括一个主用户(primary user,PU)和两个次用户(secondary user,SU)节点的多接入认知无线电(CR)物联网系统模型。在PU工作状态和SU数据队列稳定的约束下,分别分析了第一个SU节点在先来先服务(first come first served,FCFS)、后来先服务(last come last served,LCLS)以及包丢弃队列下的平均信息年龄(age of information,AoI),推导了在阈值策略下第二个SU节点的平均AoI。然后,提出了使第一个SU平均AoI最小化,并且第二个SU的平均AoI低于给定阈值的优化问题。优化问题的约束条件是凸的,但所得到的目标函数是非凸的,故引入了一种次优技术,利用双层凸优化算法得到最优解。仿真结果给出了所考虑优化算法在不同系统参数下的性能,该算法在不同系统参数和多天线影响下的性能表现良好。后续工作可以考虑扩展到两个以上次用户的CR物联网系统。

铬含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响

研究了Cr含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响。结果表明,随着Cr含量增加,合金室温强度呈先上升后下降的变化趋势,含0.2%Cr的合金表现出优异的室温力学性能。透射定量计算结果表明,向合金中添加0.2%Cr,促进了热暴露后合金中Ω相的析出,提高了Ω相的抗粗化性能。Cr添加量超过0.3%后,合金晶界处析出(Al,Cr,Mn,Ti)富集相,导致晶粒粗大。

复杂多组元Cu-Cr-Zr-Ni-Si-Co-Zn合金时效析出动力学研究

Cu-Cr-Zr及Cu-Ni-Si合金均为性能优异的引线框架材料,但二者性能均存在局限性。Cu-Cr-Zr合金具有优异的导电性能,但其强度偏低;Cu-Ni-Si合金具有极高的强度,但其导电性能一般。如果结合二者的优点,并通过后续工艺对其组织进行调控,则是制备高强高导铜合金的一条新路径。实验通过真空感应熔炼的方法制备了复杂多组元Cu-0.746Cr-0.217Zr-0.605Ni-0.109Si-0.177Co-0.085Zn(质量分数)合金,对其进行了不同工艺条件的固溶处理,并研究了不同固溶工艺条件下,合金时效过程中电导率及硬度的演化规律。结果表明:合金经1010℃×1.5 h固溶处理后,时效过程在500℃×3 h时,可获得较优异的综合性能,此时合金的硬度为HV 142.83,电导率为60.00%IACS。此外,根据Avrami经验方程描述了合金的时效析出过程,发现不同固溶工艺的合金在时效过程中,析出速率均随时效温度的提高而提高。

铬锆铜合金组织与性能的研究

研究了Nb或Co微量元素以及冷变形量对铬锆铜合金组织与性能的影响,以优化铬锆铜合金成分和冷加工工艺。另外,对铬锆铜合金进行了时效处理+深冷处理的工艺探究。研究结果表明,添加微量的Nb或Co元素的铬锆铜合金,在冷变形量50%附近时具有较高的硬度和导电率,综合性能良好。深冷处理对含微量Nb或Co元素的铬锆铜合金性能影响不明显。

高强高导低溶质Cu-Ag-Cr合金时效析出特性的研究

Cu Ag Cr合金经时效处理后 ,显微硬度和电导率都有很大的回升。经 4 80℃时效 2h后 ,硬度峰值为 117HV ,此时电导率达到 94 %IACS。利用透射电镜对合金时效过程中析出相的变化及其对显微硬度的影响进行了分析 ,在峰值状态下 ,析出相与基体保持共格关系。由于析出相尺寸较大 ,合金以Orowan机制提高强度 ,并利用位错理论计算出以Orowan机制强化合金的析出相的临界尺寸 ,与实验数据十分吻合。

快速凝固Cu—Cr合金时效析出的共格强化效应

采用单辊快速凝固的方法制备Cu—Cr合金微晶薄带．经适当的时效处理，可以在导电率不降低的前提下．显著提高合金的强度和硬度．强度和硬度的提高主要是由晶粒细化和共格弥散析出强化所造成．共格硬化效果与采用Gerold公式计算的结果非常接近．与常规固溶处理的Cu—Cr合金相比，峰值硬度提高了1．6倍．其中27％由细晶强化产生，73％则由时效析出的并格强化提供．固溶强化和空位强化对快速凝固Cu—Cr合金强度和硬度影响不大。

用导电率研究Cu-Ni-Si-Cr合金时效早期相变动力学

通过对固溶态Cu Ni Si Cr合金时效中电阻变化规律的分析 ,研究了合金时效早期析出行为 ,根据导电率与新相的转变体积分数之间的线性关系 ,得出了在一定温度下合金时效的Avrami相变动力学经验方程和导电率与时效时间的一元方程。在 5 0 0℃时效时合金的相变动力学方程为 :f=1-exp(- 0 0 0 4 0t0 70 0 3) ,在此基础上绘制了“S”曲线及等温转变“C”曲线的开始线。

Cu-Ni-Si-Cr合金的时效析出与再结晶

研究了Cu Ni Si Cr合金在时效过程中 ,析出与再结晶的交互作用及其对合金性能的影响。研究结果表明 ,形变使合金时效析出相更加细小、弥散 ,析出对再结晶的形核和长大过程产生阻碍作用。在再结晶的形成和长大过程中 ,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解 ,并在再结晶区域中重新析出 ,导致更加弥散的析出相分布。

形变热处理对Cu-Ag-Cr和Cu-Ag-Zr合金组织和性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-Ag-Cr和Cu-Ag-Zr两种合金板材。通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察,研究了固溶-预冷变形-时效对加入微量Cr、Zr的Cu-Ag合金组织和性能的影响。结果表明在Cu-Ag合金中添加微量Cr和Zr,能显著地提高铜银合金的力学性能,添加Cr时,电导率有一定降低,而添加Zr时,电导率没有明显变化;两种合金较好的形变热处理工艺为时效前进行30%冷变形,然后在450℃下时效4h,在此工艺条件下Cu-Ag-Cr合金的抗拉强度、伸长率、相对电导率分别为397MPa、16.8%和78%IACS,Cu-Ag-Zr合金的抗拉强度、伸长率、相对电导率分别为373MPa、10%和96%IACS;形变热处理能够显著提高研究合金的力学性能而不明显降低电导率,微量Cr、Zr以Cr单质和Cu3Zr粒子的形式在基体中弥散析出,是合金强度提高的主要原因,而纯铜的基体仍使其具有较高的电导率。

Cr/Ag纳米多层薄膜膜-基结合强度及摩擦学性能研究

采用中频磁控溅射技术在AISI 440C钢表面制备了不同调制周期的Cr/Ag纳米多层薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析表征了纳米多层薄膜的微观组织结构,通过划痕试验机与真空球-盘摩擦试验机分别测试了纳米多层薄膜膜-基结合强度及真空摩擦学性能,并与纯Ag薄膜及Cr/Ag双层薄膜进行了对比.结果表明:纳米多层结构可以显著提高Ag基固体润滑薄膜膜-基结合强度,Cr/Ag纳米多层薄膜在较高转速及载荷条件下表现出明显优于纯Ag及Cr/Ag双层薄膜的摩擦学性能.Cr薄膜层与钢基体表面良好结合以及纳米多层薄膜内良好的层间结合性能是纳米多层薄膜膜-基结合强度提高的主要原因.