金属熔点热物性测试及计算机在线检测

在研究热物性测试新方法的基础上，利用ＰＣＬＤ－７７９多通道隔离板和ＰＣＬ－８１２ＰＧ多功能数据采集、控制卡，通过计算机编程，开发了友好的用户界面，实现了金属熔点附近热物性测试过程中参数的自动检测与条件控制，保证了实验过程中测试系统所要求的边界条件，提高了测试精度；也为热物性测试新方法的系列研究提供了新的测控手段．

经济复杂性、产品空间结构与产业转型升级——以稀有高熔点金属产业为例

基于1992—2020年世界各国稀有高熔点金属产品出口数据,运用产品空间理论对全球稀有高熔点金属产业的经济复杂性和产品空间结构演变进行研究。结果表明:(1)在该产业的经济复杂度排名中,位于前列的国家多为发达国家,资源生产国排名普遍较低;中国逐步稳定在全球第四位,但与德国、日本、美国还有一定差距。(2)全球稀有高熔点金属产品空间呈现明显的“核心边缘”结构,核心区域的产品主要是机器、电机、电气、影音设备及其零件,核心区域和资源类产品出口额增长幅度最高。(3)中国该产业的优势产品数量逐步攀升并位居世界第二,核心区域优势不足是中国该产业的复杂性低于德国、日本和美国的主要原因;现阶段,中国稀有高熔点金属产业应主要发展“中密度、中复杂度”类产品。

“魔性”液态金属:让“终结者”步入现实

在《终结者》系列电影中,让人印象深刻的反派角色无疑是由特殊液体金属构成、具有变形和自我修复等能力的“T-1000”了。如今,随着科学家们对液态金属的研究逐渐深入,液态机器人这种科幻角色也正在慢慢变成现实。什么是液态金属液态金属是一系列低熔点金属以及合金材料的统称,它在室温或较低的加热温度下呈现出一种可流动、不定型的液体状态。在元素周期表中,汞、铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、铋、铊、镉、铅、锌、锑、镁等熔点不超过660.37℃,也就是说熔点不超过铝熔点的金属都被称为液态金属。

低熔点金属/聚乙烯复合体系的密炼加工行为及导电性能

通过密炼机将低熔点金属与聚乙烯熔融混合;研究了复合体系中金属粒子的尺寸与混合时间、转子转速、金属含量之间的关系,以及这些因素对复合材料体积电阻率的影响。结果表明,当金属的体积分数高于0.65%或混合时间超过5min时,可观察到金属液体聚集析出;当金属的体积分数为0.65%且混合时间为5 min时,金属液体聚集析出不明显。金属粒子尺寸随混合时间延长而先减小、再增大;随转子转速增加而先减小、然后趋于稳定;随金属含量增加而先增大后减小。复合材料的体积电阻率也受上述三个因素的影响,但密炼时间、转子转速对体积电阻率的影响应归咎于金属粒径的影响。

一种适合于高熔点金属合金化的新技术

详细介绍了一种适合于高熔点金属合金化的新技术———双层辉光离子渗金属技术。对于它的基本原理、放电模式、渗金属机理、技术特点以及该技术目前应用情况简要进行了报道。指出该技术是一项适合于高熔点金属表面合金化和采用高熔点金属对铁基或某些熔点较高的有色金属材料进行表面合金化的先进工艺技术,在材料表面合金化方面有着广阔的应用前景。

高熔点金属的搅拌摩擦焊接计算机仿真模型及验证

结合Comsol Multiphysics多物理场耦合软件,利用Jmat Pro软件计算得到TC4钛合金焊材与温度相关的材料本构模型,应用数值模拟理论、傅立叶定律、有限元法、热力学基本理论,并借鉴了M.Song和R.Kovacevic关于移动坐标系的控制方程的思想,对高熔点钛合金搅拌摩擦焊接模型的建模方法进行系统研究。在相同焊接工艺参数下,通过与Gianluca Buffa Ti6Al4V钛合金FSW温度场结果对比,验证了FSW模型的正确性和可靠性。

高熔点金属电弧喷涂快速制模工艺研究

综述了电弧喷涂快速制模技术的发展现状,分析了高熔点金属应用于电弧喷涂快速制模中存在的问题。通过实验研究,得出了在母模上铺设随形金属网、辅型喷涂、间隔喷涂和复合喷涂等方法,有效地将高熔点金属用于电弧喷涂快速制模,扩展了电弧喷涂快速模具的应用范围。

低熔点金属3D打印技术研究与应用

3D打印是增材制造技术的一种，近年来得到了广泛的关注和研究。这是一种将墨水（如粉末金属或塑料）按照一定方式逐层打印出来的技术，常用的典型材料包括塑料、陶瓷、高熔点金属粉末等。

芯片强化散热研究新领域——低熔点液体金属散热技术的提出与发展

近年来,高集成度计算机芯片、光电器件等引发的热障问题,已成为制约其持续发展的技术瓶颈之一。围绕这一紧迫现实需求,提出将室温下呈液体状态的低熔点金属或其合金作为冷却流动工质,以发展先进芯片散热器的技术观念,并在相应的理论分析、试验研究及实际器件的研制等方面取得了进展。随后,国外也启动了类似研究,相应进展立即在产业界及学术界产生重要反响。种种态势表明,液体金属芯片散热技术已成为计算机热管理领域内极具探索价值的新前沿。由于液体金属热导率远高于常规流体,因而在传热效果上可望显著优于传统的液冷方法,该方法的建立为发展高性能芯片冷却技术开辟了一条全新的途径。回顾新方法提出的过程,归纳出其中有待解决的一些重要科学问题,并对其应用前景进行展望。

低熔点金属Sn与2205双相不锈钢的交互作用行为

研究了液态Sn与2205双相不锈钢的交互作用,评价低熔点金属Sn对不锈钢的污染行为。采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察交互作用前后样品的形貌,采用能谱分析仪线扫描和面扫描检测Sn污染不锈钢后样品的元素分布,通过热力学计算分析不锈钢表面钝化膜在液态Sn中的稳定性,进而揭示Sn与2205双相不锈钢的交互作用机理。结果表明,Sn与2205双相不锈钢以形成Fe-Sn化合物的形式发生交互作用从而形成化学冶金结合。在奥氏体区存在化合物粘附,而铁素体区未见化合物粘附,Sn的选择性粘附与两相区的化学成分差异有关。通过热力学计算得出钝化膜主要成分Cr2O3与Sn不发生化学反应,钝化膜能够作为物理障碍阻止Sn污染,不完整的钝化膜使原子之间相互扩散反应造成Sn污染。

稀土铈与钢中低熔点金属铅的作用研究

通过熔渗实验研究了铈与铅在钢中的作用机理。OM、EPMA和XRD分析表明,Ce与Pb在钢中有较强的化学亲和力,易形成CePb和Ce5Pb3高熔点金属间化合物,从而改善和消除杂质元素铅对钢性能的危害;采用Miedema模型计算Ce-Pb固态合金的生成焓,从热力学上证明了实验分析的结果。

金属基热界面材料研究进展

随着芯片向小型化、集成化和高功率化发展,其在工作时产生的热量增多,若产生的热量不能及时传递到外部,会严重影响电子元件的性能和使用寿命。热界面材料是电子元件散热结构中重要的组成部分,其主要作用是填充电子元件与散热器之间的空气间隙,使电子元件产生的热量快速转移,降低界面热阻。综述了现有热界面材料的种类和特点,详细介绍了金属基热界面材料的类型与性能特征、研究现状及存在的问题等,并对低熔点金属基热界面材料的发展进行了展望。

偶联剂对制备环氧-低熔点金属复合材料的影响

通过相反转法制备环氧-低熔点金属复合材料。采用偶联剂改善了低熔点金属在基体中的分散性,利用扫描电子显微镜和数字电桥研究了金属粒子分散性对复合材料结构和性能的影响。结果表明,采用相反转法和合适的偶联剂能使低熔点金属均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地增加复合材料的介电性能。

聚醚醚酮/低熔点金属合金复合材料的制备及性能

采用低熔点铜–磷(Cu-P)、铜–锡(Cu-Sn)合金与聚醚醚酮(PEEK)树脂通过真空热压烧结制得一种新型金属树脂复合材料,研究了PEEK含量对复合材料电性能及力学性能的影响,分析了材料复合界面及组织结构变化与性能变化的关系,测量并分析了材料电阻率与PEEK体积分数之间的关系。发现PEEK体积分数为15%时,复合材料的强度达到285 MPa,硬度为104.1 HRB,材料的导电性能和力学性能达到了综合最佳值,材料也形成了典型的海–岛相结构。

含低熔点金属的聚合物基复合材料的研究进展

低熔点金属在聚合物熔融加工温度区间内呈现液态,在一定条件下,含低熔点金属的聚合物基复合材料同时具备优异的加工性能、导电性能和力学性能。而且,通过调控环境温度,复合材料中的低熔点金属可实现刚性粒子和可变形液滴2种形态间的转换,赋予了复合材料独特的温度响应性。含低熔点金属的聚合物基复合材料不仅能广泛应用于静电消除、电磁屏蔽、传感器、导电和导热材料等领域,还能在可穿戴数码设备等需柔性和高度变形的多功能材料领域具有广阔的应用前景。文章分类综述了含低熔点金属的聚合物基复合材料的研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。

低熔点金属与冷却剂相互作用的数值模拟

为了更好的验证钠冷快堆堆芯解体事故分析程序,需要对熔融燃料与冷却剂的相互作用(FCI)现象进行模拟与验证。对于钠冷快堆而言,采用钠作为冷却剂的FCI实验较难开展,对实验条件要求极高。因此本研究利用锡-水相互作用实验进行机理研究和程序验证。本文通过对实验的模拟来研究发生在核反应堆严重事故情况下的燃料与冷却剂相互作用过程。采用基于泰勒不稳定性的水力学细粒化模型,对低熔点金属与冷却剂相互作用过程进行数值计算和预测。计算结果表明,水力学模型较好地模拟了低熔点金属与冷却剂相互作用过程。

高熔点金属电弧喷涂快速制模涂层变形控制研究

采用ZnAl合金作为打底层材料,通过喷涂前对基体进行预热以及在喷涂过程中对基体和涂层进行温度控制,降低喷涂过程中涂层的温度梯度,达到减小涂层内残留热应力,减小甚至消除涂层的变形,得到较厚的3Cr13不锈钢涂层。该方法可用于制造高硬度金属电弧喷涂模具,为汽车样车试制和小批量生产服务。

高熔点金属电弧喷涂制模涂层缺陷产生机理及控制

在利用高熔点金属电弧喷涂技术制作快速模具的过程中,经常产生裂纹,分层剥离和胀起等缺陷,导致涂层缺陷的重要原因是涂层内残余应力。缺陷常发生在涂层最薄弱的位置。改变喷涂工艺,使涂层厚度尽量均匀,增加工艺补充,减少结构的应力集中,可以有效地减少或消除缺陷。

以低熔点金属为催化剂的CVD方法制备硅及硅氧化物纳米材料

一维硅纳米材料由于具有优越的电子学、光学特性以及能够与传统的硅基工业相兼容等特点,使其控制制备倍受科研工作者的关注.在众多一维硅纳米材料的控制合成方法中,经典的气相-液相-固相（VLS）机制下的催化剂诱导生长是一种极为重要的控制合成方法.在VLS机制中,金属催化剂是影响一维纳米结构生长的最重要的因素之一,