La对CMSX-4单晶合金与型壳润湿性及界面反应的影响

为了获取高质量的含稀土单晶叶片,采用座滴法研究了La含量对CMSX-4单晶合金与陶瓷型壳润湿性及界面反应的影响。实验结果表明,添加90×10^(-6) La时,合金与型壳的润湿角略有下降,合金中仅发现Al与型壳中的SiO_(2)发生反应,形成产物为Al_(2)O_(3);当合金中w[La]达到143×10^(-6)时,合金与型壳的润湿角显著下降,合金中的La和Al都与型壳中的SiO_(2)发生反应;随后继续增加La含量,界面处析出不同La、Al原子比的铝酸镧化合物,润湿角变化不大。由此可见,实验中,143×10^(-6)为CMSX-4单晶合金中La发生界面反应的临界含量,而且,La与SiO_(2)的反应可以提高合金/型壳体系的润湿性。

纳米Fe_(3)O_(4)增强硅橡胶与铁氧体的界面黏结特性试验研究

目的探究纳米Fe_(3)O_(4)增强硅橡胶与铁氧体的界面黏结特性。方法分别开展准静态拉伸试验、界面法向和切向黏结强度试验。采用超弹性理论,分析纳米Fe_(3)O_(4)增强硅橡胶材料的拉伸行为,采用双线性和指数内聚力模型,分析纳米Fe_(3)O_(4)增强与铁氧体的界面破坏行为。结果通过拉伸试验获得了不同纳米Fe_(3)O_(4)含量的硅橡胶的工程应力应变曲线及两参数Mooney-Rivlin模型,小变形范围的模型误差在1%以内,大变形范围的最大误差为3.8%。通过界面强度试验,获得了不同纳米Fe_(3)O_(4)含量的硅橡胶和铁氧体界面的法向和切向力-位移曲线、黏结强度和界面断裂能,得到了界面法向和切向黏结强度内聚力模型参数。结论随着纳米Fe_(3)O_(4)含量增加,硅橡胶的拉伸强度增加,界面法向黏结强度和断裂能增大,而切向黏结强度和断裂能变化不显著。双线性内聚力模型更适合作为纳米Fe_(3)O_(4)增强硅橡胶与铁氧体的界面黏结强度表征模型,界面法向和切向黏结强度变化规律与实测值的吻合程度更高。

第一性原理分析Al/Al_(4)SiC_(4)界面的稳定性与电子结构

针对选区激光熔化制备SiC/Al基复合材料中形成的Al/Al_(4)SiC_(4)界面,采用第一性原理计算方法,建立了12种Al/Al_(4)SiC_(4)界面结构模型,研究了Al/Al_(4)SiC_(4)界面结构的粘附功与电子性质。结果表明,几何优化后,C(Al)终端和Al终端界面润湿性较好。其中,Al终端心位界面的粘附功为7.32 J/m^(2),界面间距为0.227 nm,说明此结构具有强界面特征。这意味着Al/Al_(4)SiC_(4)界面更倾向于形成Al终端心位界面结构。在Al终端心位和孔位界面结构中,界面两侧键合方式主要为金属键和离子键。而在C(Al)终端心位和孔位界面结构中,界面两侧键合方式主要为共价键和离子键。

扩散焊后TC4钛合金热变形行为及焊接界面孔洞演变

利用UTM5504X型电子万能试验机对扩散焊后TC4钛合金进行恒应变速率拉伸实验,研究材料在变形温度680~920℃、应变速率0.0001~0.1 s^(-1)条件下的热变形行为。通过光学显微镜分析了扩散焊后TC4钛合金和原始态TC4钛合金金相组织的差异,并研究了不同变形参数对焊接界面孔洞的影响。结果表明:与原始态TC4钛合金相比,扩散焊后TC4钛合金中针状α相发生了明显粗化。随着变形温度的上升和应变速率的下降,峰值应力逐渐减小。在变形温度680~800℃、应变速率0.0001~0.01 s^(-1)范围内,扩散焊后TC4钛合金趋于沿焊接界面断裂;当变形温度为920℃、应变速率为0.0001 s^(-1)时,扩散焊后TC4钛合金沿焊接界面断裂,伸长率为237.1%。当真应变保持恒定时,焊接界面的孔洞占比随着变形温度的上升和应变速率的下降逐渐减小。

丝瓜络封装NiO/Co_(3)O_(4)复合材料的制备及其界面蒸发性能研究

以丝瓜络为载体,采用超声辅助真空吸附法制备不同组分比的丝瓜络封装NiO/Co_(3)O_(4)复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射仪(WAXD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外分光光度计、氙灯蒸发仪对丝瓜络封装NiO/Co_(3)O_(4)复合材料的微观形貌、晶体结构、官能团结构、吸光度以及水蒸发速率进行测试。SEM和WAXD结果表明:NiO和Co_(3)O_(4)已物理附着在丝瓜络中,且丝瓜络封装NiO/Co_(3)O_(4)复合材料未产生新的结晶衍射峰;光催化降解及蒸发速率测试结果表明,在250W紫外灯照射下,组分比为3∶1的NiO/Co_(3)O_(4)复合材料对罗丹明B降解率达到48%;在1.5kW/m^(2)的太阳光照强度下,组分比为5∶1的NiO/Co_(3)O_(4)复合材料的蒸发速率达到1.44kg/(m^(2)·h),是纯水自然蒸发速率的10~15倍。

O_(2)对三元混合气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)中界面闪络及固体析出特性的影响研究

在环保气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)中加入一定量O_(2)组成三元混合气体后,可以限制C_(4)F_(7)N深度分解形成固体产物,因此在部分环保替代方案中得到应用;然而,O_(2)的引入对气固界面放电特性以及固体产物形成特性的影响尚未得到深入研究,当前多数三元混合气体方案中O_(2)含量缺乏依据。为探究合适的O_(2)混合比例,研究C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)三元混合气体下的气固界面闪络特性,获得O_(2)含量、C_(4)F_(7)N含量等对闪络电压的影响;分析三元混合气体下气固界面闪络放电电流以及放电后的界面宏观、微观图像。结果表明:O_(2)含量对闪络放电电压、放电电流幅值总体影响不大,制订混合方案时可主要考虑其对分解特性的影响;O_(2)含量过高时会促进气体电极绝缘材料三结合点附近区域的烧蚀现象,增强放电通道中的气体热解过程,从而形成烧蚀坑或黑色固体产物堆积,影响系统的绝缘水平;实际应用中O_(2)含量不宜超过6%。

第4代陶瓷对陶瓷界面假体行全髋关节置换术的疗效

目的 探讨第4代陶瓷对陶瓷界面假体行全髋关节置换术(THA)的疗效。方法 采用第4代陶瓷对陶瓷界面假体行THA治疗30例终末期髋关节疾病患者。记录并发症发生情况,采用Harris评分和UCLA评分评估髋关节功能及活动水平。测量髋臼杯假体的外展角和前倾角以评价髋臼杯安装是否在安全区范围。结果 患者均获得随访,时间24~46个月。切口均一期愈合,未发生神经、血管损伤。1髋出现关节异响现象。末次随访时,患者均无大腿痛,股骨及髋臼假体均获骨长入性固定,无因出现骨溶解、假体松动及感染等并发症而行翻修手术;29例步态恢复正常,1例轻度跛行。Harris评分由术前28~68(47.83±13.45)分提高到末次随访的85~98(92.60±3.12)分(P<0.01),其中优25例,良5例,优良率为100%。UCLA评分由术前2~6(4.27±1.51)分提高到末次随访的5~10(7.53±1.78)分(P<0.01)。末次随访时,髋臼外展角28°~55°(40.8°±7.6°),髋臼前倾角10°~26°(16.0°±4.1°),髋臼杯均在安全区范围。结论 第4代陶瓷对陶瓷界面假体行THA治疗终末期髋关节疾病,患者关节功能恢复较好,术后并发症少。

LaPO_4:Eu^(3+)@SiO_2核壳结构发光纳米棒的制备与表征

在不加任何表面活性剂的条件下,通过水热法直接合成了LaPO_4:Eu^(3+)纳米棒,并采用溶胶-凝胶法在其表面修饰了一层SiO_2,得到了LaPO_4:Eu^(3+)@SiO_2纳米棒。XRD分析表明,样品包覆前后均属于单斜晶系的独居石型的LaPO_4。FTIR分析表明,LaPO_4:Eu^(3+)粒子与SiO_2是以化学键的形式结合在一起。由TEM照片可见,所得LaPO_4:Eu^(3+)样品为直径约20nm、长度达300～500nm的长径比较大的纳米棒。通过改变TEOS的加入量得到了不同包覆层厚度的LaPO_4:Eu^(3+)@SiO_2纳米棒。荧光光谱分析表明:以259nm作为激发波长,LaPO_4:Eu^(3+)发光纳米棒的主发射峰位于591nm,为Eu^(3+)的特征橙红光发射,归属于Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1跃迁。随着SiO_2包覆层厚度的增加,样品的激发光谱和发射光谱的强度逐渐减弱,峰形和谱峰的位置没有明显的变化。

NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应机理

采用电弧离子镀技术在TC4(Ti6Al4V)合金基体表面沉积制备NiCrAlY涂层。通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射分析及显微硬度测试,研究真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响;分析界面反应产物的形成过程;讨论Cr元素在界面反应中的作用机制。研究结果表明:真空热处理后NiCrAlY涂层中有γ-′Ni3Al相析出,提高了涂层的表面硬度;在870℃以下热处理,NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应产物的出现顺序依次为:相变影响区→Ni3(Al,Ti)和Ti2Ni化合物层→TiNi化合层;Cr元素在870℃以上开始扩散并参与界面反应,形成TiCr2化合物。

SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料的界面研究(英文)

采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了用中国制备SiC纤维增强的Ti-6Al-4V复合材料的界面反应,发现在SiC纤维的C涂层和Ti-6Al-4V基体之间形成的界面反应产物为细晶粒和粗晶粒的TiC,而无C涂层的SiCf/Ti-6Al-4V的界面反应产物,从SiC纤维到Ti-6Al-4V基体,依次为细晶粒的TiC+Ti5Si3、粗晶粒的TiC和Ti3SiC2。还测量了界面反应区厚度并讨论了界面反应机理。

S_3iN_4/Ni/TiAl扩散连接接头界面结构及性能

采用厚度为80μm的镍中间层实现了Si3N4陶瓷和TiAl合金的扩散连接.采用扫描电镜(SEM),能谱检测(EDS)等分析方法确定了TiAl/Ni/Si3N4扩散焊接头的典型界面结构为TiAl/Al5Ni2Ti3/AlNi2Ti/Ni3(Ti,Al)/Ni(s,s)+Ni3Si/Si3N4.重点分析了连接温度对接头界面结构及力学性能的影响规律.结果表明,随着温度的升高,TiAl/Ni界面处元素互扩散速率逐渐加快,导致各化合物层厚度增加.同时,Si3N4与镍的反应加快致使在Si3N4/Ni界面处出现孔洞;连接温度过高时,易在该孔洞区产生裂纹.当连接温度1 000℃,保温时间2 h时接头抗剪强度达到最大为104.2 MPa.压剪过程中,裂纹起裂于SiN/Ni界面处,随后向SiN侧扩展并最终断裂于陶瓷母材.

盐度对崇明东滩沉积物—水界面NH_4^+交换行为的影响

通过对自然沉积物柱样不同盐度下的模拟 ,得出在有丰富微生物活动的潮滩由盐度的增加引起的NH4+ 离子配位体的增加 ,不能直接导致NH4+ 从沉积物 -水界面析出 ,而主要是通过对微生物生理活动的影响 ,控制NH4+ 在界面的交换行为 ,并且盐度增加引起NH4+ 在界面扩散行为的变化 ,仅在中盐度条件下盐度增加的最初 1～ 2h内表现出来。在低盐度下 ,矿化作用对盐度最敏感 ,在盐度从 7降到 0的初始 1h内 ,矿化作用超过硝化作用 ,使NH4+ 从沉积物—水界面析出 ,而中盐度下硝化作用对盐度的增加更敏感。在盐度增加的整个过程中 ,微生物的矿化和硝化都受到抑制 ,但微生物的硝化作用对盐度变化的适应能力较强。

塔中地区T7^4界面碳酸盐岩古岩溶发育控制因素分析

T7^4界面是塔中地区奥陶系重要的不整合界面，在其下的奥陶系碳酸盐岩风化壳中已获高产油气流。塔中地区石油勘探实践及T7^4界面形成时期地理地质条件的分析为塔中地区同期碳酸盐岩岩溶的广泛发育提供了充足的证据。以现代岩溶形成理论为指导，对发育于T7^4界面之下的碳酸盐岩体中的古岩溶研究表明，该区奥陶系碳酸盐岩古岩溶主要以发育于T7^4界面之下250～300m的裂缝、孔洞为主的侵蚀面岩溶，垂向上具有良好的分带性，自上而下大致可以分为表生岩溶带、垂直渗流带、季节变化带、水平潜流带和深部缓流带；古岩溶的发育主要受古气候、岩性、构造、古地形及水文地质条件等因素的控制，其中岩性、古地形及古水文地质条件尤为关键；古岩溶高地南、北两侧的岩溶坡地坡度较缓地带，应是下一步石油勘探的重点区域。

黄河三角洲养殖塘水-气界面CO_2、CH_4和N_2O通量特征

随着经济的增长和人口的增加,沿海地区养殖业迅速发展,故养殖区水-气界面的CO_2、CH_4和N_2O交换通量对大气中温室气体浓度的影响不容忽视。以黄河三角洲神仙沟(桩11)南部的养虾塘为研究对象,于2013年6月—2014年4月,采用漂浮箱-气相色谱法对养殖塘白天水-气界面CO_2、CH_4和N_2O通量进行观测,并同步测定养殖塘部分环境因子。结果表明,黄河三角洲养殖塘CO_2、CH_4和N_2O的通量范围分别为-71.140 3~7.278 6、-0.005 8~0.016 5、-0.002 0~0.007 9 mg·m^(-2)·h^(-1),均值分别为-36.347 5、0.005 9、0.002 7 mg·m^(-2)·h^(-1),整体上表现为从大气吸收CO2的汇和向大气排放CH_4和N_2O的源。养殖塘温室气体通量存在明显的季节变化特征,在温度较高的夏秋季,CH_4和N_2O排放通量较大。相关性分析结果表明,温度、盐度、SO_4^(2-)、Cl^-和磷水平对养殖塘温室气体具有一定的影响,且盐度与N_2O通量、SO_4^(2-)浓度与CO_2通量之间的相关性达到显著水平。黄河三角洲养殖塘温室气体通量与自然水体和其他地区养殖塘存在较大差异,其中,地理位置的差异、养殖方式、杀菌剂的使用等环境因子和人为因素的作用显著。此外,养殖塘作为受人为干扰严重的水体,表现为多因子共同作用的结果,这一结论还有待于进一步的研究。研究结果对于综合评价水产养殖对区域气候变化的影响,深化人类活动对全球变暖的影响认识具有一定意义。

无压浸渗制备Si_3N_4/Al复合材料的界面反应研究

研究S i3N4多孔预制体的表面氧化程度对无压浸渗制备S i3N4/A l复合材料界面反应以及复合材料性能的影响是复合材料优化设计的基础。不同氧化程度的S i3N4多孔预制体在相同的浸渗工艺下无压浸渗制得S i3N4/A l复合材料,利用EDS,XRD和洛氏硬度计分别测定陶瓷多孔预制体的成份,复合材料的相组成和硬度。结果表明:S i3N4/A l复合材料组成相包括A l,S i3N4,A lN以及少量的S i,Mg2S i,MgO,MgA l2O4;随着氧化程度增加,复合材料内A lN相减少,MgO含量增加,并逐渐出现MgA l2O4相;复合材料的硬度随预制体的氧化程度增加而线性下降;预制体的氧化造成S i3N4和A l之间的反应减弱是硬度下降的重要原因。

Ti40Zr25Ni15Cu20非晶钎料钎焊Si_3N_4陶瓷的界面结构及强度

采用Ti40Zr25Ni15Cu20非晶钎料进行了Si3N4陶瓷真空钎焊连接,利用SEM、EDX等微观分析手段,研究了钎焊界面的微观结构,得出界面反应层有两部分组成,接头界面微观结构为Si3N4/TiN/Ti Si,Zr Si化合物/钎缝中心;在相同钎焊工艺条件下,研究对比了晶态和非晶态钎料钎焊接头的强度,发现非晶态钎料钎焊的接头强度大大超过用晶态钎料钎焊的接头。

SiC_f/Ti6Al4V/Cu复合材料的界面行为及力学性能

采用箔-纤维-箔法制备SiCf/Ti6Al4V/Cu复合材料,研究Ti6Al4V在连续SiC纤维增强Cu基复合材料中作界面改性涂层时的界面反应结合特征。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析复合材料显微组织、断口形貌以及SiCf/Ti6Al4V界面和Ti6Al4V/Cu界面的反应扩散特征。结果表明:该复合材料的抗拉强度并没有显著提高;SiCf/Ti6Al4V界面反应非常微弱;而Ti6Al4V/Cu界面反应非常明显,主要是Ti原子与Cu原子之间的反应,反应层厚度约为20μm;反应产物主要呈4层分布,分别为CuTi2、CuTi、Cu4Ti3和Cu4Ti。

SiO_2/4H-SiC(0001)界面过渡区的ADXPS研究

采用角依赖X射线光电子谱技术（ADXPS）对高温氧化SiO2／4H—SiC（0001）界面过渡区的组成、成分分布等进行了研究．通过控制1％浓度HF酸刻蚀氧化膜的时间，制备出超薄膜（1～1．5nm）样品，同时借助标准物对照分析，提高了谱峰分解的可靠性．结果显示，高温氧化形成的SiO2／4H-SiC（0001）界面，同时存在着Si^，Si^2＋，Si^3＋ 3种低值氧化物，变角分析表明，一个分层模型适合于描述该过＋渡区的成分分布．建立了过渡区的原子级模型并计算了氧化膜厚度．结合过渡区各成分含量的变化及电容-电压（C-V）测试分析，揭示了过渡区成分与界面态的直接关系．

Cu-Ni-Ti非晶钎料钎焊Si3N4陶瓷的界面结构及连接强度

采用Cu-Ni-Ti非晶钎料钎焊Si3N4陶瓷,利用SEM、EDS等分析手段研究了其钎焊界面的微观结构。结果表明:反应层由两部分组成,其中紧靠Si3N4陶瓷的反应层Ⅰ由TiN化合物组成,Ti-Si化合物构成了反应层Ⅱ。在1100℃×10 min下钎焊时,其接头强度有最大值284.6 MPa。在相同的钎焊工艺条件下,非晶钎料接头强度高于同成分晶态钎料。

Al-4％Cu合金定向凝固温度梯度变化及界面形态演化规律

研究了Al-4％Cu合金定向凝固界面形态随抽拉速率的演化规律及其转变机制。通过测量自行研制的定向凝固设备的温度梯度,发现温度梯度随抽拉速率的增大而减小,并随炉体温度的升高而增大。研究了Al-4％Cu合金定向凝固的界面演化及生长形态,对比后发现,在胞状生长过程中,竞争淘汰是主要的生长方式;而在高速抽拉过程中,尖端开裂是枝晶的主要生长方式。