Ca含量对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr镁合金显微组织和性能的影响

通过XRD、SEM和性能测试研究了Ca含量的变化对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr(x=1,1.5,2,2.5)镁合金的显微组织和性能的影响。结果表明,时效态合金主要由α-Mg和Al_(2)Ca相组成,Al_(2)Ca相成网状分布。合金的抗拉强度和伸长率随着Ca加入量的增加而逐渐降低,当Ca含量为1%时合金的拉伸性能最佳,而合金的硬度随着Ca的加入而增加。在175℃、70 MPa下,Ca的添加使时效态合金的稳态蠕变速率降低。

Al含量对Mg-xAl-3Ca合金微观组织和力学性能的影响

通过向镁熔体添加不同含量的铝(10wt.%~80wt.%)和3wt.%的钙粒,成功制备了一系列Mg-xAl-3Ca(x=1wt.%、20wt.%、30wt.%、40wt.%)合金和Al-xMg-3Ca(x=17wt.%、27wt.%、37wt.%、47wt.%)合金。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和万能试验机等设备来研究镁铝钙合金向铝镁钙合金演变过程中的微观组织变化及对压缩性能的影响机制。结果表明,在一定范围内铝含量能够提高合金的抗压性能。当铝含量占比低于30wt.%时,合金的抗压强度随着铝含量的增加也随之提高。当铝含量占比30wt.%时,合金中的Mg_(17)Al_(12)相互相连接形成网状结构,抑制了α-Μg相的生长和移动,从而提高合金的抗压强度至379.43MPa,而当铝含量超过30wt.%时,由于存在大量的Mg_(17)Al_(12)和大尺寸的Al_(2)Ca相,合金的脆化倾向增加,从而使合金的抗压强度逐渐下降。当铝含量占比为50wt.%和60wt.%时由于只形成了少量的金属间化合物,因此其抗压强度最低。然而,当铝含量为80wt.%时,合金中的α-Al相具有高硬度和强度,可增加合金抗压强度,合金抗压强度为438.06MPa.

挤压工艺对Mg-Al-Ca-Zn合金组织与性能的影响

对Mg-2.0Al-1.5Ca-0.8Zn合金进行了320~400℃,32、64不同挤压比的挤压试验,采用OM、SEM、拉伸试验、腐蚀试验等手段,研究了不同挤压工艺对Mg-2.0Al-1.5Ca-0.8Zn合金组织与性能的影响。结果表明:随着挤压温度和挤压比的升高,合金的晶粒尺寸逐渐增大。随着挤压温度的升高,合金的抗拉强度逐渐提高,伸长率和耐腐蚀性先升高后降低。挤压温度400℃,挤压比32时挤压的合金的抗拉强度最高,为268.5 MPa。挤压温度360℃,挤压比64时挤压的合金的塑性最佳,其伸长率为27.4%。挤压温度360℃,挤压比32时挤压的合金的耐腐蚀性最好,其腐蚀失重率为226.4 mg/(cm^(2)·h)。

Ca-Mg-Al-Si系高性能泡沫陶瓷的制备

通过对钢渣和菱镁矿配方组成的优化,采用高温发泡法制备的兼具高强度和低热导率的Ca-Mg-Al-Si系高性能泡沫陶瓷,其主要原料为红柱石与粉砂质页岩,发泡剂为碳化硅,助熔剂为锂辉石。在测试其气孔率,体积密度与抗折强度等性能的同时,也使用Micro-CT、SEM、XRD、XRF等检测手段对泡沫陶瓷进行了表征。实验结果显示:当样品中加入11 wt%钢渣,7 wt%菱镁矿时综合性能最佳,此时抗折强度为11.15 MPa,热导率为0.091W/(m·K),总气孔率为61.02%,闭口气孔率为55.30%,体积密度为0.944 g/cm^(3)。

Sr对Mg-Al-Ca铸造合金微观组织的影响(英文)

研究Sr对Mg-Al-Ca铸造合金微观组织演变的影响。研究发现,微量Sr会导致镁基体组织轻微粗化。当Sr含量从0.1%增加至0.5%时,镁基体的晶粒尺寸由83.9μm减小到65.8μm。添加0.1%-0.3%Sr对Al2Ca相有显著的变质细化作用,同时,使其形貌从条状转化为球状。Al2Ca的含量随着Sr元素的添加而有所增加。镁基体晶粒细化主要是由于Sr的添加增加了熔体的有效过冷度以及合金固/液界面前沿区域形成很强的成分过冷效应引起的。Sr对Al2Ca的变质作用主要归因于Sr在Al2Ca晶体上的吸附。当Sr含量增加至0.5%时,合金会出现过变质现象。

Mg-6Al-(Sr,Ca)合金的显微组织和蠕变性能

系统研究了Mg-6Al-2Sr和Mg-6Al-(1-2)Sr-1Ca合金在水冷模铸造和压铸态下的显微组织、力学及蠕变性能．Mg-6Al-2Sr合金的铸态组织由α-Mg和沿枝晶界分布呈片状的α-Mg+Al4Sr共晶相组成．在Mg-6Al-2Sr基础上加入少量的Ca,合金中的Al4Sr被Mg2Ca取代,且出现了Mg—Al—Sr三元中间相,合金的抗蠕变性能显著提高．对蠕变后试样进行的扫描电镜观察表明, Mg-6Al合金中添加Sr和Ca后形成的中间相均具有很高的热稳定性．Mg-6Al-2Sr合金蠕变后的试样中出现了β-Mg17Al12相的非连续析出;而采用Sr和Ca复合合金化的试样显微组织在蠕变后无明显变化,也未析出β相,因而显著地提高了合金的抗蜗变性能．与水冷模铸造试样相比,压铸试样具有更细的显微组织和更高的室温与高温力学性能,但抗蠕变性能略低．

Li含量对Mg-Li-Al-Ca系合金的显微组织和耐蚀性的影响

用电化学方法研究了Mg-Li-Al-Ca系合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,利用X射线衍射仪分析了腐蚀产物的组成,通过失重法测试腐蚀速率。结果表明:腐蚀测试过程中出现大量的气泡和腐蚀坑,且腐蚀现象主要发生在纯镁基体和Mg Li2Al相上。在电化学测试过程中,随着Li含量的增加,腐蚀电位、腐蚀电流和腐蚀速度都经历了先升高后降低的变化,在Li含量为9%左右出现拐点。XRD分析结果表明,腐蚀产物层主要为Mg(OH)2。

Ca对超轻Mg-Li-Al合金显微组织和力学性能的影响

本试验熔制了Mg-5,9,16%Li-2%Al合金,研究了添加不同Ca含量对合金组织和性能的影响。通过显微观察可知,元素Ca对显微组织中的α相(hcp)和β相(bcc)有细化作用。通过EPMA分析可知,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物。显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化。室温下进行拉伸测试,结果表明,添加1%Ca可以提高合金的强度,却降低合金的塑性,分别是因为元素Ca的细化作用和晶界处Al2Ca具有脆性的原因。

高强度Mg-Zn-Ca-Al合金的研究

采用铜模铸造法制备了Mg80Zn16-xCa4Alx(x=2、4、6)和Mg75Zn17Ca4Al4高强度镁合金,分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和万能力学实验仪研究了合金的组织、断口形貌、相组成和力学性能。试验结果表明,Mg80Zn16-xCa4Alx(x=2、4、6)和Mg75Zn17Ca4Al4合金的压缩强度分别为560MPa、560MPa、540MPa和635MPa,屈服强度分别为310MPa、310MPa、330MPa和600MPa。合金具有高达2.67×105N·m·kg-1的比强度,Mg75Zn17Ca4Al4合金的屈服强度是稀土高强度镁合金断裂强度的2倍。其他合金的屈服强度与稀土高强度镁合金的断裂强度相当。所研究的系列镁合金是目前所报道的强度和塑性最高的不含过渡族金属的镁合金。

复合添加Gd与Ca对Mg-7Al-1Si镁合金显微组织及蠕变性能的影响

在Mg-7A1-1Si合金中添加0～2％的（Gd＋Ca）,制备不同成分的镁合金.利用光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射仪、压缩蠕变装置研究添加（Gd＋Ca）对Mg-7Al-1Si合金显微组织及蠕变性能的影响.结果表明,（Gd＋Ca）的适量加入,能使Mg-7A1-1Si合金a晶粒得到显著细化、Mg2Si相形态得到明显改善、β相分布更为弥散.当（Gd＋Ca）加入量为1.0％时,合金的组织均匀,细化效果最好,抗蠕变性能也达到最佳.晶粒平均尺寸由79.08 μm减小到59.06μm,β相含量由10.88％减少到6.80％,硬度由HV66.7提升到峰值HV77.1;蠕变应变量由5.70％减小到1.15％,比未添加（Gd＋Ca）时降低了79.8％.

快速凝固法制备Mg-Al-Ca合金薄带

通过单辊快淬法制备了Mg-8.2Al-4.7Ca合金薄带,采用XRF、XRD、金相显微分析、显微硬度测量等分析方法研究了其凝固组织及相结构,以及转速对镁合金条带厚度和显微硬度的影响。研究结果表明,急冷快速凝固条件下,合金形成非晶相+细小hcp-Mg(Al,Ca)相;镁合金薄带显微组织沿厚度方向分为近辊面细晶区、内部柱状晶和自由面粗晶区;随着辊速的提高,晶粒不断细化,薄带的硬度不断提高。晶粒细化是显微硬度提高的主要原因。

ICP-AES快速测定珍珠岩矿中Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti和Mn

建立了电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定珍珠岩中的Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti和Mn的方法,对测试仪器条件及元素谱线等相关参数进行实验和优化,克服了常规化学法测定中步骤繁琐、耗时长、工作量大的不足。精密度(RSD,n=10)为0.22%-0.87%,加标回收率在96.2%-103.8%之间。具有快速、简便及线性范围宽等优点,可用于珍珠岩及其制品的分析,结果满意。

铸造压强对Mg-6Zn-1Al-0.5Mn-0.5Ca合金的组织和性能影响

利用XRD衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉伸测试研究挤压铸造压强对Mg-6Zn-1Al-0.5Mn-0.5Ca合金组织和性能的影响。结果表明:挤压铸造合金的相由α-Mg,τ(Mg32(Al,Zn)49)和少量的Al8Mn5相组成,压强变化并不改变第二相的组成;提高挤压铸造压强,合金铸态组织中第二相数量增加,尺寸减小且弥散分布;合金元素分布更均匀,尤其是添加的微量Mn,Ca,有效减轻了合金的枝晶偏析程度;随着挤压铸造压强的增加,合金的强度和塑性也随之提高;压强由0 MPa增加到100 MPa,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了27%,14%,31%和9%;合金的力学性能提高主要是因为随着挤压铸造压强的增加,原子扩散激活能和晶体长大速率下降,冷却速率提高,使得第二相细化且数量增加。

Ca-Mg-Al-LDHs制备及其煅烧产物处理高氟水的研究

以Ca(NO_3)_2·4H_2O、Mg(NO3)2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O作为原料,通过共沉淀法成功制备了Ca-Mg-AlLDHs层状材料。该层状材料经450℃煅烧后,Ca-Mg-Al-LDHs层状结构坍塌并转变成复合金属氧化物(LDO),该材料离子吸附性能增强。比表面积和孔径分析表明Ca-Mg-Al-LDHs(450℃煅烧后)显示了微介孔特性,比表面积为201 m2/g,孔径约为18.2 nm。Ca-Mg-Al-LDHs层状材料(450℃煅烧后)处理高氟水研究结果表明吸附时间超过7 h后,氟去除率可以达到95%以上。

CaF_2对Mg-12%Li-1%Al合金组织和性能的影响

试验熔制了Mg-12%Li-1%Al合金,研究了添加少量的CaF2对合金组织和性能的影响。通过显微观察可知,被还原元素Ca对显微组织中的β相(bcc)有细化作用,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物。显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化。室温下进行轧制板材拉伸测试,结果表明,置换出来的元素Ca可以提高合金的强度和塑性。

Al_2O_3颗粒级配对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3系LTCC材料性能的影响

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃和D_(50)分别为0.83μm与3.49μm的Al_2O_3粉料为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/Al_2O_3系介电陶瓷材料。设计将两种氧化铝按一定配比混合以优化氧化铝颗粒级配,研究了氧化铝颗粒级配和烧成温度对玻璃/Al_2O_3材料的烧结性能、介电性能和力学性能的影响。随着氧化铝颗粒级配的优化,玻璃/Al_2O_3材料的收缩率、体积密度、相对介电常数、抗弯强度增加,而介电损耗减小。添加D_(50)为2.81μm的Al_2O_3混合粉料的玻璃/Al_2O_3材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:体积密度为3.09 g/cm^3,相对介电常数7.78,介电损耗0.53×10^(-3)(于10 MHz下测试),抗弯强度为181 MPa,因此该体系材料比较适合用作LTCC封装材料。

不同氧化物对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料性能的影响

实验设计Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃分别与Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2复合,通过调控Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物组成,低温烧结制备玻璃复合氧化物材料,重点研究了玻璃/氧化物材料的烧结性能与介电性能。研究结果表明,氧化物种类对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料的烧结性能、热性能、介电性能有较大影响,Al2O3有利于促进玻璃/氧化物材料烧结致密,SiO2可以用于降低该体系介电陶瓷材料的介电常数。Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料于875℃烧结试样的综合性能最好,其体积密度为3.10 g.cm^-3,10 MHz下介电常数为8.03,介电损耗为0.0005,基本可以达到LTCC材料的使用要求。

Ca、Sc对原位Mg_2Si/Mg-Al复合材料组织的影响

在原位合成制备Mg2Si/Mg-A1复合材料过程中,加入Ca、Sc作为变质剂,并采用光学显微镜研究了单独变质与复合变质对材料组织的影响。结果表明:Ca、Sc都是有效的变质剂,尤其是复合变质,能使初生Mg2Si尺寸由40～130μm减小至6～7μm,其形态由不规则变为规则的多边形;共晶Mg2Si亦趋向于弥散分布,变质效果显著。

机械合金化Mg-Al-Ca非晶合金的制备

以纯金属Mg、Al和Ca为原料,采用机械合金化的方法制备Mg70Al20Ca10非晶态合金,借助X射线衍射仪、扫描电镜仪与差示扫描量热仪分析球磨过程中粉末试样的结构变化及其热稳定性。结果表明球磨过程中有两个非晶相形成阶段,非晶相的热稳定性很好。Mg-Al-Ca合金在负值混合焓较小的条件下,可以通过机械驱动力的作用发生非晶转变。

Mg_(70)Al_(20)Ca_(10)合金机械合金化过程中的结构变化

以纯金属Mg、Al和Ca为原料,采用机械合金化的方法制备了Mg70Al20Ca10非晶态合金,分析了球磨过程中粉末试样的晶粒尺寸变化和相结构变化情况。结果表明,球磨过程中形成纳米晶和两种非晶相。Mg-Al-Ca合金在化学驱动力较小的条件下,可以通过机械驱动力的作用提高Ca、Al在Mg中的固溶度,导致非晶转变的发生。