金属材料晶界工程研究进展

利用晶界工程技术能够显著提高金属材料的力学、化学及磁学性能,因此,晶界工程已成为金属材料研究的一个重要领域。本文对晶界工程的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这一研究领域的发展概况,并提出了未来的进一步研究方向。

用于制备YAG透明陶瓷激光材料超细粉体的合成及其表征研究

作者以硝酸钇和硫酸铝铵 (摩尔比为 3∶5 )为原料 ,碳酸氢铵为沉淀剂 ,利用无机体系共沉淀法制备了钇铝石榴石Y3 Al5O12 (YAG)前驱体 .对前驱体进行适当处理并采用高温热解法 ,制备出了纯相的YAG超细粉体 .用XRD分别分析了不同焙烧温度下所得粉体物相、用TG/DTA分析前驱体在加热过程中的重量变化和晶化的温度 ,用TEM观察所得YAG超细粉体的形貌 .结果表明 ,和其它无机体系相比 ,可在较低焙烧温度 (90 0℃ )下直接得到YAG纯相 ,而且粉体颗粒细小均匀 ,呈椭球形 ,尺寸为 30～ 4 0nm .

晶界设计在多晶体金属材料中的应用

对多晶体金属材料的晶界结构进行设计,能够显著提高这类材料的力学、化学及磁学性能。因此,晶界设计已成为金属材料改性的一项重要技术。对晶界设计的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这项技术的应用研究概况,并提出了未来的进一步研究方向。

标准加入法测定铀铌陶瓷材料中微量钽的研究

采用标准加入-ICP/AES法对铀铌陶瓷材料中微量钽的测定进行了研究.当试液中铌的质量浓度为1.0 mg/mL,钽的测定范围是50～500 μg/g,回收率为106%～99.6%,相对标准偏差（RSD）为6.6%～3.1%.

两层FeSi_2非均匀掺杂梯度材料热电性能研究

采用场激活方法合成掺杂浓度不同的两层非均匀梯度13相FeSi2,用波谱分析了掺杂在两层界面 处的分布,并测量了Mn掺杂丰口Co掺杂的两层非均匀掺杂梯度材料的Seebeck系数和电导率,计算了功率 因子。与相应的均匀材料相比,这种结构具有调节热电性能与温度分布的能力。

日本液态铅铋合金冷却快堆包壳和结构材料研究现状初探

本文介绍日本在下一代快堆候选堆型——液态铅铋共晶合金冷却快堆的研究开发中,针对其关键问题之一——包壳和结构材料与液态铅铋合金冷却剂的高温相容性问题的研究现状和作者对此问题的思考,特别指出了解决现试验中的钢试样表面氧化保护膜的magnetie层致密化问题的必要性和实验研究途径。

核废料包装材料研究现状

介绍了国际上放射性核废物包装方法以及包装容器材料研究现状,重点介绍了地理深埋条件下抗腐蚀性能优异的合金22材料的时效特性和抗腐蚀性能.我国在大力发展核电的同时,寻找经济、安全的包装容器材料是十分必要的,并指出了我国今后在核废物深埋处理方面应开展的工作.

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅铁材料中10种微量元素

样品用硝酸、盐酸和氢氟酸溶解，氢氟酸除硅后，电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定硅铁材料中Al，Ca，Co，Cr，Cu，Mg，Mn，Ni，Ti和V10种微量元素。结果表明，经除硅后，铁对待测元素基体效应不显著。在选定的条件下，测定范围在10～6400μg／g之间，方法标准加入回收率在93．8％～101.0％之间，相对标准偏差为2．5％～8．4％（n=6），本方法对硅铁标准样品进行测定，结果同认定值相符。

Ti-5%Ta钛合金在乏燃料模拟溶解液中的腐蚀行为

000Cr25Ni20超低碳奥氏体不锈钢目前作为乏燃料后处理中溶解器设备的材料,在后处理的溶解工况下腐蚀严重。本文通过均匀腐蚀模拟试验对Ti-5%Ta钛合金和000Cr25Ni20奥氏体不锈钢在动力堆乏燃料模拟溶解液中的均匀腐蚀行为进行了研究。研究发现Ti-5%Ta钛合金的抗腐蚀性能远优于000Cr25Ni20奥氏体不锈钢。原因是Ti-5%Ta钛合金试样的表面形成了致密的氧化膜,阻止了腐蚀的进一步发展,而在000Cr25Ni20奥氏体不锈钢试样的表面未发现氧化膜的存在。

304NG不锈钢均匀腐蚀性能研究

用MARS循环腐蚀回路对304NG不锈钢进行了1500h的循环水腐蚀考验,对均匀腐蚀速率进行了定量评估。试验结果表明:在模拟核反应堆一回路循环水条件下,304NG控氮不锈钢板材、锻件的均匀腐蚀速率为1.40mg/(dm2ˇ30d)和1.91mg/dm2(dm2ˇ30d),0Cr18Ni10Ti不锈钢板材、锻件的均匀腐蚀速率为4.44mg/(dm2ˇ30d)和4.65mg/(dm2ˇ30d),304NG控氮不锈钢的均匀腐蚀速率低于0Cr18Ni10Ti不锈钢。

辐照诱发中间相Zr(Cr,Fe)_2非晶化的原位电子显微研究

在美国Argonne国家实验室连接有IVEM TandemNationalFacility加速器的Hitatch3000电子显微镜上,通过能量600keV及注量率为2.5×1012cm-2·s-1的Ne离子原位辐照,研究了锆 4合金中沉淀相hcp Zr(Cr,Fe)2的重离子辐照效应,结果表明:600keV的Ne离子在350℃原位辐照至0.2dpa时,hcp Zr(Cr,Fe)2沉淀相的层错条纹开始消失;0.8dpa时沉淀相的电子衍射斑点大部分消失,发生明显的化学无序;2 7dpa时明场像衬度完全消失,非晶环已非常明显,表明沉淀相已经非晶化。600keV的Ne离子在350℃辐照hcp Zr(Cr,Fe)2相非晶化的临界损伤离位率约为2.7dpa。

陶瓷凝胶注模成型工艺研究进展

介绍了陶瓷凝胶注模成型(gel-casting)工艺的基本原理、流程及影响因素。综述了该工艺的研究进展,指出了陶瓷凝胶注模成型工艺中依然存在的问题,探讨了几种改进型陶瓷凝胶注模成型工艺,最后展望了其发展前景。

稀土元素在玻璃和石英及塑料容器内壁上吸附研究

用原子发射光谱法 ,对不同浓度的硝酸或盐酸溶液中微量稀土离子在不同容器材料内壁上的吸附行为进行研究。结果表明 ,稀土元素在试验酸浓度范围内 (0 .1～ 3.0mol·L- 1) ,酸浓度越高 ,吸附量越少 ;在所选择的 3种材料中 ,石英材料上的吸附量最少 ,其次是玻璃 ,吸附量最多的是塑料 ;对于相同浓度的盐酸和硝酸 ,吸附量相近。

反应烧结制备碳化硅增强石墨复合材料及其性能

以鳞片石墨和硅粉为混合原料,采用真空热压烧结工艺制备碳化硅增强石墨基复合材料。考察原料中硅粉含量对复合材料性能和结构的影响。XRD与SEM分析表明,经1900℃热压烧结后,硅粉与石墨发生原位反应生成碳化硅强化相,形成的碳化硅均匀分散在石墨片层间。随着硅质量分数从28.06%提高到37.94%,复合材料的弯曲强度从112 MPa提高至206 M Pa。此外,当硅含量低于31.46%时,复合材料的摩擦系数恒定为0.1,与纯石墨的摩擦系数相当。

基于MATLAB和分形理论的复合材料第二相颗粒分布均匀性评价方法

利用分形理论盒维数法对复合材料第二相颗粒分布均匀性进行定量评价,通过MATLAB建模实现图像的数字化处理,对盒维数MATLAB模型的准确性进行实验验证,并分析视场边界颗粒对盒维数的影响;对3个不同颗粒分布的图像进行颗粒分布均匀性的评价,并将实验结果与锐角比率法的评价结果进行比较。结果表明:除去与不除边界颗粒二次分形计算的盒维数呈线性关系;对颗粒均匀分布图像进行分形计算得盒维数为1.998,与理论值为2的误差为0.077%;盒维数评价法有效可行,且区分度明显。

中子辐照对锆合金显微组织的影响研究进展

作为反应堆的第一道安全屏障,锆合金包壳材料的显微组织一直是国内外的研究热点。针对目前国内外在中子辐照对锆合金显微组织的影响研究领域现状进行了综述,总结了现有研究的不足并提出了对未来研究方向的建议:采用微观分析手段,针对不同中子注量下锆合金包壳的第二相、氢化物和氧化膜展开研究,获得其在实际使用工况下的演变规律,为我国锆合金包壳材料的优化改进提供支撑。

Ti-4Al-2V合金高周疲劳性能研究

评价了钛合金Ti-4Al-2V棒材的室温高周疲劳性能。采用旋转弯曲的加载方式完成了Ti-4Al-2V棒材在室温空气中的成组常规疲劳试验和升降法试验，对试验数据进行了分析，绘制了S-V曲线和P-S-N曲线，对疲劳断口进行了扫描电子显微镜（SEM）分析。结果表明，钛合金Ti-4Al-2V棒材的疲劳极限α1（10）^7与经验公式计算值吻合，Ti-4Al-2V棒材具有较好的抗高周疲劳的性能，疲劳断口呈现裂纹萌生、扩展和断裂的特征。

N18锆合金氢致裂纹延迟开裂临界温度研究

研究了N18锆合金(Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr)发生氢致延迟开裂(DHC)临界最大开裂温度(T_c)和临界最小止裂温度(T_h)随氢含量的变化规律;同时对裂纹尖端偏聚氢含量及静水应力和发生DHC的临界氢含量进行了理论分析,建立理论模型对临界温度进行理论计算.结果表明:N18合金发生氢致延迟开裂的临界温度介于相同氢含量下溶解固溶温度与析出固溶温度之间,且最大开裂温度小于最小止裂温度,计算的临界温度值与实验值相当吻合,因此该理论模型能够真实反映N18锆合金的氢致延迟开裂的物理过程.

CANDU及RBMK压力管锆合金的氢致延迟断裂研究

采用紧凑拉伸试样(CT),在恒定载荷、不同氢含量、不同温度条件下,测量了CANDU堆和RBMK堆Zr-2.5Nb压力管材料氢致延迟开裂速率。用金相显微镜和扫描电镜观察断口及氢化物形貌,并测量临界应力场强度因子及开裂速率,对材料的微结构及氢化物分布进行分析。结果表明,氢致延迟断裂(DHC)生长呈阶梯状。与CANDU压力管比较,RBMK压力管的DHC开裂速率将近低一个数量级。其原因是RBMK压力管的屈服强度比CANDU压力管低得多。

新锆合金低周疲劳特性研究

采用薄壁管材试样,对f9.50.57mm规格的2种新型锆合金管材进行了5个应变水平下的低周疲劳实验,且对其中的两个应变水平做了统计分析。对实验数据处理后,得到了管材的Det-N关系曲线和疲劳拟合曲线方程。并对管材在不同应变水平的低周疲劳断口做了金相和SEM分析,讨论了新型锆合金薄壁管材的低周疲劳断裂机理。