快速凝固+热挤压制备TiB_(2)增强铝基复合材料

为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍射、扫描电镜、拉伸测试等分析手段研究TiB_(2)增强铝基复合材料显微组织与力学性能。结果表明:快速凝固能明显细化复合材料晶粒,组织均匀,制备的TiB_(2)增强复合材料带材晶粒尺寸为4~6μm;细晶复合材料带材经热挤压得到棒材,TiB_(2)颗粒均匀分布;随挤压温度升高,复合材料棒材抗拉强度从381 MPa提升到445 MPa,晶粒有所长大。综合考虑,挤压温度420℃、保温30 min为最佳快速凝固+热挤压制备复合材料工艺参数。快速凝固技术在铝基复合材料晶粒细化方面有很大潜力。

ZnO增强MgO薄膜的次级电子发射性能实验和理论研究

本研究采用热蒸镀结合低氧压热活化技术,在FTO玻璃表面沉积制备了厚度为200~300 nm的MgO薄膜和MgO-ZnO复合薄膜,比较测试了薄膜的次级电子发射性能。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、X射线光电子能谱仪、俄歇电子谱仪表征了薄膜材料的显微形貌、厚度、结构及元素深度分布。测试了薄膜的次级发射系数(δ)随一次电子能量(Ep)和持续电子束轰击时间的变化情况。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算分析了掺杂Zn2+的MgO薄膜的电子态密度分布。研究结果表明,相对于MgO薄膜,MgO-ZnO复合薄膜具有更优异的δ和耐电子束轰击稳定性。其在氧压5 Pa、500℃活化30 min后,在Ep为800 eV轰击时最大次级发射系数(δm)高达12.1,且经过Ep为600 eV、一次电子束流20μA持续轰击120 h后δm仍大于11。次级发射性能提升的主要原因是薄膜中ZnO的掺杂降低了MgO的禁带宽度,以及部分Zn单质的存在有效抵制了表面荷电效应。

高铬铸铁硅氮合金化

高铬铸铁由于其高耐磨耐蚀性,广泛用于渣浆泵过流件的生产。许多研究人员在高铬铸铁合金化方面进行了大量研究,并取得一定成果。为降低成本,国内外一直在探索新合金化方法。提出加入适量的硅、氮元素,调控高铬铸铁显微组织和综合力学性能,为新型渣浆泵用高铬铸铁的开发提供新思路。综述了高铬铸铁硅、氮合金化研究成果,总结了硅、氮元素在高铬铸铁中的存在形式、分布规律以及对高铬铸铁显微组织、硬度、耐磨耐蚀等性能的影响。结合当前研究情况,展望了未来高铬铸铁合金化的研究发展方向。

高强β钛合金的研究现状与展望

对于钛合金来说,合金元素的种类以及含量对合金性能有很大的影响。而对于β钛合金,主要问题是如何选择β稳定元素以及控制β稳定元素的添加量。综述了不同合金元素对β钛合金的影响,并总结了国内外高强β钛合金的发展过程及现状。重点介绍了美国的Ti-1023、β21-S和俄罗斯的BT22、Ti-5553以及中国的Ti-5523合金。此外,从添加小尺寸间隙元素来控制合金相的大小、形态及种类的角度,对提升β钛合金强度进行了展望,以期使β钛合金的强度进一步提高。最后总结了β钛合金发展过程中遇到的困难及β钛合金可能的发展方向。