Te纳米线模板法加工Bi_2Te_3-Te片式棒热电材料(英文)

以碲纳米线为模板,采用简便的回流法大规模合成了Bi2Te3-Te片式棒一维材料,产量达到90%.利用X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱、透射电镜对样品进行了分析.系统的研究了KOH、EDTA以及反应时间对产物结构的影响,提出了这种异质结构的形成机制.本制备方法可以推广到合成其它金属和半导体的一维特殊纳米结构.

射频磁控溅射制备层状Bi-Te薄膜及热电性能研究(英文)

采用射频磁控溅射制备了具有特殊层状纳米结构的碲化铋热电薄膜.以Bi2Te3为靶材,在不同基底温度和沉积时间下制备了薄膜,并利用X射线衍射、扫描电镜和X射线能谱等对样品进行了结构和成分分析,同时测试了薄膜的电导率和Seebeck系数.结果表明,基底温度是影响薄膜微结构和热电性能的关键因素之一,较高的基底温度利于层状结构的形成和功率因子的提高,400℃基底温度下制备薄膜的功率因子最优.然而,所有薄膜均显示不同程度偏离Bi2Te3的化学计量比而缺Te,优化薄膜成分有望进一步提高薄膜的热电性能.

低弹性模量钛合金的研究进展

钛合金作为一种具有良好生物相容性、抗腐蚀性和力学性能的生物医用金属材料已经得到了实际应用。发展新型低弹性模量钛合金是该领域的研究热点之一。从理论设计和实验研究2个方面对低弹性模量钛合金的研究和发展现状进行了评述。以d电子合金设计方法和第一原理计算为代表的理论方法已经成为低弹性模量Ti合金设计的有效手段。多元合金化设计和优化的热机械处理工艺对发展新型多功能、高性能生物医用Ti合金十分重要。

γ-TiAl合金在高温熔盐环境下的腐蚀机理

在800℃、75%Na2SO4和25%NaCl的熔融盐环境中,对名义成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb的γ-TiAl合金进行高温腐蚀实验。通过氧化动力学分析、扫描电镜观察及X射线衍射分析,研究全片层γ-TiAl合金的氧化腐蚀行为,以及高温腐蚀性环境对合金内部微观组织的选择性腐蚀机理。结果表明:在高温熔融盐腐蚀环境下,γ-TiAl合金主要形成由TiO2和Al2O3组成的氧化膜层,且高温熔融盐环境对合金内部微观组织存在明显的选择性腐蚀,即腐蚀路径沿α2与γ两相界面进入合金内部,并优先腐蚀α2相片层及γ相片层中的某些亚结构。合金片层组织中α2相与γ相间的抗氧化性能差异,以及熔融盐腐蚀性环境参与氧化中间反应并加速合金氧化过程是发生选择性腐蚀的主要原因。

锆基形状记忆合金的研究进展

Zr基形状记忆合金具有高的相变温度、大的形状记忆效应和低的磁化率等特点,逐渐受到研究者的关注,同时在航天、航空、能源和医疗等领域展现出良好的应用前景。Zr基形状记忆合金主要包括Zr-Cu基高温形状记忆合金和Zr-Nb基生物医用形状记忆合金。Zr-Cu基合金相变温度最高可达1000℃,最大形状记忆效应为6.87%,具有价格较低和易加工成形的优点。Zr-Nb基合金相比奥氏体不锈钢、CoCr合金和钛合金等医用植入材料具有更低的磁化率,有效避免了对核磁共振成像(MRI)影响,可以提高检测准确度。本文对近年来国内外关于Zr-Cu基和Zr-Nb基形状记忆合金的研究进展进行了综合评述,重点介绍了合金的微观结构、相变机制、形状记忆特性、力学性能、磁化特性和生物相容性,并提出了未来需要重点关注的研究方向。

磁控溅射法可控制备有序碲纳米线阵列(英文)

采用磁控溅射法在较低基底温度下(200℃)制备了有序碲纳米线阵列,并利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对所制备薄膜进行了相、形貌和微观结构分析。结果表明,所制备的纳米线阵列由单晶碲纳米线组成,单根碲纳米线具有针状形貌,并沿[101]晶向生长,平均直径和长度分别为100 nm和1μm。氩气压力和基底温度均对碲纳米线阵列的形成具有重要影响,以平衡碲原子沿[101]晶向和(101)晶面方向的扩散和生长。提出了碲纳米线阵列的生长机制,包括吸附、结合、成核和生长等过程。

Ti_(69)Zr_(30)Fe_1高温形状记忆合金的微观结构和记忆特性

采用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、示差扫描量热分析(DSC)和力学压缩实验系统研究了Ti69Zr30Fe1高温形状记忆合金的微观结构、相变行为和力学性能。结果表明,Ti69Zr30Fe1合金室温下为单一的针状α马氏体相(正交结构)孪晶。在加热过程中,合金在580℃左右首先析出纳米尺度的ω相,然后在615℃到633℃之间发生从α马氏体相到β相的逆相变。冷却时在584℃到529℃之间发生马氏体相变。合金室温压缩临界应力为550 MPa,最大形状记忆效应达到2.1%。

等离子喷涂LaTi_2Al_9O_(19)热障涂层的微观组织结构及热物理性能

第一代热障涂层(TBCs)由氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)陶瓷隔热层和金属粘结层组成,该涂层长期使用温度低于1 200℃。随着先进航空发动机向着高推重比发展,迫切要求发展新一代超高温、高隔热热障涂层材料。LaTi2Al9O19(LTA)在1 500℃长期保持相稳定,是一种非常有前景的超高温热障涂层候选材料。本文采用大气等离子喷涂(APS)制备了LTA涂层,研究了喷涂工艺对涂层微观组织结构和热物理性能的影响。结果表明沉积态涂层中含少量的非晶态,在860℃和1 130℃出现晶化峰。等离子喷涂过程中La2O3挥发量较多,导致沉积态涂层中La元素与原始粉末相比含量偏低,而其他组分的化学成分随喷涂功率变化不大。LTA涂层的热扩散系数在1 400℃下为0.3～0.4mm2.s-1,热导率为1.1～1.6W.m-1.K-1。1 050℃经过20小时热处理后,得到晶化的涂层在晶化温度范围内的热扩散系数和热导率值均增大。随着喷涂功率减小,涂层孔隙率增加,热导率减小。

氧化钇坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响（英文）

研究了Y_2O_3坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响,并对使用Y_2O_3坩埚和MgO坩埚进行真空感应熔炼的结果进行了对比。结果表明:使用Y_2O_3坩埚对N_3Al基高温合金IC21返回料进行纯净化熔炼有利于降低返回料中的H、N和O含量,和使用MgO坩埚相比分别降低了50%、80%和80%,最低可以达到0.5、1和2μg/g的数值。当精炼温度高于1550℃或精炼时间超过5min时,精炼参数对纯净化熔炼的效果影响很小。

Al-5Nb-RE-B新型细化剂组织和细化效果研究（英文）

采用熔体反应方法制备了一种新型Al-5Nb-RE-B新型细化剂,研究了Al-5Nb-RE-B细化剂对A356铝合金的细化效果的影响。结果表明,Al-5Nb-RE-B细化剂主要包含α-Al基体相、Al3RE、Nb2A120RE和NbB2 4种相;当Al-5Nb-RE-B新型细化剂添加量为1.0%(质量分数)时,A356铝合金的晶粒尺寸从800μm降到200μm;Al-5Nb-RE-B新型细化剂的添加可以增大冷却速度范围,即新型细化剂具有较低的冷速敏感性。

NiTi合金表面改性研究进展

近等原子比NiTi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应、超弹性以及良好的耐腐蚀性。NiTi合金制备的多种生物医学植入体已经实现了临床应用。但是,NiTi合金在体液的长期腐蚀下析出的Ni离子,可能对人体造成过敏、发炎和致癌等风险。介绍了近几年来采用氧化、等离子体和涂层方法对NiTi形状记忆合金进行表面改性的研究进展情况,这些表面处理主要是对NiTi合金表面自然形成的氧化层进行改造,形成更加稳定、耐腐蚀性能更高的新表层,以抑制或者隔绝Ni离子的溶出,从而提高合金在长期使用情况下的生物相容性。分别对这几种改性方法的优缺点进行了总结,最后指出了表面改性研究的未来发展方向。

Fe对Ni-Mn-Ga形状记忆合金相变和力学性能的影响

研究了Fe含量对Ni56Mn25 xFexGa19(x=0～10)合金的微观组织结构、相变行为、力学性能和记忆特性的影响规律.当x 4时,Ni56Mn25–xFexGa19合金仍然保持着单一的四方结构马氏体相;当x 6时,合金呈现为马氏体相和面心立方γ相组成的双相结构.相对于马氏体相,γ相为富Ni和富Fe相,其含量随Fe含量的增加而增加.随着Fe含量增加,合金的马氏体相变温度逐渐降低,其峰值温度从x=0时的356℃降低至x=10时的170℃,这主要归因于马氏体相尺寸因素和电子浓度的综合作用.通过添加Fe替代Mn在合金中引入的γ相可提高合金的强度和塑性,但最大形状记忆回复应变从x=0时的5.0%降低到x=6时的2.0%.