残余应力、晶粒尺寸对铍纳米压入行为影响的数值分析

通过纳米压痕和电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)技术获得金属铍在晶粒尺度上的表面微力学行为(性能)信息,基于ABAQUS对纳米压入过程进行有限元模拟.因数值模拟结果与实测信息相符合,故可获得仿真过程的基本力学性能参数.基于得出的参数,针对残余应力、晶粒尺寸对铍纳米压入行为的影响进行数值分析,结果表明,残余应力、晶体尺寸与纳米压入塑性功、最大深度及残余深度之间存在明显的线性关系;以塑性功为对比依据,残余应力与晶粒尺寸的影响系数分别为0.8525×10^(-12)J/MPa,95.373×10^(-12)J/μm.该研究对纳米压痕力学性能、估计晶粒内残余应力等研究有一定的参考价值.

棒状及纤维状氧化钽的制备

以自制高纯钽酸为原料,通过氨水中和、沉淀、干燥和高温煅烧,制备了不同取向结构形貌(棒状或纤维状)的氧化钽粉体。研究了反应温度、反应物浓度以及分散剂含量对氧化钽颗粒尺寸大小和形貌的影响。利用XRD、SEM对氧化钽粉体进行了表征分析。结果表明:在氧化钽的制备过程中,随着煅烧温度的升高,氧化钽粉体的结晶度提高;氨水浓度越大,氧化钽颗粒形貌越均匀规整,但是过高的氨水浓度会降低氧化钽粉体形貌的均匀性;制取二维取向结构棒状氧化钽粉体的最佳反应温度为40~50℃;制取一维取向结构纤维状氧化钽的适合的分散剂PEG6000用量为1%。

不锈钢基体表面CVD-Ta涂层组织和性能的研究

介绍了化学气相沉积(CVD)制备难熔金属Ta涂层的一般原理及方法。利用TaCl5-H2-Ar反应体系,采用化学气相沉积法在不锈钢基体表面沉积了Ta涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)手段,研究了CVD温度对Ta涂层的结构、沉积速率、显微组织的影响,分析了Ta涂层的显微组织结构和成分组成,对Ta涂层试样在强酸冲刷条件下进行了耐腐蚀试验,最后对Ta涂层试样的失效机理进行了分析。结果表明:在1000~1200℃范围内,随着沉积温度的升高,Ta涂层晶粒结晶性能逐渐变好,沉积速率逐渐增大,当沉积温度大于1100℃,Ta涂层和基体之间会出现较明显的扩散层;Ta涂层主要由分布均匀的钽元素和少量不连续的氧元素组成;涂层的失效的主要原因是由于Ta涂层纵向生长的柱状晶不致密,使得晶界处的氧化物率先腐蚀,使得钽涂层逐渐失去对基体的保护作用。