铜合金的腐蚀与防护研究进展

铜合金具有良好的导电性和导热性,是应用最广泛的工业材料之一。铜合金服役过程中常与酸、碱、盐等腐蚀介质接触,易引起铜合金的腐蚀,最终导致失效,对生产制造带来危害。提高铜合金的耐腐蚀性有利于进一步扩展其应用领域。本文主要归纳了Cr,Pb,Ti,Al,Mn,Ni以及稀土元素的添加对合金耐蚀性能的影响,通过合金元素的添加可以改变铜合金表面腐蚀产物膜的组成和形貌,减小相与相之间腐蚀电位差,以及减少有害杂质的存在,以此来改善铜合金的耐蚀性能。塑性变形和热处理是改善铜合金力学性能的常用手段,经塑性变形和热处理过后的铜合金,其微观组织形貌和分布发生了变化,因此对合金耐蚀性能也有一定的影响。本文主要从合金化、塑性变形及热处理3个方面对铜合金耐蚀性能影响进行综述,最后对铜合金的腐蚀防护研究进行总结和展望。

稀有难熔金属材料近净成形技术研究

随着国防工业、航空航天、能源化工以及核工业等领域的迅速发展,耐高温、抗氧化、耐腐蚀等稀有难熔金属材料的需求日趋增加,且均要求其具备薄壁、曲面等复杂结构.本文针对复杂结构的稀有难熔金属成形,介绍了高能喷涂成形技术、增材制造技术(包括选择性激光烧结技术、选择性激光熔融技术、电子束选区熔化技术、激光近净成形技术)以及金属注射成形技术,阐述了几种近净成形技术的基本原理、工艺流程、技术特点,并指出与不同结构、不同性能要求的产品零件更适合的成形技术.

科研机构转制中存在的问题及对策——研究院所转制中存在的一些问题

在国家经贸委属 2 42个院所企业化转制前 ,我刊曾组织了一期专题笔谈“政府科研机构改制大家谈”(1999年第 2期 ) ,对未来转制时需要注意的某些问题和对策进行了探讨。现在 ,开发应用型院所转制已经全面展开 ,社会公益型院所转制也已经启动 。

稀有金属铍的性能研究进展

稀有金属铍因其优异性能,在高能物理、核能、航空航天、光学系统、惯性导航系统、商业领域等有着不可替代的重要作用。本文综述了铍的物理、化学、力学、核和腐蚀性能。铍是熔点最高的轻金属,具有密度低、弹性模量高、对红外线反射率高等优异的物理性能;Be^(2+)是已知电荷密度最高的金属阳离子,铍室温条件下能与氧反应并在其表面生成具有保护作用的氧化膜;铍室温下脆性较大,延伸率较低,拉伸瞬间断裂,无颈缩,断口表现为解理特征,拉伸和压缩性能具有明显不对称性,且微屈服强度高,尺寸稳定性好,铍内部结构、缺陷浓度和分布、试验速率、温度、辐照条件等因素对其力学性能有重要影响;铍原子质量小、中子俘获截面小而散射截面大,可降低中子速度和能量,快中子会对铍造成辐照损伤,并在其内部产生氦、氚、氢等气体;铍在干燥大气中有较好的抗腐蚀性能,但电位极低的铍在含有水汽的环境中极易成为阳极而产生点蚀,随着铍在高能物理中的进一步应用,其辐照后的腐蚀性能逐渐被关注。本文有助于科研人员对铍性能的优异性与局限性进行全面认识,以便制备综合性能更加优异的铍材,使其在更多重要领域发挥重要作用。

航天用高温铌合金研究进展

与其他种类的高温合金相比,高温铌合金具有密度低、高温(600~1600℃)比强度高、冷热成形性能优良、焊接性能好等优点,可以加工成形薄壁和复杂形状的零件,用来制造火箭发动机、卫星、宇宙飞船和导弹的姿态控制/轨道控制发动机的推力室身部延伸段等部件,是航天结构件的重要候选材料之一。为了满足航天发动机的需求,我国相继在美、俄铌合金的基础上仿制研发了多种火箭发动机用铌合金结构材料,其中使用最多的是C-103和Nb521合金。本文对铌合金的分类、航天用铌合金的发展、应用及进展情况进行了综述。针对应用较为广泛的C-103、PWC-11、Nb521合金及在研的低密度铌合金进展情况进行了重点介绍,并讨论了航天用铌合金研究目前存在的问题,对未来发展更高强度、更高强韧性和轻质化的新型铌合金,以及更高温度、长寿命的高温抗氧化防护涂层的研究方向进行了展望。

第一性原理计算简述及在有色金属及其合金性能研究中的应用

本文简单介绍了第一性原理计算的基本原理、计算常用软件、计算中存在的问题,综述了近年来第一性原理计算在钽金属、铌合金、铜合金、镍基合金、以及高熵合金等有色金属及其合金性能研究方面的进展情况。

航天发动机用铌钨合金复合硅化物涂层制备及性能研究

采用叠层料浆熔烧法在铌钨合金上制备复合硅化物涂层,旨在综合提升铌钨合金的静载长程抗氧化能力和抗热震能力。实验结果显示,涂层具有良好的耐高温、抗氧化性能,在1800℃下的静态抗氧化寿命达到了640 min以上,1700℃下抗热震性能达680次以上,经1500℃氧乙炔火焰冲刷3600 s后仍完好无损。经长时间氧化测试后,涂层开始贫Si化,同时Nb含量因扩散作用而显著增加;当表层开始出现富Nb氧化物时,涂层失效。此外,涂层与铌钨合金仍然存在热膨胀系数失配的问题,导致1700℃热震测试达680次以上时,涂层开始出现宏观裂纹,进而引起涂层失效。

高比容钽粉湿法新工艺提纯过程中物化性能的研究

在850~900℃,通过钠和氟钽酸钾发生氧化-还原反应制备电容器级高比容金属钽粉.对经水-酸洗工艺湿法提纯后钽粉的物理性能进行对比,并分析不同比容、粒度的钽粉,经过水洗、酸洗、烘干和筛分后,杂质含量、松装密度、平均粒径、比表面积、流动性和粒度的分布规律.结果表明,经过水-酸洗后的钽粉,粒度分布发生变化,杂质含量降低,电性能提高.

FTW200K钽粉中添加化学粘结剂研制钽阳极块的研究

为了制备优质的钽阳极块,以钠还原法生产的电容器级超高比容金属钽粉(FTW200K)为主要原材料,并添加化学粘结剂为辅助原材料制备钽阳极块。利用扫描电镜、粒度分析仪对不同粘结剂、不同脱蜡工艺参数条件下制备的阳极块进行内部钽粉颗粒存在的物理形态及结合方式、压制成型和脱蜡后钽阳极块内部的钽粉颗粒度和孔隙度进行观察和分析。结果显示:化学粘结剂的加入有助于超细金属钽粉颗粒间的粘结,实现金属钽粉压成胚块,但也是形成钽阳极芯子毛胚块外部和内部质量缺陷的主要原因之一。通过现场对比试验,最后通过对真空脱蜡等工艺参数的计算设计和有效控制,完全能够制备出钽粉颗粒分布均匀,孔隙度良好的钽阳极块。

难熔金属及金属碳/氧化物粉体制备技术研究进展

难熔金属及金属碳/氧化物具有高熔点、高温稳定性、强耐腐蚀性等优异特性,在燃气叶片、电子管、火箭引擎、切削刀具、高温热元件、涡轮喷嘴等高温高压、强腐蚀性等环境下被广泛应用。本文介绍了难熔金属及金属碳/氧化物粉体的应用,梳理了难熔金属及金属碳/氧化物粉体的机械法、还原法、燃烧法、溶胶-凝胶法、水热法、微波法、沉淀法、热解法、爆炸法和等离子体法等制备工艺,并比较各种工艺在制备难熔金属及金属碳/氧化物粉体过程中的优缺点;重点评述难熔金属及金属碳/氧化物Mo、W、Ta、WC、ZrC、TiC、CeO_(2)、ZrO_(2)、Y_(2)O_(3)等粉体的研究现状,并展望了难熔粉体的发展方向,为难熔粉体的制备工艺和应用提供参考。

BeO杂质形态与分布对金属铍力学性能的影响

研究热等静压金属铍材中BeO杂质分布状态和颗粒尺寸对金属铍力学性能的影响,并通过设计真空退火试验,进一步调控BeO杂质在铍基体中的分布,得出BeO杂质形态与分布对力学性能的影响规律。结果表明:相比于BeO含量,BeO杂质的分布和形态对金属铍力学性能的影响更为关键;当BeO粒子弥散分布时,位于晶界上BeO粒子的尺寸及间距是决定金属铍材强度与塑性的关键因素,粗大的BeO粒子(粒径大于300 nm)是导致铍材塑性低的主要原因之一;三叉晶界不致密BeO聚集态相当于在材料内部预制一定尺寸的微裂纹,也是影响铍材伸长率的主要因素。

国内外铍及含铍材料的研究进展

综述近20年来国外铍及含铍材料的研究进展,主要包括铍的冶金制备、铍合金、铍和氧化镀金属基复合材料、铍金属间化合物等。概括我国在铍材料方面取得的研究与生产技术进展,以及与国外研发水平的差距。并展望未来10年我国铍及含铍材料需要重点发展的新材料以及突破的关键技术。

金属铍的微屈服行为及机理

为研究金属铍的微屈服行为,通过透射电镜观察了1×10-6、50×10-6和200×10-63种不同微屈服阶段材料位错的变化,初探了铍的微屈服机理。通过130多个铍试样的微屈服强度与屈服强度的比较试验证明,用常规简单的屈服强度试验代替冗长的微屈服强度试验是可能的。

ITO透明导电薄膜的研究进展

介绍了ITO薄膜的基本特性和透明导电原理,综述了ITO薄膜主要的制备技术及其研究进展,并指出了不同制备方法的优缺点。还对ITO薄膜晶格常数畸变、载流子浓度上限和最佳掺杂量、红外反射率、光吸收边的移动等基础理论研究进展进行了归纳。今后,还需要在低温或室温ITO薄膜的制备、ITO薄膜的导电机理、纳米尺度ITO材料的特性等方面加强研究。

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.

非晶硅薄膜晶化微观组织调控发展现状

非晶硅薄膜晶化微观组织调控是实现微电子器件性能提升的关键。比较分析了辅助外场、界面调控、掺杂调控和工艺参数等非晶硅薄膜晶化微观组织调控技术方法,重点阐述了辅助外场的大小、方向以及作用时间等对晶体硅生长方向和速率的影响。此外,详细分析了界面层成分、厚度、结构等引起的晶化硅薄膜微观组织结构差异以及掺杂浓度、衬底类型等对非晶硅薄膜晶化微观组织的影响。结果有助于深入理解非晶硅薄膜晶化机理,进而有益于优化晶化硅薄膜制备工艺和器件性能提升。

ITO靶材热等静压致密化工艺研究

用化学共沉淀法制备的ITO复合粉末经冷等静压成形后进行热等静压致密化,热等静压时采用碳钢作包套,采用铜箔作隔层,实验研究了热等静压主要工艺参数对ITO陶瓷靶材致密化的影响,实验结果表明:靶材的相对密度在大约1000℃处有一峰值;相对密度随压力增加而增加;当保温温度较低时,适当延长保温时间有利于提高密度;当保温温度较高时,延长保温时间反而使密度降低,分析了ITO在高温下的分解行为以及这种行为对致密化的作用,还解释了ITO复合粉末部分脱氧使ITO陶瓷半导化的机理。

超细晶WC-Ni_3Al硬质合金的显微组织与性能研究

采用高能球磨及低压烧结方法,制备了超细晶WC-Ni_3Al硬质合金。通过X射线衍射、扫描电镜、力学性能及腐蚀性能测试,研究了Ni_3Al含量对超细晶WC-Ni_3Al的硬质合金的组织与性能影响。结果表明:随Ni_3Al含量的增加,合金的硬度和抗压缩强度逐渐下降,合金的断裂韧性明显增加,而其抗腐蚀性能则明显下降。

PVP对球形铝粉进行表面包覆改性的研究

为防止球形铝粉在空气中腐蚀变质,采用溶液聚合法,通过硅烷偶联剂KH-550对超细铝粉进行预处理,在引发剂偶氮二异丁晴的作用下,用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对球形铝粉进行表面改性,形成了PVP-Al复合粒子。利用扫描电镜、能谱以及红外光谱对改性前后的铝粉进行表征分析;利用光电子能谱对复合粒子的形成原理进行分析。结果表明:复合粒子为具有核-壳结构的球形粒子,致密的PVP壳层包覆铝粒子;复合粒子的沉降率及耐腐蚀性优于原料铝粉。

氧化物原料配比对金属热还原法制备V-Ti-Fe合金的影响

以金属热还原法制备了V-Ti-Fe合金,主要考察了原料中V2O5与TiO2质量比R对炉渣初晶温度及合金成分的影响。结果表明,随着R的降低,渣体的初晶温度显著升高,所得合金中Ti含量和Al、O杂质含量也明显增加,Si含量则基本不变。XRD、SEM和EDS分析结果表明,所制备合金均具有钒基固溶体结构。合金中Ti存在一定偏析,部分集中于富钛相内。当R≤0.6时,在合金中检测到了明显的Al-O夹杂相。