高温吸波陶瓷材料研究进展

高温陶瓷吸波材料具有低密度、耐高温、强吸收等优点,已成为解决电磁污染以及军事隐身技术的关键候选材料。如何优化最小反射系数、拓宽有效吸波频宽和提高高温稳定性是发展高温陶瓷吸波材料的关键。本文针对高温吸波和电磁屏蔽对陶瓷吸波材料的需求,阐述了陶瓷吸波材料的基本原理,重点以电磁损耗机理为出发点,对现有陶瓷吸波材料体系、新型吸波材料及其吸波特性测试方法进行了全面的分析,并结合国内外研究进展对陶瓷吸波材料提出了今后的发展方向。

闪烧恒流保持时间对MgO-Y_(2)O_(3)复相陶瓷力学性能的影响

随着红外技术的应用和发展,红外窗口材料需要具备更高的性能。MgO-Y_(2)O_(3)复相陶瓷相比单一相Y_(2)O_(3)陶瓷具有更好的力学性能和更高的抗热冲击品质因子,同时兼具良好的光学透过性。但传统的烧结技术均需在高温高压下才能完成,这不利于通过获得细小的晶粒来提高性能。而闪烧具有烧结温度低,烧结速度快,保温时间短等特点,所获得的材料晶粒更加细小,性能更好。将闪烧用于制备MgO-Y_(2)O_(3)复相陶瓷,其性能有望得到进一步提高。实验结果表明:闪烧4到9s后,功率密度维持在700mW/mm3左右;随着恒流保持时间的增加,相对密度、维氏硬度逐渐增加,平均晶粒尺寸先减小后增大,断裂韧性先增加后减小。当恒流保持时间为62s时,相对密度和维氏硬度均达到最大值,分别为94.13%和7.87GPa;当恒流保持时间为25s时,晶粒尺寸达到最小值0.39μm,断裂韧性达到最大值1.99MPa·m1/2。

HfFeMo2VO12的结构、相变及热膨胀性质研究

负热膨胀或近零膨胀材料在航天航空、精密器械和光学器件等领域具有重要应用前景。本文报道了一种分子式为HfFeMo2VO12的新型近零膨胀材料。研究结果表明,HfFeMo2VO12在低温下为单斜结构,在306 K以上转变为正交结构。膨胀仪测量其线热膨胀系数为αι=(-0.78±0.03)×10^-6 K^-1(398~750 K),而XRD测试其线膨胀系数为αι=(0.74±0.43)×10^-6 K^-1。其近零膨胀性质可归因于a轴的热膨胀和b、c轴的热收缩。拉曼光谱研究表明,其近零膨胀和负热膨胀的物理机制是Hf(Fe)-O-Mo(V)链中金属离子的平动和天平动,或桥氧原子的横向振动引起的体积收缩。

Ti_(3)C_(2)T_(x)/Ni/TiO_(2)复合粉体的制备及吸波性能研究

采用热处理的方法制备出二维层状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Ni/TiO_(2)复合粉体,并利用TG-DSC、SEM、XRD和XPS对样品进行表征分析,通过矢量网络分析仪测试样品的电磁参数并模拟计算不同涂层厚度下样品的反射损耗值(RL)。结果表明:随着热处理温度的升高,样品中TiO2质量含量增加;当热处理温度为300℃时,在频率f=17.5 GHz下样品的RL为-35.2 dB,其有效吸波带宽超过1.7 GHz,对应的涂层厚度为4 mm。其优异的吸波性能一方面来自良好的阻抗匹配,另外一方面来自样品的介电损耗、磁损耗的协同效应。此外,样品的电磁波吸收能力可以通过其组分和微观结构进行调控。

耐磨高熵合金制备工艺研究进展

耐磨高熵合金具有主元多、强度高、硬度大、磨损率低和耐高温等特征,应用前景广阔,是近几十年发展起来的一种新型耐磨材料。围绕耐磨高熵合金的主要制备工艺与耐磨性能的影响因素两方面,对近年来耐磨高熵合金的主要研究进展进行了综述。重点阐述了固、液、气态成型的耐磨高熵合金制备技术,总结了影响高熵合金耐磨性的因素,包括金属元素与非金属元素在内的多种元素对高熵合金耐磨性能的影响,说明了高熵合金及其碳氮化物涂层耐磨性能的研究进展。耐磨高熵合金的制备工艺较多,应根据合金形态成分的不同选择合适的制备方法;通过添加金属或非金属元素诱导硬质相析出仍是提高合金耐磨性能的主要手段;有些高熵合金或高熵合金涂层在高温、润滑等条件下也能够表现出优异的耐磨性能。

热处理对NiW中/重合金组织与性能的影响

本实验研究了不同热处理温度对冷轧态Ni42W10Co1Mo合金微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,随着热处理温度的升高,合金中tcp相由σ相向μ相转变,μ相再向σ相转变,基体组织由条带状变形组织逐渐转变为均匀的等轴晶。经900℃热处理,析出相主要以针状与块状μ相析出为主,同时还有少量颗粒状μ相,发生明显再结晶现象。经1200℃热处理,颗粒状σ相大量析出,基体组织完成静态再结晶过程。tcp相的析出消耗了基体中固溶强化元素W,导致合金的室温屈服强度下降,屈服强度由初始态合金的1564 MPa下降至1200℃热处理后的479 MPa。小尺寸的σ相能阻碍裂纹的扩展,有利于提升合金的塑性,经1200℃热处理合金延伸率达到了72.4%。然而较大尺寸的μ相对合金的塑性产生不利影响,经900℃热处理后合金延伸率仅有7.1%。

经验参数预测高熵合金屈服强度的多元线性回归模型

提出了一种基于经验参数来预测高熵合金(HEA)室温屈服强度的方法,以经验参数作为输入变量构建了一个多元线性回归模型,该模型在拟合优度(R2)方面表现出色,达到了0.996,同时模型预测的室温屈服强度的平均误差仅为4.2%。此外,通过皮尔逊相关系数检验,筛选出对室温屈服强度影响最显著的经验参数,包括价电子浓度、理论熔点、混合焓以及熵焓比。

时效对NiW中/重合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、MT370电子万能试验机和维氏显微硬度仪等研究了不同时效处理条件下Ni-42W-10Co-1Mo中/重合金的微观组织和力学性能。结果表明:合金的初始锻态组织为条带状组织,存在明显的细晶和析出相条带;在600~900℃时效温度范围内,随着温度的升高,合金部分晶粒发生再结晶,相对锻态组织更加均匀,σ析出相由锻态合金中的颗粒状逐步转变为针状和块状μ相(900℃)。经700℃时效,合金的屈服强度和抗拉强度分别由锻态的845.2和1187.3 MPa提高至924.8和1228.8 MPa,但塑性有所降低。而经更高温度(800和900℃)的时效处理,合金强度和塑性均呈明显下降趋势。合金的断裂方式随着时效温度的升高由韧性断裂逐渐变为混合型断裂方式,这主要是由于块状与针状μ相导致的。

气体雾化制备金属粉末研究进展

气体雾化技术制备的金属粉末具有粒度小、球形度高、流动性好、氧含量低等特点,可满足增材制造、粉末冶金等场景的应用需求,是当下最重要的制粉方法之一。近年来,得益于计算流体力学数值模拟的应用,气体雾化技术进入了新的发展阶段。综述了气体雾化技术的发展历程及雾化机理,探讨了气体雾化工艺对粉末性能的影响、粉末缺陷的形成与控制、仿真模拟的研究进展等,以期为未来气体雾化技术的研究开发与技术进步提供参考。