- 张全成;
以工业纯铝和混合稀土RE(Ce和La)为原料,制备出Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金,并探讨了Al-RE中间合金对变形铝合金3102的细化机理。结果表明:Al-RE中间合金由α-Al、Al_(11)RE_3(Al_(11)Ce_3和Al_(11)La_3)、Ce和La组成,不同稀土含量Al-RE中间合金微观组织形貌不同,Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金组织分别为亚共晶组织、伪共晶组织和过共晶组织。随着稀土含量增加,Al-RE中间合金中Al_(11)RE_3相数量增多,尺寸增大。Al-RE中间合金对3102合金具有显著的细化效果,其中Al-10RE中间合金的细化效果最好。添加Al-RE中间合金可以提高产品性能,当添加10%RE时,性能提升最大。
2022年10期 v.12 1-9+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K] [下载次数:232 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:1 ] - 王广崎;毕艺洋;吴邦昊;王嘉博;张钰;
采用沉淀-水热法和低温热磷化法分别制备了Cd_(0.5)Zn_(0.5)S纳米颗粒和Ni_2P纳米片,利用超声空化效应合成了价格低廉、分散良好、高效的非贵金属磷化物助催化的Ni_2P/Cd_(0.5)Zn_(0.5)S复合材料。通过XRD、SEM、UV-vis、PL以及电化学测试等手段进行了表征测试。以Na_2S-Na_2SO_3为牺牲剂,在可见光(λ≥420 nm)照射下对样品的光催化分解水产氢性能进行评价。结果表明,Ni_2P显著提高了Cd_(0.5)Zn_(0.5)S的光催化产氢活性。当Ni_2P含量为10%时,复合材料的光催化产氢速率达到19.133 mmol/(g·h),为Cd_(0.5)Zn_(0.5)S产氢速率[7.865 mmol/(g·h)]的2.4倍,且七次光催化循环实验后的产氢速率仍为初始值的91%。这可以归因于复合材料在具有更好的光吸收性能和较低的禁带宽度的同时,Ni_2P为Cd_(0.5)Zn_(0.5)S提供的活性中心和界面效应有效地促进了光生载流子的有效分离和快速迁移。
2022年10期 v.12 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K] [下载次数:241 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:1 ] - 袁建鹏;于月光;沈婕;
制备研究了一种以Fe_3Al金属间化合物为基相,原位自生(Cr, Fe)_7C_3颗粒为陶瓷相的新型低成本金属陶瓷涂层及其摩擦磨损性能。通过投料成分的精准设计,采用真空冶金+堕气雾化的冶金方法直接制备了(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al新型复合粉末,获得碳化物原位自生于Fe_3Al基相且呈弥散分布的(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al金属陶瓷涂层原料;采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al涂层,并通过销-盘往复干摩擦磨损实验,研究了具有原位自生(Cr, Fe)_7C_3颗粒弥散强化的(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al金属陶瓷涂层在室温及400℃下的耐摩擦磨损性能。结果表明:(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al涂层的结合强度达到60.51 MPa,涂层硬度随温度升高衰减较慢,且在室温和400℃相应实验条件下的摩擦系数分别为0.772 2和0.563 4,均明显低于RuT350铸铁基体摩擦系数,400℃下其摩擦副的总磨损量仅为RuT350基体摩擦副总磨损量的50.4%,耐磨性优于Fe_3Al涂层和NiCr-Mo-Cr_3C_2涂层。(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al具有较高的中高温耐磨性主要源于金属间化合物Fe_3Al黏结相在特定的温度范围具有异于普通合金的R现象,促使(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al具有较高的高温硬度,并存在大量弥散分布的细小(Cr, Fe)_7C_3晶粒,不易造成陶瓷颗粒从金属相中脱落在磨损表面形成第三粒的协同机制。研制的(Cr, Fe)_7C_3/Fe_3Al涂层新材料在400℃左右的中低温下具有优异的耐摩擦磨损性能,且原材料成本低,具有工业应用潜力。
2022年10期 v.12 17-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数:166 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:1 ] - 许佳敏;乔及森;李琦伦;郭策;
采用正向等温挤压将AA6060铝合金和AZ31镁合金制成包覆棒材,并利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度仪等对加Zn层铝镁复合棒材的显微组织与力学性能进行研究。结果表明,在360℃的挤压温度下,Al/Zn/Mg界面结合良好,未见明显缺陷;Zn的加入有效减少或避免Al-Mg金属间化合物的形成,在界面处发生元素扩散,冶金反应生成Mg-Zn共晶相MgZn、MgZn_2、Mg_2Zn_3;对比Al/Mg复合,Zn促进了AZ31晶粒细化,小于5μm晶粒增加3.91%;界面处Mg-Zn共晶相明显提高了显微硬度值,可达163.1 HV,比Al/Mg界面高30 HV左右,且Al/Zn/Mg/界面剪切强度提升30.74%。
2022年10期 v.12 28-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2307K] [下载次数:177 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:1 ] - 杨程;赵占霞;张承龙;王瑞雪;马恩;
以二氧化锗作为锗源,在水溶液体系中分别以固态和液态电极进行半导体锗薄膜的制备并对其进行分析。XRD和拉曼光谱显示在Cu板上制备的样品均为无定形态的锗,沉积温度和时间对锗薄膜最终形成厚度具有显著影响,同时,过高的沉积温度会使锗薄膜在生长过程中产生裂缝。而在较低温度下(<90℃)可在液态电极上制备出晶体锗薄膜,且当沉积温度为80℃时晶体锗薄膜质量相对最好。此外,XRD结果表明,较低的锗源浓度(<70 mmol/L)会阻碍锗在(220)和(311)晶面的生长。
2022年10期 v.12 38-46+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2024K] [下载次数:251 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:1 ] - 赵燕春;张林浩;师自强;张敏亚;寇生中;
采用激光熔覆方法制备了(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(100-x)Cu_x(x=0,1%,3%,5%,7%,原子百分数,下同)中熵合金涂层。研究了Cu元素含量对涂层物相结构、微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量增加,合金涂层均为单一的FCC结构,呈典型树枝晶结构。显微硬度均高于基材304不锈钢,且随着Cu元素含量增加呈递减趋势。在3.5%NaCl溶液中,(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(99)Cu_1中熵合金涂层的腐蚀电位最高,相比基材304不锈钢向正方向移动了29 mV,且具有最低的腐蚀电流密度为4.977×10~(-6) A/cm~2,涂层表面腐蚀主要发生轻微的晶界腐蚀。(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(100-x)Cu_x合金涂层中Cu元素含量较低时,涂层具有较高的硬度和耐蚀性能,具有良好潜在的价值。
2022年10期 v.12 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K] [下载次数:361 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:1 ] - 廖亮;张岩岗;袁章福;赵和明;王洪;赵宏欣;
针对碳钢在海洋环境下的严重腐蚀,制备出一种防腐镀层。利用电化学沉积在碳钢表面制备铜镀层,再以铜粒子为催化剂在表面生长碳纤维薄膜。然后用SEM、红外光谱等进行表征,并进行电化学腐蚀测试。结果表明,材料的接触角从69.4°增加到148.8°,实现了由亲水向疏水的转变。铜镀层形貌随着沉积时间由棱形向球形转变,碳纤维形貌呈现圆条形向无规则多边柱状的生长变化。气相沉积后试样的腐蚀电位正移至-0.15 V,腐蚀电流密度降低,提高了对基体的保护能力。
2022年10期 v.12 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1813K] [下载次数:183 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:1 ] - 王艳红;葛昊;
锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)由于具有独特的结构稳定性和突出的安全性而被广泛研究。然而,较差的高倍率性能严重限制了其在动力锂离子电池中的应用。为了进一步提升Li_4Ti_5O_(12)负极材料的倍率性能,采用一种便捷的水热法成功制备了新型Li_4Ti_5O_(12)/双相TiO_2纳米片,为显著提高Li_4Ti_5O_(12)基复合材料的电化学性能提供了一种简便而有效的方法。所合成的Li_4Ti_5O_(12)/双相TiO_2纳米片表现出优良的电化学性能:0.5C时,具有174 mAh/g的超高可逆容量;当倍率高达30C时,可逆容量超过140 mAh/g。新型锂电池负极Li_4Ti_5O_(12)/双相TiO_2纳米片的研究将为设计开发满足日益增长的高功率储能需求的新型无碳负极材料提供新思路。
2022年10期 v.12 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K] [下载次数:349 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:1 ]