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微量硼添加对镁合金组织和性能影响的研究进展

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材料导报 2018年第19期32卷 3405-3413页

作者：张烁宋江凤潘复生刘强杨丽重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 重庆市科学技术研究院重庆401123

在21世纪的今天,由于石油、煤炭等资源的过度开发与使用,人们对节能减排的重视程度越来越高,轻质结构材料也因此受到越来越多的关注。镁合金作为最轻的金属结构材料,具有良好的阻尼减震特性、电磁屏蔽性以及比强度、比刚度高等优点,在... 详细信息

在21世纪的今天,由于石油、煤炭等资源的过度开发与使用,人们对节能减排的重视程度越来越高,轻质结构材料也因此受到越来越多的关注。镁合金作为最轻的金属结构材料,具有良好的阻尼减震特性、电磁屏蔽性以及比强度、比刚度高等优点,在航空航天、3C产品、汽车等领域表现出了极大的应用潜力。但是镁合金的综合力学性能和耐腐蚀性能还有待进一步提高。晶粒细化可以同时提高金属的强度和塑性,因此开发出一种高效、低成本的晶粒细化剂是改善镁合金综合性能的重要途径。现在常用的镁合金晶粒细化剂通常有Zr、Si、稀土类元素以及含碳变质剂等。其中Zr与Al共存会恶化其晶粒细化作用,因此Mg-Al系的合金不能采用Zr作为晶粒细化剂,Zr的应用极为有限;Si的大量使用则会使Mg合金中生成粗大的Mg_2Si相,恶化其力学性能,即使少量加入,也会大大降低镁合金的耐腐蚀性能;稀土通常开采成本较高,密度较大,不仅大大增加了使用成本,而且会削弱镁合金的轻量化优势,因此阻碍了其应用推广;含碳变质剂通常对大多数Mg-Al系合金有着较好的细化晶粒的效果,但是诸如CCl_4、C_2Cl_6等会造成一系列环境问题,而且碳的引入会加剧镁合金的腐蚀速率。B作为轻元素,其本身具有密度小、熔点高以及耐腐蚀性强等特点,早在铝合金中就常用作孕育剂和晶粒细化剂。近些年来,有许多研究者对硼化物进行深入的研究,发现B可以与绝大多数金属形成化合物,且晶格类型大多为密排六方结构,且与镁合金的亲和度较强,有潜力成为镁合金中的异质形核剂并有效细化其晶粒。不同含B合金的添加形式对镁合金组织和性能的影响不尽相同,据笔者所知,目前并未有人总结过微量B的添加对镁合金组织和性能的影响及其机理。本文对不同B的添加形式对镁合金组织和性能的影响进行了全面系统的总结和深入探讨,分析了B元素在镁合金中的晶粒细化机制和强韧化效果,最后对B在镁合金中的合金化改性作用前景进行了探讨和展望。认为B是一种在镁合金的开发中有较大研究和应用价值的元素,尤其是在Mg-Al系合金中表现出优异的晶粒细化作用。

关键词：硼镁合金 Al-B Al-Ti-B 稀土元素晶粒细化

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羟基磷灰石陶瓷及其复合材料的烧结行为及力学性能研究

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羟基磷灰石陶瓷及其复合材料的烧结行为及力学性能研究

作者：宋江凤中南大学

学位级别：硕士

羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)陶瓷具有良好的生物活性和生物相容性,控制其力学性能对其应用于生物医用领域具有至关重要的意义。本文研究了原始粉末物性和玻璃粉添加剂对HA陶瓷的烧结行为和力学性能的影响。分别以聚乙烯基吡咯烷酮(p... 详细信息

羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)陶瓷具有良好的生物活性和生物相容性,控制其力学性能对其应用于生物医用领域具有至关重要的意义。本文研究了原始粉末物性和玻璃粉添加剂对HA陶瓷的烧结行为和力学性能的影响。分别以聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonim bromide, CTAB)为模板,制备了不同形貌的HA粉末。将不同HA粉末以及玻璃粉与HA的复合粉末在不同温度下烧结成陶瓷。采用XRD、TEM、FESEM、DSC/TGA等手段分别表征了粉末及烧成陶瓷的物相、形貌、微观结构和力学性能。得到以下主要结论： 1.以PVP为模板制备的粉末为不规则纳米棒状,平均长度为100nm,平均直径为～20nm。而以CTAB为模板合成的粉末为亚微米级的菱柱状,其平均长度为～200nm,平均宽度为～100nm。由于模板剂与反应物的作用机理不同,使得制得的HA形貌不同。 2.合成的两种HA粉末都具有高的热稳定性。HA陶瓷的力学性能受致密度的控制,相对密度高,则其维氏硬度和抗弯强度也高。此外,由于以CTAB为模板制备的HA原料的陶瓷的致密度更高,因此其力学性能优于以PVP为模板制备的HA陶瓷的力学性能。 3.玻璃粉末作为添加剂会引起HA的剧烈分解。HA陶瓷的热稳定性不仅取决于玻璃粉末的成分,还取决于HA原始粉末的物性。具有高比表面积的HA粉末反应活性高,更容易与玻璃粉末发生作用,因此其致密度较低。含有MgO的玻璃粉末比含有ZnO的玻璃粉末更能稳定HA的分解产物p-磷酸钙(Whitlockite, β-TCP)相,同时,其对HA粉末的烧结促进作用更好。烧结陶瓷的力学性能受第二相含量和晶粒尺寸影响,第二相提高了材料的断裂韧性,晶粒长大则使力学性能下降。

关键词：羟基磷灰石陶瓷烧结力学性能玻璃烧结助剂

在线加热轧制Mg-6Al-1Sn-Mn板材显微组织及力学性能

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第11期51卷 3159-3168页

作者：刘强宋江凤赵华肖毕权潘复生重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学国家镁合金工程技术研究中心重庆401123

通过对挤压态Mg-6Al-1Sn-Mn合金(AT61M)板材进行在线加热轧制,研究150,200和250℃这3种温度下轧制板材显微组织和力学性能的变化规律。研究结果表明:在线加热轧制能够提高AT61M板材的轧制性能,轧制温度升高,能促进柱面及锥面等非基面滑... 详细信息

通过对挤压态Mg-6Al-1Sn-Mn合金(AT61M)板材进行在线加热轧制,研究150,200和250℃这3种温度下轧制板材显微组织和力学性能的变化规律。研究结果表明:在线加热轧制能够提高AT61M板材的轧制性能,轧制温度升高,能促进柱面及锥面等非基面滑移更多地激活,板材塑性增强,且促进再结晶而使组织均匀细化,平均晶粒粒径从8.1μm减小到5.9μm;板材沿轧制方向的屈服强度及抗拉强度随着轧制温度升高而增加,在较高温度下,轧板沿着横向(TD)的屈服强度、抗拉强度及伸长率都比轧向(RD)的高;在250℃轧制后,板材横向(TD)的屈服强度约为222.1 MPa,抗拉强度约为342.2 MPa,伸长率约为8.8%,表现出最优的综合力学性能。

关键词： AT61M镁合金板材在线加热轧制显微组织力学性能

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镁合金一体化压铸缺陷控制

金属学报 2024年

作者：蒋斌张昂宋江凤黎田游国强郑江潘复生重庆大学材料科学与工程学院国家镁合金材料工程技术研究中心高端装备铸造技术全国重点实验室

镁合金一体化压铸技术在汽车轻量化方面潜力巨大。但由于镁合金具有活泼的化学性质和较高的热裂倾向，以及一体化压铸件尺寸大、壁厚薄、几何形状更加复杂，成形过程中容易出现孔洞、热裂等各种缺陷，极大地影响了一体化压铸件性能。本... 详细信息

镁合金一体化压铸技术在汽车轻量化方面潜力巨大。但由于镁合金具有活泼的化学性质和较高的热裂倾向，以及一体化压铸件尺寸大、壁厚薄、几何形状更加复杂，成形过程中容易出现孔洞、热裂等各种缺陷，极大地影响了一体化压铸件性能。本工作在简述压铸镁合金缺陷形成原因及孔洞、缺陷带和热裂3种典型缺陷防止措施的基础上，围绕熔体处理、合金开发、工艺优化和结构设计等方面，概述了镁合金一体化压铸缺陷控制方面的进展和挑战，为高性能镁合金一体化压铸缺陷控制提供了思路和方向。

关键词：镁合金一体化压铸缺陷微观组织工艺

导乐陪伴分娩在顺产中的应用效果及对产程的影响评价

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导乐陪伴分娩在顺产中的应用效果及对产程的影响评价

变形镁合金微合金化研究进展：理论与设(英文)

第二届全国康复与临床药学学术交流会议

作者：宋江凤贵州医科大学附属医院

目的分析导乐陪伴分娩在顺产中的应用效果。方法:选取2022年2月-2023年2月本院102例顺产产妇开展研究,用随机数字表法平均分为对照组51例,行常规护理,观察组51例,行导乐陪伴分娩护理,比较两组护理效果。结果:观察组的护理满意度评分明... 详细信息

目的分析导乐陪伴分娩在顺产中的应用效果。方法:选取2022年2月-2023年2月本院102例顺产产妇开展研究,用随机数字表法平均分为对照组51例,行常规护理,观察组51例,行导乐陪伴分娩护理,比较两组护理效果。结果:观察组的护理满意度评分明显高于对照组,不良分娩结局发生率、第一产程、第二产程、第三产程、总产程时间、VAS评分和产后出血量均明显低于对照组(P<0.05)。结论:给予顺产产妇导乐陪伴分娩护理能有效缩短产程时间,减轻疼痛程度,预防不良分娩结局,具有推广价值。

关键词：导乐陪伴分娩顺产产程时间

来源： cnki会议评论

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年

作者：蒋斌董志华张昂宋江凤潘复生重庆大学材料科学与工程学院机械传动国家重点实验室重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心

变形镁合金微合金化是发展低成本、高性能镁合金的重要方向。近二十年来，变形镁合金在理论研究及微合金化设计领域取得了重要研究进展。本文重点从不同尺度下的理论计算及合金设计实践两方面总结变形镁合金最新研究进展，认识合金元素... 详细信息

变形镁合金微合金化是发展低成本、高性能镁合金的重要方向。近二十年来，变形镁合金在理论研究及微合金化设计领域取得了重要研究进展。本文重点从不同尺度下的理论计算及合金设计实践两方面总结变形镁合金最新研究进展，认识合金元素作用机理，为建立变形镁合金成分-性能关系奠定基础。本文首先概述了第一性原理计算、分子动力学、元胞自动机和晶体塑性有限元等不同尺度下镁合金性能、显微组织演变、塑性变形模式的研究进展，继而总结了Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Sn和Mg-Ca等重要变形镁合金体系中，合金元素对力学性能、微观组织演变规律的影响，并展望了微合金化变形镁合金的重要研究、发展方向。为新型变形镁合金的高效设计提供指导。

关键词：镁合金成分设计力学性能理论计算实验表征

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镁合金在航空航天和国防军工上的应用

大学科普 2018年第1期12卷 42-43页

作者：宋江凤重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心中国重庆

大飞机、载人航天、探月工程等国家重大工程、军用飞行器和军事领域关键装备对轻量化和减重提出了非常苛刻的要求.具有质轻、比强度高、比刚度高、阻尼减振、电磁屏蔽以及优异的铸造、切削加工性能和易回收等优点的镁合金材料发挥着越... 详细信息

大飞机、载人航天、探月工程等国家重大工程、军用飞行器和军事领域关键装备对轻量化和减重提出了非常苛刻的要求.具有质轻、比强度高、比刚度高、阻尼减振、电磁屏蔽以及优异的铸造、切削加工性能和易回收等优点的镁合金材料发挥着越来越关键的作用,是实现轻量化的理想材料,日益受到重视、应用面逐渐扩大.

关键词：镁合金国防军工航空航天应用合金材料载人航天探月工程军事领域

铸态、轧制态和挤压态Mg-3Al-1Zn薄板边裂行为的比较(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：沈秋燕张上一刘强宋江凤向冬霞蒋斌潘复生重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆大学材料科学与工程学院重庆大学先进铸造技术国家重点实验室重庆先进轻金属研究院

边裂是镁合金板材在轧制过程中出现最严重的问题之一，它限制了镁合金板材的应用。本文系统地研究和比较了铸态(AC)、轧制态(AR)和挤压态(AE)不同初始AZ31合金板材在轧制温度250℃，单道次压下率50%的在线加热轧制工艺下的边裂行为。结... 详细信息

边裂是镁合金板材在轧制过程中出现最严重的问题之一，它限制了镁合金板材的应用。本文系统地研究和比较了铸态(AC)、轧制态(AR)和挤压态(AE)不同初始AZ31合金板材在轧制温度250℃，单道次压下率50%的在线加热轧制工艺下的边裂行为。结果表明，AC和AR板材经在线加热轧制后均表现出严重的边裂行为。其中，AR板材在轧制面(RD-TD)和纵截面(RD-ND)上表现出最严重的边裂行为，这是由于其强烈的基面织构和含有剪切带的极不均匀的微观组织所致。而AE轧制板材没有出现明显的边裂，这主要与轧制过程中织构倾斜和动态再结晶较多有关。此外，研究还发现AC轧制板材的微裂纹主要产生于局部细晶区和发生再结晶的孪晶内部，AR轧制板材的微裂纹主要在剪切带内部扩展。同时，对AC和AR轧制板材的微裂纹萌生机理进行了探讨。

关键词： AZ31板材边裂行为初始态织构微观组织

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21世纪的绿色材料——镁合金

大学科普 2018年第1期12卷 40-41页

作者：陈先华宋江凤重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心中国重庆

镁,属于元素周期表上的IIA族碱土金属元素,化学元素符号是Mg,原子序数是12,是一种银白色的碱土金属.在标准大气压下,镁的熔点为650℃,沸点为1090℃.镁的密度小,具有银白色光泽,略有延展性.镁资源丰富,主要以菱镁矿、白云石、光卤石、橄... 详细信息

镁,属于元素周期表上的IIA族碱土金属元素,化学元素符号是Mg,原子序数是12,是一种银白色的碱土金属.在标准大气压下,镁的熔点为650℃,沸点为1090℃.镁的密度小,具有银白色光泽,略有延展性.镁资源丰富,主要以菱镁矿、白云石、光卤石、橄榄石和蛇纹石等矿石存在,或以MgCl2存在于盐湖和海水中.镁矿石储量丰富.

关键词：镁合金绿色材料 21世纪金属元素矿石储量元素周期表标准大气压元素符号