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In合金化及固溶处理对Mg-6Al-1Zn阳极材料组织和电化学性能的影响

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表面技术 2022年第11期51卷 412-422页

作者：谷亚啸江静华谢秋媛马爱斌高正河海大学力学与材料学院南京211100 宿迁市河海大学研究院江苏宿迁223800

目的研究合金化及后续热处理下的镁阳极电化学性能,开发出一种新型镁合金阳极材料。方法利用熔炼法制备Mg-6%Al-1%Zn-0.5%In(质量分数)并做海水激活电池阳极材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和一系列电化学测试... 详细信息

目的研究合金化及后续热处理下的镁阳极电化学性能,开发出一种新型镁合金阳极材料。方法利用熔炼法制备Mg-6%Al-1%Zn-0.5%In(质量分数)并做海水激活电池阳极材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和一系列电化学测试方法研究在3.5%NaCl溶液中In元素的添加和后续固溶处理对Mg-6%Al-1%Zn(AZ61)合金显微组织及其电化学性能的影响。结果合金元素In的添加及后续热处理可提升镁阳极的放电活性和利用效率。AZ61+0.5%In合金经420℃固溶16 h后,在10 mA/cm^(2)和50 mA/cm^(2)下有更负的平均放电电位,分别为-1.545 V(vs.SHE)和-1.229 V(vs.SHE),利用效率在2种电流密度下分别达56.2%与59.3%。结论向AZ61合金中加入0.5%In,其会与Al存在竞争溶解机制,促进第二相Mg_(17)Al_(12)的生成。不连续分布的第二相和In自身的溶解-再沉积作用破坏了腐蚀产物膜的连续性,大幅提升了AZ61的放电活性。经420℃固溶处理16 h后,可在不增大晶粒尺寸的前提下使得第二相Mg_(17)Al_(12)基本溶入基体。此时腐蚀产物膜的稳定性进一步降低,合金成分更均匀,镁阳极的放电活性也得以提升。

关键词：镁合金阳极固溶处理合金化放电活性第二相

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海水电池用镁合金阳极的研究进展

表面技术 2022年第4期51卷 1-13页

作者：谷亚啸江静华谢秋媛马爱斌高正河海大学力学与材料学院南京211100 宿迁市河海大学研究院江苏宿迁223800

海水电池用镁合金阳极因其较负的电极电位、低的质量密度、大的电化学当量而受到人们的广泛关注。概述了近年来有关海水电池用镁合金的研究进展。首先,介绍了常见镁合金海水电池的分类(镁/金属氯化物电池、镁/海水溶解氧电池、镁/过氧... 详细信息

海水电池用镁合金阳极因其较负的电极电位、低的质量密度、大的电化学当量而受到人们的广泛关注。概述了近年来有关海水电池用镁合金的研究进展。首先,介绍了常见镁合金海水电池的分类(镁/金属氯化物电池、镁/海水溶解氧电池、镁/过氧化氢半燃料电池),详细说明了几种电池的工作条件与应用领域。其次,归纳了镁合金海水电池存在的问题,包括不可避免的自腐蚀(如电偶腐蚀、点腐蚀等)以及负差数效应,这些副反应会产生大量的氢气并导致镁阳极利用率的下降。除此之外,腐蚀反应生成的腐蚀产物会覆盖电极表面,减少电极的活性区域,使得阳极的工作电位很难达到技术要求。针对上述存在的问题重点探讨了近年来的改进措施,具体有合金化、热处理、塑性变形。目前,应用广泛的合金系主要有Mg-Hg-Ga系、Mg-Al-Pb系、Mg-Al-Zn系等,在此基础上再进行挤压、轧制等塑性变形,并结合退火、均匀化等热处理方式,从而制备出高性能的镁阳极材料。最后,展望了未来海水镁合金阳极的发展方向。

关键词：海水电池镁合金阳极合金化热处理塑性变形

等通道转角挤压对Mg-Li合金力学性能的影响概述

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稀有金属材料与工程 2022年第2期51卷 491-510页

作者： Edwin Eyram Klu 江静华 Bassiouny Saleh 马爱斌 Salifu Nasiru 宋丹河海大学力学与材料学院江苏南京210098 宿迁市河海大学研究院江苏宿迁223800 亚历山大大学生产工程系埃及亚历山大21544

等通道转角挤压(ECAP)是一种高效率的大塑性变形(SPD)技术,用于生产具有优异性能的超细晶粒(UFG)材料。本文总结了经ECAP加工的各种Mg-Li合金的力学性能、加工参数的影响及其相关机理,为未来提高镁锂合金力学性能提供研究方向与支持。

关键词：镁锂合金等通道转角挤压大塑性变形力学性能微观组织

退火温度对超细晶工业纯钛组织和力学性能的影响

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金属热处理 2023年第10期48卷 129-133页

作者：谷艳霞江静华马爱斌吴浩然江苏海事职业技术学院江苏南京211100 河海大学力学与材料学院江苏南京211100

采用等通道转角挤压对工业纯钛进行加工,获得了超细晶工业纯钛,并对超细晶工业纯钛在不同温度下进行短时退火,研究了退火温度对超细晶工业纯钛组织和力学性能的影响,研究表明,超细晶工业纯钛经300~400℃低温短时退火后,晶粒尺寸没有明... 详细信息

采用等通道转角挤压对工业纯钛进行加工,获得了超细晶工业纯钛,并对超细晶工业纯钛在不同温度下进行短时退火,研究了退火温度对超细晶工业纯钛组织和力学性能的影响,研究表明,超细晶工业纯钛经300~400℃低温短时退火后,晶粒尺寸没有明显增大,基面织构增强,强度得到提升,产生退火强化现象,且保持良好塑性。随着退火温度提高,超细晶工业纯钛晶粒发生明显长大,强度逐渐下降。

关键词：工业纯钛超细晶退火组织力学性能

含Al2Ca相和Mg2Ca相Mg−Al−Ca−Mn合金经等通道转角挤压加工后的腐蚀性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第8期32卷 2527-2540页

作者：何书恒王策孙超张越严凯江静华白晶薛烽刘欢河海大学力学与材料学院南京210000 天津大学材料科学与工程学院天津300350 东南大学材料科学与工程学院南京211189 扬州大学机械工程学院扬州225127 南京云海特种金属股份有限公司江苏省轻金属合金研究重点实验室南京211200

为了研究Al_(2)Ca相和Mg_(2)Ca相对Mg−Al−Ca−Mn合金腐蚀行为的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、浸泡和电化学测试对仅含Al_(2)Ca相(2Ca)和仅含Mg_(2)Ca相(4Ca)的铸态及ECAP态合金进行研究。在腐蚀初期,两种铸态合金的腐蚀速度比E... 详细信息

为了研究Al_(2)Ca相和Mg_(2)Ca相对Mg−Al−Ca−Mn合金腐蚀行为的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、浸泡和电化学测试对仅含Al_(2)Ca相(2Ca)和仅含Mg_(2)Ca相(4Ca)的铸态及ECAP态合金进行研究。在腐蚀初期,两种铸态合金的腐蚀速度比ECAP合金的慢。随着腐蚀时间的延长,ECAP合金的腐蚀程度变得比铸态合金轻微,这主要归因于ECAP合金中第二相的有效细化及分散。此外,2Ca合金的腐蚀程度始终小于4Ca合金,表明Al_(2)Ca相比Mg_(2)Ca相更有利于提高Mg−Al−Ca−Mn合金的耐腐蚀性能。最后,根据合金腐蚀表面的形貌观察和电化学测试结果,对由Al_(2)Ca相和Mg_(2)Ca相的分布和形貌引起合金的不同腐蚀机理进行讨论。

关键词： Mg-Al-Ca-Mn合金等通道转角挤压第二相细化腐蚀性能

课程思政视域下高中地理思维型课堂的探析--以“海—气相互作用”为例

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地理教学 2022年第19期 24-27,33页

作者：江静华广州市番禺区象贤中学广东广州511483

课程思政和学科思维有机融合的课堂简称为“两思课堂”,它促使学科教学走向学科教育。文章以“海—气相互作用”为例,探析了高中地理“两思”教学模式:从探寻学科内容和探求学科思想两个方面激活思政要素;从知识传授结构化、结构建立问... 详细信息

课程思政和学科思维有机融合的课堂简称为“两思课堂”,它促使学科教学走向学科教育。文章以“海—气相互作用”为例,探析了高中地理“两思”教学模式:从探寻学科内容和探求学科思想两个方面激活思政要素;从知识传授结构化、结构建立问题化、问题来源情境化、情境体验生活化四个角度培养学科思维能力;从教、学、评一体化的角度进行教学活动的组织和实施。

关键词：课程思政学科思维教学设计教学实例高中地理

基于“教学评一体化”的地理主题式教学探究——以“自然环境的整体性与差异性”为例

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地理教学 2023年第21期 13-16页

作者：江静华广州市番禺区象贤中学广东广州511483

基于“教学评一体化”的地理主题式教学着力营造课堂教学的新生态。厘清大主题到小主题的层级关系、选择现象递推或问题解决的设问模式、精心设计“教学评一体化”的思维课堂是地理主题式教学设计的重点。本文从确定主题学习的任务、寻... 详细信息

基于“教学评一体化”的地理主题式教学着力营造课堂教学的新生态。厘清大主题到小主题的层级关系、选择现象递推或问题解决的设问模式、精心设计“教学评一体化”的思维课堂是地理主题式教学设计的重点。本文从确定主题学习的任务、寻找主题情境的素材、呈现主题学习的内容、设计主题学习的问题、评价主题学习的表现等方面组织“教学评一体化”课堂的实施。

关键词：教学评一体化主题式教学教学设计高中地理

含AlCa相和MgCa相Mg-Al-Ca-Mn合金经等通道转角挤压加工后的腐蚀性能(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年

作者：何书恒王策孙超张越严凯江静华白晶薛烽刘欢河海大学力学与材料学院东南大学材料科学与工程学院南京云海特种金属股份有限公司天津大学材料科学与工程学院扬州大学机械工程学院

为了研究单独AlCa相和MgCa相对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的影响，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、浸泡和电化学测试对仅含AlCa相和MgCa相的2Ca和4Ca铸态及ECAP态合金进行研究。在腐蚀初期，两种铸态合金的腐蚀速度比ECAP合金慢。随着... 详细信息

为了研究单独AlCa相和MgCa相对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的影响，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、浸泡和电化学测试对仅含AlCa相和MgCa相的2Ca和4Ca铸态及ECAP态合金进行研究。在腐蚀初期，两种铸态合金的腐蚀速度比ECAP合金慢。随着腐蚀时间的延长，ECAP合金的腐蚀程度变得比铸态合金轻微，这主要是由于ECAP合金中第二相的有效细化及分散。此外，2Ca合金的腐蚀程度始终小于4Ca合金，表明AlCa相比MgCa相更有利于提高Mg-Al-Ca-Mn合金耐腐蚀性能。最后，根据合金腐蚀表面的形貌观察和电化学测试，对由AlCa相和MgCa相的分布和形貌所引起合金的不同腐蚀机理进行了分析和讨论。

关键词： Mg-Al-Ca-Mn合金等通道转角挤压第二相细化腐蚀性能

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轻质高熵合金的研究现状与发展趋势

材料导报 2020年第19期34卷 19094-19100页

作者：季承维马爱斌江静华河海大学力学与材料学院南京211100 宿迁市河海大学研究院宿迁223800

高熵合金只有15年的研究历史,由于具有独特的成分设计、简单的微观结构、优异的性能而受到广泛关注。根据元素的选取不同,高熵合金也被划分为3d过渡金属元素高熵合金、难熔高熵合金、镧系过渡金属元素高熵合金以及轻质高熵合金等。其中... 详细信息

高熵合金只有15年的研究历史,由于具有独特的成分设计、简单的微观结构、优异的性能而受到广泛关注。根据元素的选取不同,高熵合金也被划分为3d过渡金属元素高熵合金、难熔高熵合金、镧系过渡金属元素高熵合金以及轻质高熵合金等。其中,轻质高熵合金在2010年之后才进入人们的视野,其组成元素大多为轻金属,在具备高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优异性能的同时,还具备密度小的优点,可用于航空航天、新能源汽车、军事工业等领域,具有远大的发展前景。然而,制约轻质高熵合金发展的因素也很多,主要为理论机制的不完善、制备工艺的不成熟以及生产成本高昂。理论机制不完善主要体现在高熵合金的相结构难以预测以及四大效应不能完全解释高熵合金微观结构和性能的独特性;制备工艺的不成熟主要体现在块体轻质高熵金的制备方式较少且不利于大批量工业生产;成本高昂主要体现在大多数轻金属单质价格昂贵且每种元素在轻质高熵合金中的成分占比较高。由于发展历程较短,上述问题还不能得到有效解决,目前对轻质高熵合金的研究集中在:根据现有的理论及生产水平,设计密度低、力学性能优异的新型合金。目前,成功开发出的轻质高熵合金有Al 20 Li 20 Mg 10 Sc 20 Ti 30、Al 20 Be 20 Fe 10 Si 15 Ti 35以及AlLiMgZnSn等,这些合金分别采用机械合金化法、电弧熔炼法以及感应熔炼法进行制备,拥有低密度、高强度的优点,这些制备工艺为今后的研究提供指导。本文归纳了轻质高熵合金的研究进展,分别对轻质高熵合金的四大效应、设计原则、制备工艺、微观结构和力学性能进行了介绍,分析了现阶段轻质高熵合金研究的不足之处并对轻质高熵合金未来在生产生活中的应用进行了展望。

关键词：轻质高熵合金四大效应设计原则微观结构力学性能