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免热处理(TiB_(2)+ZrB_(2))/Al-Mg-Mn基复合材料的显微组织与力学性能

中国有色金属学报 2023年第10期33卷 3195-3204页

作者：罗钧毅姜云林波贵州大学机械工程学院贵阳550025

基于交通、航空航天等领域高强韧精密复杂零件免热处理的需求,采用原位生成反应法制备了(TiB_(2)+ZrB_(2))/Al-Mg-Mn基复合材料,对比研究了重力铸造和挤压铸造制备的(TiB_(2)+ZrB_(2))/Al-Mg-Mn基复合材料的微观组织和力学性能。结果表... 详细信息

基于交通、航空航天等领域高强韧精密复杂零件免热处理的需求,采用原位生成反应法制备了(TiB_(2)+ZrB_(2))/Al-Mg-Mn基复合材料,对比研究了重力铸造和挤压铸造制备的(TiB_(2)+ZrB_(2))/Al-Mg-Mn基复合材料的微观组织和力学性能。结果表明:原位生成反应法制备的复合材料中生成了大量纳米级的TiB_(2)和ZrB_(2)颗粒。拉伸实验结果表明,挤压铸造复合材料试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为296 MPa、185 MPa和12.2%,这些参数比重力铸造成型的Al-Mg-Mn合金分别提高了57%、95%和40%;比重力铸造复合材料分别提高了12%、11%和36%。分析发现,复合材料相比无添加Al-Mg-Mn合金强韧性能更高的原因在于TiB_(2)和ZrB_(2)颗粒协同增强细晶强化作用;而挤压铸造成型的复合材料的力学性能优于重力铸造成型的复合材料的主要原因在于挤压力所致的晶粒细化和Orowan强化作用。

关键词：双相增强颗粒铝基复合材料免热处理挤压铸造原位反应合成

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振动和压力场作用下TiB2和ZrB2增强Al-Cu基复合材料的组织及力学性能研究

振动和压力场作用下TiB2和ZrB2增强Al-Cu基复合材料的组织及力学...

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作者：罗钧毅贵州大学

学位级别：硕士

随着节能减排要求的日益提高和绿色铸造趋势的不断发展,交通、航空航天等领域对高强韧轻量化安全结构件需求不断增强。纳米颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、高比刚度、高弹性模量、高耐磨性和低密度的优势,成为制造交通、航空航天等... 详细信息

随着节能减排要求的日益提高和绿色铸造趋势的不断发展,交通、航空航天等领域对高强韧轻量化安全结构件需求不断增强。纳米颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、高比刚度、高弹性模量、高耐磨性和低密度的优势,成为制造交通、航空航天等领域结构件的首选材料之一。然而,纳米级别的颗粒易团聚,易成为裂纹萌生点和扩展路径,导致复合材料强、韧化性能不可兼得。这限制了纳米颗粒增强铝基复合材料的使用。采用振动和压力外场可以显著的改善颗粒的分布,从而改善复合材料的强韧化性能。本文基于Al-Ti-Zr-B反应体系,通过混合盐法原位生成了纳米TiB和ZrB颗粒,在液相线以上对复合材料熔体施加超声和机械振动,并采用挤压铸造压力成型,制备出了（TiB+ZrB）/Al-Cu复合材料。施加外场有效的改善了纳米颗粒团聚问题,提高了颗粒分布的均匀性,从而显著提高了复合材料的力学性能,耐磨性能和抗蠕变性能。具体研究内容如下:（1）采用混合盐原位生成法,通过在Al-Cu合金熔液中加入氟盐并辅以机械搅拌成功制备出纳米级TiB和ZrB陶瓷颗粒。振动和压力外场的施加提高了复合材料的力学性能。其中,施加超声和机械振动后,采用挤压铸造工艺获得的复合材料（UMSC）的抗拉强度和屈服强度分别为370 MPa和320MPa,延伸率为22%,这些参数比重力铸造（GC）复合材料分别提高了37%,128%和152%;比挤压铸造（SC）复合材料分别提高了31%,92%和100%;比超声振动+挤压铸造复合材料（USC）分别提高了10%,48%和47%。UMSC复合材料获得高强韧力学性能的原因在于超声振动和机械振动产生的空化效应打碎了熔体中因沉降而产生聚集和团簇的颗粒,并能使破碎的颗粒团均匀分散于熔体中;此外,机械振动产生的湍流效应可以促进液相和固相之间的相对运动,由此产生的冲击作用会导致枝晶断裂并成为晶核。最终,在压力场的作用下,铝基复合材料的凝固速度加快、形核速率增加,晶粒和纳米团簇得到进一步细化。（2）振动和压力外场的施加提高了复合材料的耐磨性能。室温条件下摩擦磨损实验表明:5N载荷条件下,重力铸造（GC）和挤压铸造（SC）复合材料的磨损机制主要表现为严重的粘着磨损,附带疲劳磨损和轻微磨粒磨损。超声振动+挤压铸造（USC）复合材料粘着磨损程度降低,磨粒磨损明显。而UMSC复合材料的磨损机制变成典型的磨粒磨损;10N载荷条件下,除了UMSC复合材料外其余均表现为严重的粘着磨损。相比GC复合材料,施加振动场和压力场复合材料的常温耐磨性能得到显著提升,其中UMSC常温耐磨性最好,这主要是因为振动场和压力场可以显著改善纳米TiB和ZrB颗粒团聚现象,使其相对分布更均匀,从而减少颗粒团聚处应力集中,减少开裂可能性,同时分布均匀的颗粒可以有效提高整个材料的硬度,抵抗材料的塑性变形从而提高耐磨性。（3）高温条件下摩擦磨损实验表明:高温时（TiB+ZrB）/Al-Cu复合材料的耐磨损性能明显高于Al-Cu基体合金。GC、SC、USC以及UMSC材料磨损性能分别比Al-Cu基体合金提高6%、15%、20%和65%。此时,TiB和ZrB颗粒在晶界处的钉扎效应有效抵抗材料的塑性流变,物理外场的施加改善了增强颗粒的尺寸和分布,强化了这一效应。（4）铝基复合材料的稳态蠕变速率变化规律为:UMSC<超声振动挤压铸造（USC）

关键词： Al-Cu复合材料双相增强颗粒物理外场调控力学性能摩擦磨损性能

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可见光催化的碘脱除反应在2-脱氧糖苷的合成中的应用

可见光催化的碘脱除反应在2-脱氧糖苷的合成中的应用

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中国化学会第29届学术年会

作者：王浩陶锦毅蔡鑫培陈薇赵岳琦徐阳罗钧曾静万谦华中科技大学同济药学院

脱氧糖是指糖环上的一个或几个羟基被氢原子、其它杂原子或含杂原子的基团取代的一类糖。脱氧糖具有重要的生物功能,广泛存在于抗生素、强心苷、抗癌药物及各类天然产物中.脱氧糖的合成是广大化学工作者、药物研发人员及生物学家共同关... 详细信息

脱氧糖是指糖环上的一个或几个羟基被氢原子、其它杂原子或含杂原子的基团取代的一类糖。脱氧糖具有重要的生物功能,广泛存在于抗生素、强心苷、抗癌药物及各类天然产物中.脱氧糖的合成是广大化学工作者、药物研发人员及生物学家共同关心的核心问题。缺乏立体选择性导向基团和稳定性差,易水解的特点使得脱氧糖苷的合成非常具有挑战。我们通过在2-位引入临时具有邻基参与作用的碘原子高效合成糖苷键,然后利用可见光介导的脱碘反应策略成功实现了绿色、高效和高立体选择性地合成四-2-脱氧四糖。

关键词： a-糖苷化 2-脱氧糖可见光脱碘反应自由基

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