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CVD制备Nb-W合金的显微组织和性能

稀有金属材料与工程 2022年第8期51卷 2830-2838页

作者：张茂胡昌义蔡宏中王献魏燕昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

采用化学气相沉积(CVD)法制备Nb-W二元合金材料,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针和显微硬度仪研究了Nb-W二元合金的显微组织、力学性能。结果表明,CVD法制备的Nb-W二元合金具有规则角度层状结构特征,层状结构主要以柱状晶为主,并伴... 详细信息

采用化学气相沉积(CVD)法制备Nb-W二元合金材料,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针和显微硬度仪研究了Nb-W二元合金的显微组织、力学性能。结果表明,CVD法制备的Nb-W二元合金具有规则角度层状结构特征,层状结构主要以柱状晶为主,并伴随着相应的成分起伏:层与层连接处以Nb为基体,周围分布有Nb-W固溶体,层内以Nb-W固溶体为基体,周围分布着Nb原子。宏观上在沿着晶体生长方向上开始基本以W原子为主形成一个W层,随后经过(NbW)固溶过渡到Nb原子;而微观上Nb和W原子的分布又显现出含量交替变化的特征。利用有限元模拟计算分析验证Nb-W合金材料的层状结构,以及层间的成分差异,发现层间晶粒尺寸的交叠差异对力学性能起到了明显的提升作用。揭示了Nb-W合金CVD成型机理与强化机制。

关键词：化学气相沉积(CVD) Nb-W合金层状结构晶粒尺寸强化机制

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Pt-Co-Mn合金组织结构及性能研究

材料导报 2023年第10期37卷 170-174页

作者：罗圆王献赵君胡昌义张大伟魏燕张诩翔蔡宏中昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106

采用真空电弧熔炼制备了四种Pt-Co-Mn新型合金。借助X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度仪、磁性测量仪、分光光度计、电化学工作站等,研究了Pt-Co-Mn合金的显微组织结构、力学性能、磁性、反射率和耐腐蚀性。结果表明,Pt-Co-Mn合金为... 详细信息

采用真空电弧熔炼制备了四种Pt-Co-Mn新型合金。借助X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度仪、磁性测量仪、分光光度计、电化学工作站等,研究了Pt-Co-Mn合金的显微组织结构、力学性能、磁性、反射率和耐腐蚀性。结果表明,Pt-Co-Mn合金为单相固溶体,平均晶粒尺寸为200~300μm。Co-Mn元素对Pt的固溶强化效果强于Co,Pt-Co-Mn合金维氏硬度为162HV~179HV,均高于Pt-5Co合金。向Pt-Co合金添加Mn元素后,Pt-Co-Mn合金在常温下磁性消除。其中Pt-2.0Co-2.0Mn合金平均磁化率为1.45×10^(-5),且磁滞回线增长缓慢,消磁效果最好。Pt-Co-Mn合金在可见光谱段的平均反射率为54.5%~57.8%,说明Co、Mn元素配比对合金反射率的影响较小。所分析的合金在人工汗液中表现出良好的耐腐蚀性。此外,Pt-2.6Co-1.4Mn合金具有较高的自腐蚀电位-0.032 V和较低的自腐蚀电流密度2.01μA/cm^(2)。所测得的腐蚀电位和腐蚀电流密度表明Pt-2.6 Co-1.4Mn合金具有最佳的耐腐蚀性。

关键词： Pt-Co-Mn合金组织结构维氏硬度磁性反射率耐腐蚀性

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化学气相沉积法制备铼材料的研究进展

稀有金属材料与工程 2023年第6期52卷 2287-2295页

作者：胡昌义胡晋铨魏燕王献蔡宏中陈力张贵学高勤琴昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

铼具有优异的物理力学性能,作为功能材料及超高温结构材料获得广泛应用。铼材料的制备方法有多种,化学气相沉积(CVD)是其主要的制备方法之一。本文简要介绍了化学气相沉积制备铼材料的反应类型、沉积条件及沉积效果,综述了CVDRe材料的... 详细信息

铼具有优异的物理力学性能,作为功能材料及超高温结构材料获得广泛应用。铼材料的制备方法有多种,化学气相沉积(CVD)是其主要的制备方法之一。本文简要介绍了化学气相沉积制备铼材料的反应类型、沉积条件及沉积效果,综述了CVDRe材料的沉积动力学、组织结构特征、力学性能的研究现状和典型应用,并与粉末冶金铼进行了对比分析。最后指出了目前CVDRe材料研究亟待解决的关键问题,并对进一步研究的方向和推广应用前景进行了展望。

关键词：铼化学气相沉积显微结构力学性能应用

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铱及铱基合金多元化研究进展

稀有金属材料与工程 2018年第2期47卷 711-716页

作者：潘新东魏燕蔡宏中胡昌义昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

概括论述了铱的特点和纯铱在室温条件下脆性断裂的几种可能机制,说明了纯铱在超高温应用领域存在的问题;系统地综述了世界各国在铱合金多元化方面的研究思路和取得的研究成果,展望了铱基合金在高温结构材料领域的发展前景,最后特别指出... 详细信息

概括论述了铱的特点和纯铱在室温条件下脆性断裂的几种可能机制,说明了纯铱在超高温应用领域存在的问题;系统地综述了世界各国在铱合金多元化方面的研究思路和取得的研究成果,展望了铱基合金在高温结构材料领域的发展前景,最后特别指出了铱合金未来的研究方向。

关键词：铱基超合金共格强化晶格失配度

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铱薄膜的MOCVD沉积效果研究(英文)

稀有金属材料与工程 2010年第2期39卷 209-213页

作者：蔡宏中陈力魏燕胡昌义昆明贵金属研究所云南昆明650106 云南省贵金属材料重点实验室云南昆明650106

以乙酰丙酮铱为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在Mo基体上制备Ir薄膜。研究Ir的沉积效果与沉积温度及反应气体(O2)间的关系。Ir薄膜的沉积速率与沉积温度之间的关系不符合Arrhenius方程,沉积速率与沉积温度绝对温度... 详细信息

以乙酰丙酮铱为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在Mo基体上制备Ir薄膜。研究Ir的沉积效果与沉积温度及反应气体(O2)间的关系。Ir薄膜的沉积速率与沉积温度之间的关系不符合Arrhenius方程,沉积速率与沉积温度绝对温度的倒数呈抛物线关系,当温度为750℃时,Ir的沉积速率达到最大值,沉积温度对Ir薄膜的显微形貌有显著影响;O2的流量对薄膜的成分、形貌及结构等均有显著影响。

关键词： MOCVD 铱薄膜

多晶Ti纳米柱塑性变形的分子动力学模拟研究

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材料导报 2023年第S1期37卷 437-440页

作者：王献魏燕蔡宏中汪星强张贵学胡昌义昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106

利用分子动力学模拟研究多晶Ti纳米柱的力学行为和位错反应机制,比较分析不同变形温度和承载条件对多晶Ti纳米柱应力应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示,随着温度升高,多晶Ti纳米柱屈服强度降低,且在不同温度下,屈服强度所... 详细信息

利用分子动力学模拟研究多晶Ti纳米柱的力学行为和位错反应机制,比较分析不同变形温度和承载条件对多晶Ti纳米柱应力应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示,随着温度升高,多晶Ti纳米柱屈服强度降低,且在不同温度下,屈服强度所对应的应变量未发生明显变化。在整个变形过程中,主要的位错类型为Other和1/3(1100)类型位错,随着温度升高,位错总长度减小。多晶Ti纳米柱压缩变形与拉伸变形应变响应不对称,拉伸屈服强度略高于压缩屈服强度,晶界缺陷在拉伸变形中响应更加明显。

关键词：分子动力学多晶Ti纳米柱拉伸变形压缩变形

Ir/HfO_(2)复合涂层的制备及性能研究

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贵金属 2023年第1期44卷 1-6页

作者：王献魏燕蔡宏中汪星强张贵学胡昌义昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106

利用化学气相沉积(CVD)技术制备了HfO_(2)涂层和Ir/HfO_(2)复合涂层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)对涂层的性能进行分析。结果表明:在沉积Ir时,沉积室升温速率≤10℃/min时,制备出的Ir/HfO_(2)复合涂层经真空高... 详细信息

利用化学气相沉积(CVD)技术制备了HfO_(2)涂层和Ir/HfO_(2)复合涂层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)对涂层的性能进行分析。结果表明:在沉积Ir时,沉积室升温速率≤10℃/min时,制备出的Ir/HfO_(2)复合涂层经真空高温热处理后可获得表面质量良好的Ir层,且Ir层纯度达到99.77%;真空热处理有益于提高Ir/HfO_(2)复合涂层之间的结合程度,且热处理温度越高,结合效果越好;表面制备有HfO_(2)涂层的Ir棒在1980℃氧化10 h的条件下,HfO_(2)涂层对Ir的保护效果显著,可将Ir的氧化深度由毫米级降至数十微米。

关键词：化学气相沉积 Ir/HfO_(2)复合涂层氧化性能

CVD Ta/W复合材料的力学性能及影响因素

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稀有金属材料与工程 2016年第1期45卷 197-201页

作者：祁小红胡昌义蔡宏中郑旭魏燕昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

使用拉伸试验机,扫描电镜,金相显微镜研究了采用CVD法制备的Ta/W层状复合材料的力学性能及影响因素。结果表明:W体积分数,热处理温度,热处理时间均对复合材料的力学性能有较大影响。W体积分数为13%的复合材料同时具有良好的抗拉强度和... 详细信息

使用拉伸试验机,扫描电镜,金相显微镜研究了采用CVD法制备的Ta/W层状复合材料的力学性能及影响因素。结果表明:W体积分数,热处理温度,热处理时间均对复合材料的力学性能有较大影响。W体积分数为13%的复合材料同时具有良好的抗拉强度和塑性。能够有效提高复合材料抗拉强度和塑性的热处理制度为1600℃/2 h,且热处理主要通过改变复合材料的晶粒大小及界面扩散层厚度来影响材料的力学性能。

关键词： CVD Ta/W复合材料力学性能 W体积分数热处理

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反应气体流量对CVD钽性能影响研究

稀有金属 2013年第6期37卷 909-914页

作者：蔡宏中易健宏魏巧灵陈力魏燕胡昌义昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

介绍了化学气相沉积（CVD）技术制备难熔金属钽涂层的原理及方法。利用TaC15-H2·HCl反应体系，以冷壁式化学气相沉积法在钼基体表面沉积了钽涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线物相分析仪（XRD）、显微硬度计等分析手段，研究了... 详细信息

介绍了化学气相沉积（CVD）技术制备难熔金属钽涂层的原理及方法。利用TaC15-H2·HCl反应体系，以冷壁式化学气相沉积法在钼基体表面沉积了钽涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线物相分析仪（XRD）、显微硬度计等分析手段，研究了反应气体（氢气、氯气）的流量变化对钽涂层的沉积速率、结构、表面形貌、硬度及密度等的影响；应用Harris公式，计算了钽涂层的织构系数，获得了钽涂层的择优取向。研究结果表明：随着氢气流量的增加，涂层沉积速率加快，随着氯气流量的增加，涂层的沉积速率则是先增加后减小；涂层由体心立方结构的钽（α—Ta）构成，表面形貌呈类金字塔形结构，涂层（200）晶面方向为最快生长方向；反应气体流量变化对涂层硬度及密度的影响均不明显；涂层维氏硬度在HV130．94～HV152．43之间，涂层致密性好，相对密度都在99．65％以上。

关键词：反应气体化学气相沉积钽涂层性能