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A Nitride-Reinforced NbMoTaWHfN Refractory High-Entropy Alloy with Potential Ultra-High-Temperature Engineering Applications

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Engineering 2023年第11期30卷 110-120页

作者： yixing wan Yanhai Cheng Yongxiong Chen Zhibin Zhang Yanan Liu Haijun Gong Baolong Shen Xiubing Liang School of Mechanical and Electrical Engineering China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China Defense Innovation Institute Academy of Military ScienceBeijing 100071China School of Materials Science and Engineering Southeast UniversityNanjing 211189China

Refractory high-entropy alloys(RHEAs)have promising applications as the new generation of hightemperature alloys in hypersonic vehicles,aero-engines,gas turbines,and nuclear power plants.This study focuses on the microstructures and mechanical properties of the NbMoTaW(HfN)_(x)(x=0,0.3,0.7,and 1.0)RHEAs.The alloys consist of multiple phases of body-centered cubic(BCC),hafnium nitride(HfN),or multicomponent nitride(MN)phases.As the x contents increase,the grain size becomes smaller,and the strength gradually increases.The compressive yield strengths of the NbMoTaWHfN RHEA at ambient temperature,1000,1400,and 1800℃ were found to be 1682,1192,792,and 288 MPa,respectively.The high-temperature strength of this alloy is an inspiring result that exceeds the high temperature and strength of most known alloys,including high-entropy alloys,refractory metals,and superalloys.The HfN phase has a significant effect on strengthening due to its high structural stability and sluggish grain coarsening,even at ultra-high temperatures.Its superior properties endow the NbMoTaWHfN RHEA with potential for a wide range of engineering applications at ultra-high temperatures.This work offers a strategy for the design of high-temperature alloys and proposes an ultra-high-temperature alloy with potential for future engineering applications.

关键词： Refractory high-entropy alloy High temperature Mechanical property Microstructure Strengthening mechanism

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Mechanical Properties and Phase Stability of WTaMoNbTi Refractory High-Entropy Alloy at Elevated Temperatures

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2021年第11期34卷 1585-1590页

作者： yixing wan Jinyong Mo Xin wang Zhibin Zhang Baolong Shen Xiubing Liang Institute of Massive Amorphous Metal Science School of Materials Science and PhysicsChina University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China Defense Innovation Institute Academy of Military ScienceBeijing 100071China School of Materials Science and Engineering Jiangsu Key Laboratory for Advanced Metallic MaterialsSoutheast UniversityNanjing 211189China School of Chemical Engineering and Technology China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China

High-temperature structural metals remain in high demand for aerospace aircraft,gas turbine engines,and nuclear power plants.Refractory high-entropy alloys(RHEAs)with superior mechanical properties at elevated temperatures are promising candidates for high-temperature structural materials.In this work,a WTaMoNbTi RHEA with adequate room temperature plasticity and considerable strength at 1600℃was fabricated by vacuum arc-melting.The room temperature fracture strain of the as-cast WTaMoNbTi RHEA was 7.8%,which was about 5.2 times that of the NbMoTaW alloy.The alloy exhibited a strong resistance to high-temperature softening,with a high yield strength of 173 MPa and compressive strength of 218 MPa at 1600℃.The WTaMoNbTi RHEA possessed excellent phase stability in the range of room temperature to 2000℃.The dendritic grains grew into equiaxed grains after compression test at 1600℃due to the dynamic recrystallization process at high temperature.This work presents a promising high-temperature structural material that can be applied at 1600℃.

关键词： Refractory high entropy alloy Mechanical property Phase stability Elevated temperature properties Metals and alloys

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一种具有超高温工程应用潜力的氮化物增强NbMoTaWHfN难熔高熵合金（英文）

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Engineering 2023年第11期 110-120页

作者： yixing wan Yanhai Cheng Yongxiong Chen Zhibin Zhang Yanan Liu Haijun Gong Baolong Shen Xiubing Liang School of Mechanical and Electrical Engineering China University of Mining and Technology Defense Innovation Institute Academy of Military Science School of Materials Science and Engineering Southeast University

Refractory high-entropy alloys(RHEAs) have promising applications as the new generation of hightemperature alloys in hypersonic vehicles, aero-engines, gas turbines, and nuclear power plants. This study focuses on the microstructures and mechanical properties of the Nb Mo Ta W(Hf N)x(x = 0, 0.3,0.7, and 1.0) RHEAs. The alloys consist of multiple phases of body-centered cubic(BCC), hafnium nitride(Hf N), or multicomponent nitride(MN) phases. As the x contents increase, the grain size becomes smaller, and the strength gradually increases. The compressive yield strengths of the Nb Mo Ta WHf N RHEA at ambient temperature, 1000, 1400, and 1800 °C were found to be 1682, 1192, 792, and 288 MPa, respectively. The high-temperature strength of this alloy is an inspiring result that exceeds the high temperature and strength of most known alloys, including high-entropy alloys, refractory metals, and superalloys.The Hf N phase has a significant effect on strengthening due to its high structural stability and sluggish grain coarsening, even at ultra-high temperatures. Its superior properties endow the Nb Mo Ta WHf N RHEA with potential for a wide range of engineering applications at ultra-high temperatures. This work offers a strategy for the design of high-temperature alloys and proposes an ultra-high-temperature alloy with potential for future engineering applications.

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高熵合金抗高温氧化机理研究展望

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稀有金属材料与工程 2021年第8期50卷 2986-2992页

作者：王鑫万义兴莫金勇胡振峰军事科学院国防科技创新研究院北京100071 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

近年来高熵合金因具有许多优于传统合金的性能备受瞩目,而高温氧化问题大大限制了其发展应用。多元组成使高熵合金的高温氧化过程不同于单一金属,不同氧化阶段的动力学规律有很大不同。氧化前期多种元素发生氧化反应,氧化物种类和氧化... 详细信息

近年来高熵合金因具有许多优于传统合金的性能备受瞩目,而高温氧化问题大大限制了其发展应用。多元组成使高熵合金的高温氧化过程不同于单一金属,不同氧化阶段的动力学规律有很大不同。氧化前期多种元素发生氧化反应,氧化物种类和氧化膜结构随时间发生变化,直到稳定氧化阶段氧化产物才固定存在。本文从初期选择性氧化、过渡态氧化和稳定氧化期3个阶段深入剖析高熵合金高温氧化各个过程的详细机理,并总结相应的改善高温抗氧化性能的方法,为高熵合金材料设计和性能调控提供重要的理论依据。

关键词：高熵合金抗氧化高温氧化机理

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动脉自旋标记在评估移植肾间质纤维化中的应用价值

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中华医学杂志 2024年第4期104卷 276-281页

作者：蒋彬万嘉毅田洋洋徐芮马佳丽李杰郁义星胡林昆胡春洪朱默苏州大学附属第一医院放射科苏州215006 苏州大学附属第一医院泌尿外科苏州215006 苏州大学苏州医学院苏州215006

目的探讨磁共振成像技术动脉自旋标记(ASL)评估肾移植术后移植肾纤维化程度的可行性及其应用价值。方法横断面研究。纳入2021年12月至2022年12月于苏州大学附属第一医院就诊的移植肾受者,所有受试者均行ASL磁共振检查,通过后处理软件获... 详细信息

目的探讨磁共振成像技术动脉自旋标记(ASL)评估肾移植术后移植肾纤维化程度的可行性及其应用价值。方法横断面研究。纳入2021年12月至2022年12月于苏州大学附属第一医院就诊的移植肾受者,所有受试者均行ASL磁共振检查,通过后处理软件获得移植肾血流参数,即肾皮质肾血流量(RBF)。根据患者移植肾Banff纤维化评分进行分组比较。采用单因素方差分析比较各组间移植肾皮质RBF的差异;采用Spearman相关分析肾皮质RBF与移植肾纤维化评分的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析肾皮质RBF及实验室指标鉴别不同纤维化程度移植肾的能力,使用Delong检验比较曲线下面积(AUC)。结果共纳入60例患者,男42例,女18例,年龄(44.6±10.8)岁。患者根据Banff纤维化评分分为4组:ci0组(纤维化评分0分,11例)、ci1组(纤维化评分1分,21例)、ci2组(纤维化评分2分,20例)、ci3组(纤维化评分3分,8例)。随着移植肾纤维化程度加重,肾皮质RBF趋于减小,ci0~3组肾皮质RBF分别为(214.9±28.5)、(181.7±29.3)、(158.8±39.2)、(123.1±27.2)ml·(100 g)^(-1)·min^(-1),差异有统计学意义(F=14.02,P<0.001)。移植肾皮质RBF与Banff纤维化评分呈中度负相关(r=-0.644,P<0.001)。移植肾皮质RBF和24 h尿蛋白区分ci0和ci1~3的AUC分别为0.881(95%CI:0.772~0.950)和0.680(95%CI:0.547~0.795),肾皮质RBF的AUC高于24 h尿蛋白(P=0.047)。肾皮质RBF区分ci0~1和ci2~3、ci0~2和ci3的AUC分别为0.796(95%CI:0.673~0.889)和0.900(95%CI:0.795~0.963)。结论ASL能够定量评估移植肾血流灌注,对于区分不同纤维化程度的移植肾均有较高的效能。

关键词：肾移植间质纤维化肾功能灌注动脉自旋标记

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矿山装备曲轴激光再制造数值模拟及性能调控

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机械设计与制造工程 2023年第10期52卷 15-20页

作者：王云飞程延海周嘉利耿汝伟万义兴 Valerii Cherniienko 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所乌克兰基辅03150

针对矿山装备发动机曲轴激光熔覆过程中温度分布对熔覆层质量的影响,利用ANSYS软件及生死单元法对熔覆过程进行模拟仿真,得到不同工艺参数下激光熔覆层的温度场,获得了熔池温度及冷却速度的变化规律。结果表明:熔池最高温度受激光功率... 详细信息

针对矿山装备发动机曲轴激光熔覆过程中温度分布对熔覆层质量的影响,利用ANSYS软件及生死单元法对熔覆过程进行模拟仿真,得到不同工艺参数下激光熔覆层的温度场,获得了熔池温度及冷却速度的变化规律。结果表明:熔池最高温度受激光功率的影响比较大,冷却速度与扫描速度呈正相关,热影响区随着扫描速度的增加而减小。温度场分布与红外摄像仪拍摄结果比较接近,验证了模型的可靠性。

关键词：矿山装备曲轴激光熔覆温度场熔池

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福建平潭岛晚第四纪沉积序列及MIS 5海侵旋回特征

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热带地理 2016年第3期36卷 406-416页

作者：陈聪万秋池郑卓余风玲 A SWITZER 万一兴中山大学地球科学与地质工程学院广州510275 新加坡南洋理工大学新加坡地球观测中心新加坡639798 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005

选择位于福建平潭岛北部芦洋埔海积平原的PT01钻孔,岩芯长度28.3 m,采用加速器碳同位素(AMS 14C)和光释光(OSL)测年建立地层年代框架,认为晚更新世富含有孔虫等海相生物化石的地层应归属于MIS 5高海面期,即MIS 5e的潮下带滨海相沉积。... 详细信息

选择位于福建平潭岛北部芦洋埔海积平原的PT01钻孔,岩芯长度28.3 m,采用加速器碳同位素(AMS 14C)和光释光(OSL)测年建立地层年代框架,认为晚更新世富含有孔虫等海相生物化石的地层应归属于MIS 5高海面期,即MIS 5e的潮下带滨海相沉积。结合岩性特征、古生物化石、沉积物色度、粒度分析及其参数等指标,进行了沉积单元的划分,重建了MIS 6末期以来的沉积相变化过程,揭示出MIS 5期间的多次海平面波动变化,即MIS 5高海面期沉积环境仍存在滨海、潮坪、潟湖、风成砂等沉积相之间的转换,并可能存在短暂的陆相或风化过程。而该区整个末次冰期的沉积缺失或较薄,上部全新世沉积也不发育,厚度仅为3.79 m,以沼泽相―风成砂相为主。

关键词：平潭岛晚第四纪沉积环境海侵旋回 MIS 5

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小行星着陆段自主轨迹分段规划方法

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西北工业大学学报 2021年第S1期39卷 96-100页

作者：万怡星徐瑞李朝玉朱圣英梁子璇尚海滨北京理工大学宇航学院北京100081 深空自主导航与控制工信部重点实验室北京100081

大多数小行星的形状都是不规则的,其附近的引力场十分复杂。且小行星所处的环境未知,这就导致小行星附近的飞行任务变得极其困难。而在远离地球的深空,又存在着通信延迟、环境不确定等问题,着陆过程中需要赋予探测器自主轨迹规划的能力... 详细信息

大多数小行星的形状都是不规则的,其附近的引力场十分复杂。且小行星所处的环境未知,这就导致小行星附近的飞行任务变得极其困难。而在远离地球的深空,又存在着通信延迟、环境不确定等问题,着陆过程中需要赋予探测器自主轨迹规划的能力。以小行星自主着陆为研究对象,利用分段规划的方法对小行星着陆段轨迹进行求解。采用多面体模型近似小行星的引力场,在此基础上对小行星动力学进行分析。运用RRT算法对导航点序列进行初步规划,再利用最优控制原理对导航点之间的轨迹进行精确求解,最终实现探测器在小行星着陆段的自主轨迹规划。

关键词：小行星着陆 RRT算法分段规划方法

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珠江口岛屿全新世沙堤的年代与沉积环境

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热带地理 2016年第3期36卷 388-398页

作者：万一兴郑卓萧一亭汤永杰陈聪中山大学地球科学与地质工程学院广州510275 珠海市博物馆广东珠海519000

通过对珠江口岛屿小型海湾如珠海淇澳岛和澳门黑沙滩一级阶地上的古沙坝/沙丘进行光释光(OSL)年代测定、粒度分析,结果表明,全新世潮间带砂体沉积的底部年代根据光释光测年结果和沉积速率推算,超过9 ka。海岸带形成的古沙坝或风成砂质... 详细信息

通过对珠江口岛屿小型海湾如珠海淇澳岛和澳门黑沙滩一级阶地上的古沙坝/沙丘进行光释光(OSL)年代测定、粒度分析,结果表明,全新世潮间带砂体沉积的底部年代根据光释光测年结果和沉积速率推算,超过9 ka。海岸带形成的古沙坝或风成砂质沉积的光释光测年结果大部分老于新石器文化堆积的器物年代,表明全新世高海面期砂质滨海相沉积的形成先于新石器人类活动遗迹。潮间带砂质滨海相沉积的上覆地层常在6.5 ka左右快速转变为潮上带的风成沉积-人类活动混合堆积,导致文化层中沉积物粒度分选变差,参数波动较大。淇澳岛小沙澳湾9―4.3 ka的滨海相砂质沉积的顶部目前位于海拔+4.8 m,这一高程可能与构造抬升运动有关。

关键词：珠江口岛屿全新世滨海相沉积粒度分析光释光海平面

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新型高温高熵合金材料研究进展

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科技导报 2021年第11期39卷 96-108页

作者：梁秀兵万义兴莫金勇张志彬胡振峰陈永雄军事科学院国防科技创新研究院北京100071 中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

高熵合金是一类新型金属材料,对其研究目前已发展成为涉及材料、物理、化学、力学和计算科学等多学科交叉融合的前沿方向,尤其是近10年来出现的具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等性能特点的高温高熵合金,在推动高温... 详细信息

高熵合金是一类新型金属材料,对其研究目前已发展成为涉及材料、物理、化学、力学和计算科学等多学科交叉融合的前沿方向,尤其是近10年来出现的具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等性能特点的高温高熵合金,在推动高温防护领域的材料科学创新发展与工程化应用方面具有重要意义。综合阐述了高温高熵合金材料研究领域取得的一系列科技成果,包括高温高熵合金材料的定义、形成机理、材料体系设计和综合性能等;分析了高温高熵合金材料极端服役环境的复杂性、材料计算设计及其性能的相关性,总结提出高温高熵合金材料研究领域的十大科学问题,为高温高熵合金材料的未来发展提供参考。

关键词：高温高熵合金综合性能高温防护创新发展工程应用

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