检索结果-南通市图书馆

作者：周枭雨电子科技大学

学位级别：硕士

磁制冷技术具有环保、高效的优点,是传统气体压缩制冷的有力替代者。但到目前为止,磁制冷技术却还未推广到日常应用中,原因在于磁制冷设备体积较大并且采用的超导外磁场装置价格昂贵。基于旋转磁热效应设计的新型磁制冷机相比普通制冷... 详细信息

磁制冷技术具有环保、高效的优点,是传统气体压缩制冷的有力替代者。但到目前为止,磁制冷技术却还未推广到日常应用中,原因在于磁制冷设备体积较大并且采用的超导外磁场装置价格昂贵。基于旋转磁热效应设计的新型磁制冷机相比普通制冷机有更简单的结构和更高的制冷效率,有望解决磁制冷设备的体积问题。此外,许多磁致冷材料需要在高磁场下(≥3T)才能获得较大的制冷能力,而现有永磁体提供的磁场很难超过2 T,导致这些材料需要在成本昂贵的超导电磁体中才能实现高效制冷。与多晶材料相比,单晶材料的制备成本更高且制备工艺更复杂。所以,开发在低磁场下有良好制冷能力的多晶旋转磁致冷材料对于推动磁制冷技术走向实际应用有着非常重要的意义。本文通过电弧熔炼制备了ErB、Ho B和HoDyB多晶合金,并对它们进行了物相、形貌分析和磁性能测试,取得了一些有价值的研究成果。主要结论如下:(1)在ErB多晶合金中观察到了旋转磁热效应,在1 T的外磁场下,15.5 K时最大旋转磁熵变(-?S)可达5.46 J/kg K,表明通过电弧熔炼制备的铁磁性的RB多晶合金能够在低磁场下产生明显的旋转磁热效应。(2)Ho B多晶合金在低磁场下的旋转磁热效应相比ErB合金有了显著的提升:在1 T的磁场下最大旋转磁熵变为6.33 J/kg K,制冷温区是ErB合金的2-3倍,制冷量提升了一倍以上,为74.3 J/kg。(3)对RB(R=Er,Ho)多晶合金在低磁场下产生大旋转磁热效应的机制是:合金在电弧熔炼过程中形成了沿凝固方向生长的多晶织构组织,在低磁场下沿平行和垂直凝固方向的磁化机制不同,平行方向为磁畴位移,垂直方向为磁畴转动,导致不同方向的磁化率表现出各向异性特征,进而在合金中获得了旋转磁热效应。(4)考虑退磁校正后合金的旋转磁熵变略微下降,在1 T的外磁场下,-?S的最大值由6.33 J/kg K变为6.27 J/kg K,说明样品的形状产生的退磁场对合金的RMCE的影响很小。(5)制备了复合稀土掺杂的HoDyB合金,在低磁场下的制冷能力低于Ho B合金;在高磁场(3 T以上)下才能获得较宽温区的旋转磁热效应;在5 T的磁场下,制冷能力相比Ho B多晶合金有了明显的提升,制冷温区23 K,制冷量为100.84 J/kg。

关键词：电弧熔炼多晶合金织构磁各向异性旋转磁热效应

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镍基多晶合金的微观摩擦行为及影响因素研究

镍基多晶合金的微观摩擦行为及影响因素研究

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作者：王辉兰州理工大学

学位级别：硕士

镍基多晶合金具有较高的强度、优越的高温抗疲劳性、耐腐蚀性、抗蠕变性等优点,常被广泛的应用于航天发动机和工业燃气轮机的高压涡轮叶片中。但其长期服役在恶劣的工作环境下,致使镍基材料之间的摩擦磨损非常严重,导致接触表面形成较... 详细信息

镍基多晶合金具有较高的强度、优越的高温抗疲劳性、耐腐蚀性、抗蠕变性等优点,常被广泛的应用于航天发动机和工业燃气轮机的高压涡轮叶片中。但其长期服役在恶劣的工作环境下,致使镍基材料之间的摩擦磨损非常严重,导致接触表面形成较多的磨痕。由于真实环境下的磨痕尺度只有几纳米,很难通过实验进行观察分析,这就需要从原子尺度进行分析。将上述过程通过分子动力学模拟来实现。因此,本文采用分子动力学模拟方法对多晶镍基合金进行重复纳米摩擦,研究了重复摩擦过程中基体材料的变形机理、亚表面缺陷、晶体结构转变、摩擦速度与位错滑移之间的关系、晶界结构的影响、磨屑堆积形态、不同的摩擦参数对摩擦特性以及摩擦后材料的性能等方面开展研究,主要研究内容及结果如下:(1)分析了纳米摩擦过程中磨屑的形成机理,并结合摩擦力的变化、基体发生的变形与位错滑移之间进行综合分析。模拟结果表明:磨屑堆积主要形成于磨槽外侧,且分布厚度不均匀。摩擦过程中磨粒对材料的去除具有分流作用,分流点以下的磨屑原子主要流向磨槽底部。此外,沿x、y方向的力呈三角函数曲线变化,当F、F的值为0时,另一个方向的力并不是最大值,而是延后出现。并且总摩擦力变化与位错滑移的方向有关,当磨粒的速度方向与位错滑移方向一致时,此时摩擦力较小,当速度方向与位错滑移方向存在夹角时,总摩擦力呈增大趋势。(2)研究了摩擦过程中晶界分布对基体合金的变形行为和力学性能的影响,揭示了晶界前后的摩擦形貌变化、摩擦表面质量、基体内部的损伤程度及缺陷演化规律。分析发现:晶界结构能够提高纳米多晶镍的强度,并且阻碍位错形核发展。位于磨粒底部的变质层缺陷随摩擦次数增加而增多,并向基体内部呈梯度递减。另外,摩擦表面与横向晶界距离较大时,横向晶界的阻碍作用较弱。内部缺陷原子迁移程度大,且不同位错的Burgers矢量方向基本相同,形成密集向下的缺陷束,磨粒对晶体的破坏和挤压是导致未摩擦区域原子密度增大的主要原因。(3)模拟并讨论了不同载荷和不同晶粒度下镍基多晶合金的纳米摩擦形变过程,进一步研究了摩擦过程中材料的力学特性变化、表面质量、亚表面缺陷和基体内部位错演化规律。模拟结果表明:大载荷作用下摩擦力波动越明显,振幅变化较大且呈高频振动。摩擦达到稳定阶段时波动值是施加载荷的1.5倍左右,磨损量与其呈线性正相关。此外,随着晶粒度尺寸的减小,摩擦力和摩擦系数均减小,材料出现软化现象,形成较小的缺陷。

关键词：纳米摩擦多晶合金原子位移分流晶粒度

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在磁场中改变形状的镍-锰-镓多晶合金

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不锈 2010年第4期 48-49页

美国西北大学和博伊斯州立大学（Boise State University）的研究人员已生产出一种镍-锰-镓多晶合金，当暴露在磁场中时，该合金改变形状。当磁场关闭后，该合金保持其新形状，但是，如果将磁场旋转90度，合金又回复其原形状，说明其有... 详细信息

美国西北大学和博伊斯州立大学（Boise State University）的研究人员已生产出一种镍-锰-镓多晶合金，当暴露在磁场中时，该合金改变形状。当磁场关闭后，该合金保持其新形状，但是，如果将磁场旋转90度，合金又回复其原形状，说明其有“磁形状记忆”功能。

关键词：多晶合金形状记忆磁场镓锰镍州立大学西北大学

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多晶Fe-28Mn-4Si合金组织和形状记忆效应

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理化检验（物理分册） 1995年第6期31卷 15-17页

作者：覃作祥余曼萍张彦生唐相和邱雅萍大连铁道学院 116022 大连耐酸泵厂

以光学显微镜和透射电镜观察了Fe-28Mn-4Si合金的组织结构,并以弯曲法测定合金的形状记忆效应(SME)的大小,分析了多晶Fe-28Mn-4Si合金的组织结构及其与SME的关系。合金在室温下存在大量的层错和:马氏体,c马氏体之间及其与层错间呈现严... 详细信息

以光学显微镜和透射电镜观察了Fe-28Mn-4Si合金的组织结构,并以弯曲法测定合金的形状记忆效应(SME)的大小,分析了多晶Fe-28Mn-4Si合金的组织结构及其与SME的关系。合金在室温下存在大量的层错和:马氏体,c马氏体之间及其与层错间呈现严重的交叉。以弯曲法测定了合金在M_a点以下和以上的SME,M,以上无预存e马氏体状态时所测得的SME远大于M_a以下有预存s马氏体状态时的SME,表明预存:马氏体的存在降低合金的SME。

关键词：多晶合金形状记忆效应组织马氏体相变合金

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定向生长Ni_(50-x)Mn_(29+x)Ga_(21)(x=0～4)合金的相变与磁感生应变

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稀有金属材料与工程 2010年第10期39卷 1764-1768页

作者：薛双喜冯尚申蔡培阳李勤涛吴建波周英陈卫平台州学院浙江台州318000

采用定向凝固方法制备Ni50-xMn29+xGa21(x=0～4)系列多晶合金,并研究合金组分对马氏体相变温度和磁性能的影响。结果表明,当x≤3时,合金的马氏体相变温度Ms随着x的增大而升高,而马氏体相变滞后△T随x的增大而减小;当x=3时,Ms升高到309.... 详细信息

采用定向凝固方法制备Ni50-xMn29+xGa21(x=0～4)系列多晶合金,并研究合金组分对马氏体相变温度和磁性能的影响。结果表明,当x≤3时,合金的马氏体相变温度Ms随着x的增大而升高,而马氏体相变滞后△T随x的增大而减小;当x=3时,Ms升高到309.6K,居里温度Tc为360K;但是随着合金中Mn继续替代Ni,即x=4时,Ms降低到283.2K,Tc为362K。室温下测量Ni47Mn32Ga21样品的磁感生应变,无应力下其饱和磁感生应变值达到了–700×10-6,对应的磁场强度为4.5×105A/m。

关键词：定向生长合金组分马氏体相变温度磁感生应变相变滞后升高居里温度多晶合金定向凝固磁场强度应变值下测量磁性能应力样品室温结果法制饱和

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热处理温度和应变速率对Ni-22 at%Al-1.0 at%Zr合金拉伸性能的影响

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钢铁研究学报 2003年第Z1期15卷 566-571页

作者：李玉芳郭建亭周兰章李谷松叶恒强中国科学院金属研究所高温合金研究室辽宁沈阳110016

热处理温度通过影响冷轧多晶Ni-22at%Al-1.0at%Zr合金的再结晶体积分数和晶粒尺寸而影响其力学性能.该合金的室温拉伸屈服强度随热处理温度升高而降低;抗拉强度和伸长率先增加后降低,在900℃达到最大值.应变速率并不影响900℃热处理合... 详细信息

热处理温度通过影响冷轧多晶Ni-22at%Al-1.0at%Zr合金的再结晶体积分数和晶粒尺寸而影响其力学性能.该合金的室温拉伸屈服强度随热处理温度升高而降低;抗拉强度和伸长率先增加后降低,在900℃达到最大值.应变速率并不影响900℃热处理合金的屈服强度,但显著影响抗拉强度和伸长率,这表明该合金仍存在环境脆性.

关键词：多晶合金 Ni3Al 热处理再结晶力学性能环境脆性

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奥氏体纳米Fe-Ni-Cr合金蠕变力学行为模拟

奥氏体纳米Fe-Ni-Cr合金蠕变力学行为模拟

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作者：李治铭大连理工大学

学位级别：硕士

由于化石燃料逐渐枯竭,核电作为一种清洁、高效的电力能源,拥有着广阔的应用前景。我国正在积极推进自主核电技术,核电装机容量不断扩大。具有放射性的堆芯位于反应堆压力容器中,要求压力容器在使用周期内安全可靠,不能发生蠕变断裂。SA... 详细信息

由于化石燃料逐渐枯竭,核电作为一种清洁、高效的电力能源,拥有着广阔的应用前景。我国正在积极推进自主核电技术,核电装机容量不断扩大。具有放射性的堆芯位于反应堆压力容器中,要求压力容器在使用周期内安全可靠,不能发生蠕变断裂。SA508钢拥有优异的力学性能,已经成为制造压力容器的主要材料之一。原子尺度的蠕变模拟和辐照损伤模拟可以观测变形过程微观结构的实时演化与级联原子的动态响应,了解材料的变形机理。本文研究了奥氏体纳米Fe-Ni-Cr合金的蠕变行为和蠕变机制,主要内容包括:基于分子动力学方法研究了奥氏体纳米Fe-Ni-Cr合金的蠕变行为,探究了应力、晶粒尺寸和温度对蠕变机制的影响。结果表明,由于空位、位错和晶界等缺陷的存在,蠕变曲线存在初级蠕变阶段和稳态蠕变阶段。稳态蠕变速率随着温度的升高、晶粒尺寸的细化和应力的增加而增加。随着晶粒尺寸的细化和温度的升高,应力指数会从1变化到2,蠕变机制从扩散蠕变向晶界滑移蠕变转变。晶粒尺寸指数随着温度的升高和应力的增加而增加。蠕变机制从晶格扩散蠕变向晶界扩散蠕变和晶界滑移蠕变转变。当温度和应力更高时,蠕变机制变为位错蠕变。对相应的蠕变机制的微观结构也进行了分析。对扩散系数、扩散激活能和蠕变激活能的计算证明了扩散蠕变机制。基于分子动力学方法研究了PKA能量（低能量）、温度和晶粒尺寸对奥氏体纳米Fe-Ni-Cr合金的辐照损伤及其对蠕变行为的影响。与单晶材料缺陷最终在材料内部湮灭形成稳定的缺陷不同,多晶材料由于晶界的存在,在模拟的时间标度内缺陷会增加,最终大多分布在晶界处。PKA能量越大,碰撞级联越剧烈。温度越高,诱发的次级联越多,缺陷数量越多。模拟结束时总缺陷数量与晶粒尺寸倒数之间存在幂律关系,这是因为晶粒尺寸越小,晶界含有的原子越多,在晶界处诱发的缺陷也越多。材料辐照后在内部形成了大量缺陷,蠕变应变和稳态蠕变速率有所增加。辐照对应力指数和晶粒尺寸指数影响不大,这是因为仅由碰撞级联诱发的缺陷与晶界诱发的缺陷相比较少,与高温高应力下的蠕变条件相比,导致低能量辐照影响不大。

关键词：分子动力学蠕变多晶合金变形机理辐照损伤

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