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等温凝固多晶粒生长相场法模拟

物理学报 2006年第2期55卷 780-785页

作者：路阳王帆朱昌盛王智平兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

采用Kim模型,利用耦合溶质场的相场模型对Al-2-mole-Cu合金等温凝固过程中多晶粒相互影响下枝晶的生长过程进行数值模拟,为了提高计算效率,采用差分去实现宏微观场之间的耦合.研究了不同过冷度对多晶粒枝晶形貌和溶质分布的影响,结果表... 详细信息

采用Kim模型,利用耦合溶质场的相场模型对Al-2-mole-Cu合金等温凝固过程中多晶粒相互影响下枝晶的生长过程进行数值模拟,为了提高计算效率,采用差分去实现宏微观场之间的耦合.研究了不同过冷度对多晶粒枝晶形貌和溶质分布的影响,结果表明:成分过冷对枝晶生长速度和溶质分配有着重大的影响,溶质元素Cu在固液界面前沿重新分布,结果导致实际热过冷减小,进而影响枝晶的生长和溶质向外层的扩散,致使相互接触的枝晶产生萎缩而其余没有受到抑制的枝晶生长方向产生择优现象.

关键词：相场法模拟择优生长等温凝固二元合金

稀释剂添加量对燃烧合成亚微米ZrB_2微观组织的影响

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无机材料学报 2014年第2期29卷 191-196页

作者：喇培清韩少博卢学峰魏玉鹏兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

以NaCl为稀释剂,B2O3、ZrO2和Mg粉为原料,利用燃烧合成法成功制备了亚微米ZrB2粉体,并对其进行了SEM、EDS,XRD和粒度分析。结果表明:随着稀释剂添加量增加,体系绝热温度下降;浸出产物是由少量的大尺寸颗粒和大量的小尺寸颗粒形成的弱团... 详细信息

以NaCl为稀释剂,B2O3、ZrO2和Mg粉为原料,利用燃烧合成法成功制备了亚微米ZrB2粉体,并对其进行了SEM、EDS,XRD和粒度分析。结果表明:随着稀释剂添加量增加,体系绝热温度下降;浸出产物是由少量的大尺寸颗粒和大量的小尺寸颗粒形成的弱团聚体;稀释剂摩尔数k值从0.5增加到1.5时,产物平均颗粒尺寸从305 nm降低到160 nm;产物浸出后主要物相为ZrB2和ZrO2,后者含量随稀释剂添加量增加而降低。稀释剂可以提供液态介质,促进质量传输,提高产物纯度,还可以降低体系燃烧温度,并包覆在产物表面抑制其结晶长大,降低颗粒尺寸。

关键词： NaCl稀释剂燃烧合成 ZrB2 亚微米粉体

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燃烧合成Mg_2Ni的影响因素

稀有金属材料与工程 2007年第3期36卷 450-453页

作者：陈秀娟夏天东刘学龙赵文军刘天佐兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室

用XRD和SEM对Mg-Ni体系燃烧合成产物进行了研究。结果表明:Mg-Ni压坯预热至440℃以上均可热爆合成Mg2Ni,且预热速度越大产物越致密;过大的压坯密度,降低了体系的燃烧温度,影响Mg,Ni间的反应程度;而对于细小的Mg粒,由于较高的燃烧温度,... 详细信息

用XRD和SEM对Mg-Ni体系燃烧合成产物进行了研究。结果表明:Mg-Ni压坯预热至440℃以上均可热爆合成Mg2Ni,且预热速度越大产物越致密;过大的压坯密度,降低了体系的燃烧温度,影响Mg,Ni间的反应程度;而对于细小的Mg粒,由于较高的燃烧温度,导致合成产物出现严重的烧结现象;此外热爆合成产物在一定温度下适当的保温,有助于提高Mg2Ni的纯度。

关键词： Mg—Ni体系燃烧合成颗粒形貌

熔体冷速对Co_(48)Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Er_2块体非晶合金晶化及磁性能的影响

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稀有金属材料与工程 2009年第6期38卷 999-1004页

作者：袁子洲姚林包石磊王英君兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

分别用单辊甩带法和铜模铸造法制备了Co48Cr15Mo14C15B6Er2非晶合金薄带以及Φ2mm和Φ7mm的非晶圆棒。利用差热分析仪和振动样品磁强计研究了冷却速率对Co48Cr15Mo14C15B6Er2非晶合金的晶化动力学及磁性能的影响。结果发现,冷却速率对... 详细信息

分别用单辊甩带法和铜模铸造法制备了Co48Cr15Mo14C15B6Er2非晶合金薄带以及Φ2mm和Φ7mm的非晶圆棒。利用差热分析仪和振动样品磁强计研究了冷却速率对Co48Cr15Mo14C15B6Er2非晶合金的晶化动力学及磁性能的影响。结果发现,冷却速率对晶化动力学有显著影响。对非等温晶化来说,随着冷速降低,试样的玻璃转变温度下降,玻璃转变激活能减小。虽然晶化峰值温度不受冷速的影响,但是晶化激活能随冷速降低而降低。对等温晶化来说,虽然不同冷速条件下制备的试样都表现出扩散控制的晶核三维长大过程,但是形核速率随时间增加而降低的速度与冷速有关。冷速越快,降低速度越快,同时晶化孕育时间越短。Co48Cr15Mo14C15B6Er2非晶合金的磁性能受冷却速率的影响很大。冷速高时,合金表现为顺磁性;冷速低时,合金表现为铁磁性。饱和磁感应强度随冷速的降低而增大。

关键词：钴基非晶合金冷却速率晶化动力学磁性能

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脉冲MIG焊建模仿真分析及弧长控制

机械工程学报 2011年第4期47卷 37-41页

作者：黄健康石玗卢立晖樊丁兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点试验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点试验室兰州730050

针对脉冲MIG焊过程中的电弧稳定性问题,建立基于尖端不稳定熔滴过渡理论的焊丝熔化动态电弧模型,并对焊接过程中的电弧电压、电弧长度及熔滴过渡尺寸进行仿真,得到与实际焊接相似的电弧电压波形,分析脉冲电流下熔滴过渡频率及影响电弧... 详细信息

针对脉冲MIG焊过程中的电弧稳定性问题,建立基于尖端不稳定熔滴过渡理论的焊丝熔化动态电弧模型,并对焊接过程中的电弧电压、电弧长度及熔滴过渡尺寸进行仿真,得到与实际焊接相似的电弧电压波形,分析脉冲电流下熔滴过渡频率及影响电弧稳定性的因素,且进行弧长稳定控制的仿真研究,在此基础上运用快速原型技术建立铝合金脉冲MIG焊控制系统,采用电弧电压反馈对铝合金脉冲MIG焊过程进行送丝调节的弧长控制试验。研究表明:所建立的铝合金脉冲MIG焊焊丝熔化动态电弧模型很好反映了实际焊接过程,揭示出脉冲MIG焊焊接过程中熔滴过渡时间间隔具有一定的不确定性和电弧长度的不稳定性,通过电弧电压反馈控制可显著改善铝合金脉冲MIG焊过程电弧系统的稳定性。

关键词：脉冲MIG焊建模仿真弧长控制快速原型

Ni/Cu比对锆基非晶合金热稳定性与力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第8期47卷 2585-2591页

作者：艾亚军寇生中张为孙卫民李广兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

采用铜模吸铸法制备了直径为2 mm的Zr_(70)Al_8Cu_(22-x)Ni_x(x=8.5,9,9.5,10,10.5,11)合金,通过差示扫描量热法(DSC)、单轴压缩实验等方法研究了Ni/Cu比对Zr基非晶合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明,随Ni/Cu比增加,过冷液相区宽... 详细信息

采用铜模吸铸法制备了直径为2 mm的Zr_(70)Al_8Cu_(22-x)Ni_x(x=8.5,9,9.5,10,10.5,11)合金,通过差示扫描量热法(DSC)、单轴压缩实验等方法研究了Ni/Cu比对Zr基非晶合金热稳定性与力学性能的影响。结果表明,随Ni/Cu比增加,过冷液相区宽度ΔTx基本在80~81 K之间,但Ni/Cu比为0.63和0.76时对应较高的ΔTx,在Ni/Cu比为0.76时,热稳定性达到最大值89 K,热稳定性较好;随Ni/Cu比增加,塑性应变整体呈下降趋势,但在Ni/Cu比为0.76时出现反常增大,具有良好的塑性,屈服强度整体呈下降趋势,其变化的规律性不强,存在波动性。弹性模量在Ni/Cu比为0.63时达到最大值80 GPa,其余Ni/Cu比合金则在58~65 GPa范围内变化;总体来讲,Ni/Cu比为0.63时的合金塑性应变、屈服强度及弹性模量E均达到最大值。

关键词：锆基非晶合金热稳定性力学性能

晶化对Co_(43)Fe_(20)Ta_(5.5)B_(31.5)非晶合金磁性能的影响

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稀有金属材料与工程 2009年第5期38卷 851-856页

作者：袁子洲包石磊佟亚东姚林兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

采用单辊甩带法制备了Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金薄带,利用差热分析、X-射线衍射以及振动样品磁强计研究了等温晶化和非等温晶化条件下晶化对显微组织和磁性能的影响。结果表明,等温晶化时,饱和磁感应强度Ms和矫顽力Hc都随晶化体积分... 详细信息

采用单辊甩带法制备了Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金薄带,利用差热分析、X-射线衍射以及振动样品磁强计研究了等温晶化和非等温晶化条件下晶化对显微组织和磁性能的影响。结果表明,等温晶化时,饱和磁感应强度Ms和矫顽力Hc都随晶化体积分数α的增加而增加。经过928K保温55min的晶化处理以后,合金的Ms值由制备态的37.2增加到58.4A·m2/kg,与此同时矫顽力也由制备态的1.25×79.6A/m增加到634.45×79.6A/m。当只有(Co,Fe)21Ta2B6相析出时,Hc和Ms的增加幅度都比较小。随着晶化的进行,当晶体相(Co,Fe)3B2和(Co,Fe)B析出时Hc和Ms都发生突然增高。在非等温晶化条件下,Ms随终止温度的提高而单调增大,但增加幅度很小。Hc随终止晶化温度的提高而变化的幅度较大,并且变化非单调。在第1个晶化峰温度范围之内时,Hc随终止温度升高而提高,但终止温度高于第2个晶化峰结束温度时,矫顽力又急剧下降。终止温度从968K提高到1153K时,Ms从61.74增加到67.7A·m2/kg,矫顽力由267.6×79.6增加到416.2×79.6A/m。当终止温度进一步提高到1273K时,矫顽力又下降为152.2×79.6A/m。

关键词：钴基合金非晶合金晶化磁性能

热影响区软化焊接接头应力分布特征及强度预测

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焊接学报 2004年第3期25卷 48-51页

作者：朱亮陈剑虹兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点试验室兰州730050

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起强度的局部下降 ,对接头承载能力的影响需要做出定量评价。有限元分析发现 ,在热影响区软化焊接接头的拉伸试样上 ,Mises等效应力分布具有确定的特征 :在软化的热影响区减小 ,在与之相邻的焊缝区... 详细信息

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起强度的局部下降 ,对接头承载能力的影响需要做出定量评价。有限元分析发现 ,在热影响区软化焊接接头的拉伸试样上 ,Mises等效应力分布具有确定的特征 :在软化的热影响区减小 ,在与之相邻的焊缝区和母材区相应升高 ,分布规律符合指数函数规律 ,在热影响区与焊缝及母材的交界面上发生突变 ,突变的幅度与交界面两侧材料的屈服应力差值及外加载荷有一定相关性 ;在焊缝及母材区Mises等效应力增加量的积分等于热影响区减少量的积分。在此基础上提出了预测热影响区软化焊接接头强度的方法 ,其预测结果与有限元分析有很好的一致性。

关键词：焊接接头抗拉强度强度匹配有限元分析热影响区软化

碳包覆LaFeO_3的合成及其在碱性溶液中的电化学性能

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无机材料学报 2012年第12期27卷 1243-1250页

作者：齐文娟罗永春康龙张国庆兰州理工大学材料学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

采用溶胶–凝胶法合成了LaFeO3,并以蔗糖为碳源,通过热处理方法合成了不同碳包覆量的LaFeO3/C复合材料.采用XRD、SEM和电化学性能测试等分析方法对所制备材料的结构、表面形貌和电化学性能进行了研究,利用Raman光谱和TEM分析材料中碳的... 详细信息

采用溶胶–凝胶法合成了LaFeO3,并以蔗糖为碳源,通过热处理方法合成了不同碳包覆量的LaFeO3/C复合材料.采用XRD、SEM和电化学性能测试等分析方法对所制备材料的结构、表面形貌和电化学性能进行了研究,利用Raman光谱和TEM分析材料中碳的存在状态.结果表明,不同碳含量的LaFeO3/C复合材料均为正交晶系的钙钛矿结构,蔗糖经高温分解后在LaFeO3颗粒表面和颗粒间形成的包覆层为非晶碳;电化学分析表明,碳包覆LaFeO3的电化学性能优于未包覆的LaFeO3,其中碳含量为5wt%的材料电化学性能最好,首次放电容量最高可达390 mAh/g.碳包覆对LaFeO3/C电极的交换电流密度I0影响较大,随碳包覆量增加,I0值增大,但碳包覆对LaFeO3/C电极的离子扩散系数影响不明显.

关键词：溶胶-凝胶法碳包覆 LaFeO3 电化学性能