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挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 833-845页

作者：孙月花张帆杨滨任建宋广生安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243002

通过显微组织观察、织构分析和拉伸测试等手段研究挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明:均匀化态Mg-8Li-6Zn-2Gd合金中含有α-Mg、β-Li、Mg Li Zn、I相和W相。经热挤压后,共晶I相被碾碎成细小颗粒... 详细信息

通过显微组织观察、织构分析和拉伸测试等手段研究挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明:均匀化态Mg-8Li-6Zn-2Gd合金中含有α-Mg、β-Li、Mg Li Zn、I相和W相。经热挤压后,共晶I相被碾碎成细小颗粒状,而W相保持原有块状形状。合金中α-Mg基体和β-Li基体在热挤压过程中均发生了动态再结晶(DRX),且晶粒随着挤压比的增加逐渐细化。经热挤压后,α-Mg基体的基面织构弱化和柱面织构增强是由于非基面滑移的激活;β-Li基体中形成明显的α和γ纤维织构主要与动态回复与动态再结晶相关。热挤压同时提升Mg-8Li-6Zn-2Gd合金的抗拉强度和伸长率,并在挤压比为16:1时获得最佳的综合力学性能。

关键词： Mg-Li合金二十面体准晶相挤压比动态再结晶宏观织构力学性能

氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结纳米阵列的构建及其光电性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2308-2315页

作者：周龙杰王航刘硕李丽华黄金亮河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳... 详细信息

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜对异质结的物相、形貌进行了观察和分析,并通过电化学工作站对其光电性能进行了测试。结果表明:Zn_(2)SnO_(4)和SnO_(2)都成功负载在ZnO上,三者之间交错的能带结构所形成的双Ⅱ型异质结进一步提高了光生电子–空穴对分离效率,使得ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列的电流密度以及光电流较ZnO得到了明显的改善,同时电荷转移电阻从22403Ω降低至3131Ω,载流子浓度从1.22×10^(19)cm^(–3)降低至1.18×10^(18)cm^(–3),光电性能提升明显。

关键词：氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结载流子分离光电性能

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Q420qENH钢及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的工业大气介质中干湿循环腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第2期53卷 97-109页

作者：张利帅郭铁明武维宏胡焱文刘晓倩南雪丽周贵易易维斌兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司兰州730050 甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心兰州730050

目的研究桥梁耐候钢板材及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的西北工业大气环境中腐蚀行为的区别。方法采用NaHSO_(3)+SiO_(2)的腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用腐蚀动力学、X射线衍射、扫描电镜+能谱、电化学测试等方法,分析了Q4... 详细信息

目的研究桥梁耐候钢板材及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的西北工业大气环境中腐蚀行为的区别。方法采用NaHSO_(3)+SiO_(2)的腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用腐蚀动力学、X射线衍射、扫描电镜+能谱、电化学测试等方法,分析了Q420qENH钢板材、焊缝及热影响区试样的腐蚀趋势、腐蚀类型及锈层的保护性,以及SiO_(2)对腐蚀的影响。结果 Q420qENH板材试样初期腐蚀速率大于焊接试样,中后期2种试样腐蚀速率逐渐下降并趋于一致。3种试样腐蚀类型均为不均匀的全面腐蚀,外锈层均疏松易脱落,但焊缝、热影响区内锈层比板材致密且与钢基体结合紧密,锈层中Cu、Ni元素含量明显高于板材试样。3种试样腐蚀30d的自腐蚀电流密度由大到小的顺序为板材>焊缝>热影响区,自腐蚀电位由大到小的顺序为热影响区>焊缝>板材,焊缝及热影响区试样的锈层电阻分别为板材试样的1.28倍、1.68倍。结论 PM_(2.5)中的主要成分SiO_(2)易在缺陷处沉积,成为腐蚀产物的形核基底,促进了腐蚀产物的非均匀形核,不利于锈层的致密性。热影响区和焊缝形成锈层的保护性、耐蚀性能优于板材试样。

关键词： Q420qE桥梁耐候钢焊接接头西北工业大气环境 PM_(2.5) SiO_(2) 干湿循环腐蚀

变形量对(CoNiV)97Al_(3)中熵合金组织和力学性能的影响

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有色金属材料与工程 2024年第3期45卷 1-8页

作者：程军西北有色金属研究院陕西省医用金属材料重点实验室西安710016

高强度和高塑性的中熵合金,相较于传统合金能够满足更多的实际应用。通过在CoNiV合金中掺入微量Al,经过退火处理来提高其力学性能。制备了不同Al含量的铸态(CoNiV)_(100-x)Al_(x)(x为1、2、3、4、5,原子分数/%)合金。采用万能试验机、... 详细信息

高强度和高塑性的中熵合金,相较于传统合金能够满足更多的实际应用。通过在CoNiV合金中掺入微量Al,经过退火处理来提高其力学性能。制备了不同Al含量的铸态(CoNiV)_(100-x)Al_(x)(x为1、2、3、4、5,原子分数/%)合金。采用万能试验机、维氏硬度计、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜,研究了退火温度、Al含量及拉伸变形量对合金力学性能、显微组织的影响。实验结果表明,随着Al含量的增加,合金的伸长率提升到30%以上,维氏硬度从755.8降低到375.6。经过1000℃退火处理后的合金达到更高的强度-塑性平衡,伸长率可达到35%以上,拉伸屈服强度较高(超过950 MPa)。实验选择(CoNiV)_(97)Al_(3)(Al3)中熵合金作为研究对象,将系统分析拉伸变形量(50%、100%)对Al3合金微观组织及力学性能的影响。Al3合金在拉伸变形过程中,位错滑移主导变形,孪晶增加位错存储量,促进位错滑移堆积,该合金变形-断裂过程的主要为位错与孪晶的协同作用。

关键词：中熵合金热处理变形量微观组织力学性能

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碲从铜阳极泥到高纯化制备的研究进展

中国有色金属学报 2024年

作者：田庆华何志强许志鹏郭学益贾莉犁中南大学冶金与环境学院有色金属资源循环利用湖南省重点实验室有色金属资源循环利用国家地方联合工程研究中心

碲属于典型稀散金属，主要来源于铜阳极泥，是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料。随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体领域快速发展，对碲的需求急剧增长，碲的回收及高值化越来越受到重视。本文对铜阳极泥的处理工艺、碲... 详细信息

碲属于典型稀散金属，主要来源于铜阳极泥，是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料。随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体领域快速发展，对碲的需求急剧增长，碲的回收及高值化越来越受到重视。本文对铜阳极泥的处理工艺、碲的分离、富集及高纯化制备进行了文献综述，为碲的高效回收及高值化制备提供理论指导，并进一步展望了碲纯化的重要发展方向。

关键词：铜阳极泥碲浸出还原真空蒸馏区域熔炼

大气等离子喷涂及固相反应法制备MnCoCu金属连接体防护涂层

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表面技术 2024年第2期53卷 175-183页

作者：杨壮壮刘太楷文魁宋琛张留艳邓畅光邓春明刘敏广东工业大学材料与能源学院广州510640 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510650 广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

目的锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通... 详细信息

目的锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通过Cu元素的添加,在尖晶石涂层中引入高电导率的铜锰尖晶石相,获得高电导率尖晶石涂层,并通过对涂层的相组成、表面截面形貌、元素分布、电性能等物性的表征,揭示Cu添加量及固相转变条件对尖晶石涂层性能的影响规律。结果 800℃热处理后涂层明显致密化、均匀化,涂层主相为Cu_(x)Mn_(3-x)O_(4)(x=1,1.2,1.4)和MnCo_(2)O_(4);在基体和涂层的界面处存在Cr富集,800℃氧化10h后,含Cu量12%(质量分数)的试样面比电导最高;氧化100h后,面比电导有所下降,含Cu量12%(质量分数)试样仍具有最高的面比电导;经过还原的试样面比电导明显低于未还原样品,其原因在于还原过程中Cr元素产生扩散,氧化后生成了较多的低电导率相。涂层导电性随Cu含量的增加而增大,800℃时Cu含量为12%(质量分数)的样品电导率可达93.15S/cm。结论尖晶石涂层可通过APS制备的金属涂层经热处理后获得;涂层的相组成可以通过金属粉末成分进行调控;Cu的添加有效提高了涂层的电导率,且随Cu含量的增加而增大;经还原处理后的涂层更加致密,但导电性低于未还原样品。

关键词：大气等离子喷涂连接体防护尖晶石涂层 MnCoCu涂层电导率

均匀化退火对Cu-Ni-P合金组织和性能的影响

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材料热处理学报 2024年第1期45卷 87-94页

作者：皇保欢张彦敏李吉宝杨耀鹏高红姣冯江张朝民宋克兴河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023 河南省科学院河南郑州450046 宁波博威合金材料股份有限公司浙江宁波315000

对铸态Cu-Ni-P合金进行了不同温度(850、900和950℃)保温不同时间(1、2和3 h)的均匀化退火处理,以确定合理的退火温度;在确定的合理温度下进行了不同时间的均匀化退火处理,以确定最佳的保温时间,进而得到合金最优的均匀化退火工艺。对... 详细信息

对铸态Cu-Ni-P合金进行了不同温度(850、900和950℃)保温不同时间(1、2和3 h)的均匀化退火处理,以确定合理的退火温度;在确定的合理温度下进行了不同时间的均匀化退火处理,以确定最佳的保温时间,进而得到合金最优的均匀化退火工艺。对比分析铸态和均匀化退火后Cu-Ni-P合金的组织和性能。结果表明:铸态Cu-Ni-P合金偏析严重,树枝晶杂乱分布,一次枝晶臂长明显大于二次枝晶臂,在枝晶间隙中存在着大量的第二相颗粒;铸态下合金导电率为49.5%IACS,硬度为85.6 HV,抗拉强度为204 MPa。均匀化退火能够显著消除Cu-Ni-P合金中的枝晶偏析,温度对枝晶偏析的改善效果大于保温时间,合金的最佳均匀化退火工艺为900℃×4 h;经最佳工艺处理后合金的导电率为38.9%IACS,硬度为113.8 HV,抗拉强度为290 MPa,与铸态相比,导电率有所下降,但抗拉强度和硬度分别提高了42.2%和32.9%。拉伸断口分析表明均匀化退火处理前后合金均属于韧性断裂。

关键词： Cu-Ni-P 均匀化退火组织性能

航空非正交偏置面齿轮分汇流系统非线性动力学

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力学学报 2024年第4期56卷 1110-1122页

作者：莫帅黄祖瑞刘翊恒张伟广西大学机械工程学院省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 直升机传动技术国防科技重点实验室南京210016

在面齿轮传动系统研究领域,研究对象多为单级面齿轮副,针对面齿轮分汇流传动系统动态特性的研究内容相对较少.聚焦航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的非线性动力学特性,建立轴承滚动体变形、齿侧间隙以及综合传递误差的数学模型,推导出... 详细信息

在面齿轮传动系统研究领域,研究对象多为单级面齿轮副,针对面齿轮分汇流传动系统动态特性的研究内容相对较少.聚焦航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的非线性动力学特性,建立轴承滚动体变形、齿侧间隙以及综合传递误差的数学模型,推导出包含轴承在内的非正交偏置面齿轮传动多自由度耦合弯扭组合动力学模型.利用数值方法求解航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的振动微分方程,结合时域图、频域图、相图、Poincaré映射、李雅普诺夫指数以及分岔图研究复杂系统非线性动态特性.研究了激励频率和啮合阻尼比变化对分流级与汇流级齿轮副之间啮合线位移的影响,结果表明:系统分流级与汇流级在特定参数下表现出不同的非线性特性,随激励频率增大,分流级出现单周期、多周期以及混沌现象,而汇流级无混沌现象产生;随啮合阻尼比增大,分流级状态变化近似于逆倍周期分岔过程,而汇流级在较小的阻尼比也可能保持周期运动状态;合理的激励频率和啮合阻尼比能使得系统跳出混沌并保持稳定.

关键词：面齿轮轴承变形非线性动力学动态响应分岔理论

改性铁基磁性材料的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的吸附

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中国有色金属学报 2024年第2期34卷 640-652页

作者：付君浩李振兴田志国曾礼强邓朝政吴江岳恩韩海生中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 湖南柿竹园有色金属有限责任公司郴州423037

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH_(3)结合形成Cd-NH... 详细信息

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH_(3)结合形成Cd-NH_(3)配合物从而实现脱附的可行性。结果表明:(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(3)·H_(2)O浸出可以有效脱附Fe≡Cd表面的Cd(Ⅱ)。脱附改性后材料的结构性质发生了明显改变,生成了大量吸附活性强的铁(羟基)氧化物,且—NH_(2)基团成功修饰在材料表面,为Cd(Ⅱ)提供了更多的吸附位点。改性磁性材料(MFe)对Cd(Ⅱ)的吸附量较Fe^(0)(Q_(e)=23.5 mg/g)明显提升,达47.0 mg/g,且循环再生性能良好,可高效循环6次以上。

关键词： Fe^(0) 改性铁基磁性材料氨性浸出 Cd(Ⅱ)吸附吸附机理