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Mn含量对Ti-6Al-4Mo合金显微组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 718-725页

作者：黄庆国应字祥王志磊张志豪刘新华北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083

以开发综合力学性能良好的高弹性模量钛合金为研究目的,采用冷坩埚悬浮熔炼法制备了Ti-6Al-4Mo-x Mn(x=0,1,2,3,4,质量分数,%)合金,研究了Mn含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-6Al-4Mo-x Mn合金由α和β相组成,未出现Ti... 详细信息

以开发综合力学性能良好的高弹性模量钛合金为研究目的,采用冷坩埚悬浮熔炼法制备了Ti-6Al-4Mo-x Mn(x=0,1,2,3,4,质量分数,%)合金,研究了Mn含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-6Al-4Mo-x Mn合金由α和β相组成,未出现Ti-Mn相。随着Mn含量的增加,合金的α→β相变温度降低,合金中β相的体积分数增加,合金的组织变细,魏氏组织逐渐增多;合金的硬度(HRC)从30增加到46,抗拉强度从838 MPa增加到1266 MPa,这是因为Mn元素在合金中引起了固溶强化和组织细化;合金的弹性模量呈现先升高后降低的趋势,当Mn含量为1%时,合金的弹性模量最高,约136 GPa,同时抗拉强度为916 MPa,较Ti-6Al-4V合金分别提高24.0%和3%,综合力学性能最好。

关键词： Mn含量 Ti-6Al-4Mo-xMn合金显微组织力学性能弹性模量

Cu对Al-Ti-B梯形连铸坯微观组织的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1749-1760页

作者：李振亮王鑫凌思涵张志豪赵帆内蒙古科技大学内蒙古包头014010 北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

以梯形连铸坯Al-5Ti-1B-0.2Cu中间合金为研究对象,进行不同温度的固溶处理,然后在不同变形温度、应变速率和变形方向进行热压缩变形。研究Cu元素加入、固溶处理、热压缩对第二相粒子微观组织及尺寸不均匀变形的影响。结果表明:Al-5Ti-1B... 详细信息

以梯形连铸坯Al-5Ti-1B-0.2Cu中间合金为研究对象,进行不同温度的固溶处理,然后在不同变形温度、应变速率和变形方向进行热压缩变形。研究Cu元素加入、固溶处理、热压缩对第二相粒子微观组织及尺寸不均匀变形的影响。结果表明:Al-5Ti-1B-0.2Cu中间合金经固溶处理600℃/4 h后第二相粒子共有4类:(Ti,Al)B_(2)、Al_(7)Cu_(2)Fe、TiB_(2)和TiAl_(3)。当Cu存在时,Al-Cu-Fe相生成有利于增多第二相粒子数目。在相同变形程度和变形温度下随变形速率(0.01、0.1、1 s^(-1))增大,TiAl_(3)平均粒子尺寸逐渐减小而TiB_(2)粒子更趋于弥散分布。第二相粒子TiAl_(3)在横向压缩变形后更加均匀,纵向压缩变形后更加细小,横向压缩与纵向压缩后TiB_(2)粒子尺寸、分布情况则基本相同,梯形连铸坯的尺寸不均匀塑性变形更有利于第二相粒子TiAl_(3)和Ti B_(2)的尺寸与分布。

关键词： Al-5Ti-1B-0.2Cu 第二相粒子固溶处理

钛表面PAMAM-PQQ功能层构建及对心内壁细胞生物学行为的影响

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复合材料学报 2024年第2期41卷 1011-1020页

作者：王义隆黄金全袁娅婷宋思齐陈俊英西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室成都610031

植/介入手术是心血管疾病最主要的治疗手段。器械植入时与血液直接接触及对植入部位造成损伤,从而引起血栓和炎症等并发症。对材料进行表面改性是提高材料生物相容性的主要方法之一。本文通过在碱活化Ti表面固定树状大分子聚酰胺胺(Poly... 详细信息

植/介入手术是心血管疾病最主要的治疗手段。器械植入时与血液直接接触及对植入部位造成损伤,从而引起血栓和炎症等并发症。对材料进行表面改性是提高材料生物相容性的主要方法之一。本文通过在碱活化Ti表面固定树状大分子聚酰胺胺(Polyamido amine,PAMAM),利用PAMAM的氨基基团接枝抗炎、抗氧化分子吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone,PQQ),构建了PAMAM-PQQ功能层,并探究了不同浓度PQQ对材料表面生物相容性的影响。FTIR、XPS和氨基定量证明了PQQ成功接枝到材料表面。SEM、水接触角检测证明了材料表面具有多孔网状结构和高度亲水性。血液实验显示功能层降低了血小板的粘附数量和激活程度,表现出较好的抗凝血能力,其中PQQ浓度为300 nmol/mL时效果最优。细胞静态培养结果显示功能层均提高了内皮细胞和心肌细胞的活性及促进两种细胞的增殖与迁移。氧化损伤实验显示功能层能降低H_(2)O_(2)对内皮细胞和心肌细胞损伤,当PQQ浓度为300 nmol/mL时对两种细胞保护效果最佳。综上所述,在钛表面成功构建了PAMAM-PQQ功能层,该功能层具有良好的血液相容性、细胞相容性及抗氧化损伤能力,有望用于心内植入器械表面改性的研发及应用。

关键词：表面改性吡咯喹啉醌抗凝血细胞相容性抗氧化

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无定形硫属单质分子结构的研究进展

高等学校化学学报 2024年第6期45卷 1-14页

作者：时五一鲍雨崔树勋西南交通大学化学学院材料先进技术教育部重点实验室成都610031

硫属单质(硫、硒、碲)是自然界中一类十分重要的物质,在光电材料、电池及半导体等领域有着广泛的应用.硫属单质均具有晶态和无定形态两种结构形态,其中晶态硫属单质的分子结构已经得到了深入的研究,但无定形硫属单质的分子结构研究还处... 详细信息

硫属单质(硫、硒、碲)是自然界中一类十分重要的物质,在光电材料、电池及半导体等领域有着广泛的应用.硫属单质均具有晶态和无定形态两种结构形态,其中晶态硫属单质的分子结构已经得到了深入的研究,但无定形硫属单质的分子结构研究还处于初级阶段.为了更好地发掘无定形硫属单质的应用潜力,对其结构与性质进行深入研究十分必要.本文概述了无定形硫属单质分子结构研究方面的最新进展,并展望了未来可能的研究方向.这些工作将有助于更全面地了解无定形硫属单质的性质,并推动其在不同领域中的应用.

关键词：硫属单质无定形态硫硒碲

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磁声耦合:物理、材料与器件

物理学报 2024年第5期73卷 1-23页

作者：陈崇马铭远潘峰宋成清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室北京100084

固体中的声波有两种传播方式:一种是声体波,以纵波或横波的形式在固体内部传播;另一种是声表面波,在固体表面产生并沿着表面传播.声波射频技术利用这些声波来截取和处理信号,尤其体现在快速发展的射频滤波器技术中.声学滤波器因其体积... 详细信息

固体中的声波有两种传播方式:一种是声体波,以纵波或横波的形式在固体内部传播;另一种是声表面波,在固体表面产生并沿着表面传播.声波射频技术利用这些声波来截取和处理信号,尤其体现在快速发展的射频滤波器技术中.声学滤波器因其体积小、成本低和性能稳定等多方面的优势,在移动通信等领域得到了广泛应用.受益于成熟的制造工艺和确定的共振频率,声波已逐渐成为操控磁性和自旋的有力手段,这一领域正朝着小型化、超快和节能的自旋电子学器件应用迈进.将磁性材料集成到声学射频器件,也开辟了对声学器件调控方法和性能提升的新思路.本综述首先梳理了各种磁声耦合的物理机制,并在此基础上系统介绍了声控磁化动力学、磁化翻转、磁畴和磁性斯格明子产生及运动、自旋流产生等一系列磁性和自旋现象.同时也讨论了声控磁的逆过程——磁控声波的研究进展,包括声波参数的磁调控和声波的非互易传播,以及基于此开发的新型磁声器件,如磁传感器、磁电天线、可调谐滤波器等.最后展望了磁声耦合未来可能的研究方向和潜在的应用前景.

关键词：磁弹耦合声控磁性磁控声波磁声器件

化学短程有序在晶界处的作用及其对Al_(0.5)CoCrFeNi合金拉伸和抗辐照性能影响的分子模拟

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2267-2274页

作者：柴小松袁力军李光磊李婧李达西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031

多主元合金中的化学短程有序结构已被视作有效的合金强化手段,而化学短程有序也会对晶界处元素分布产生影响。为研究其对合金性能的影响,采用分子动力学方法研究了几种典型晶界处的化学短程有序对Al_(0.5)CoCrFeNi合金拉伸和抗辐照性能... 详细信息

多主元合金中的化学短程有序结构已被视作有效的合金强化手段,而化学短程有序也会对晶界处元素分布产生影响。为研究其对合金性能的影响,采用分子动力学方法研究了几种典型晶界处的化学短程有序对Al_(0.5)CoCrFeNi合金拉伸和抗辐照性能的影响。通过位错分析及点缺陷分析阐明了相关影响机理。结果表明,错配度越高的晶界其晶界处的元素偏聚越明显。化学短程有序能够提升双晶的拉伸性能及抗辐照能力,特别是对于含错配度较大晶界的双晶,晶界能够有效吸收辐照产生的间隙原子。

关键词：化学短程有序多主元合金晶界分子动力学

稳定化退火温度对5059铝合金冷轧板材组织及性能的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 323-330页

作者：朱庆丰黄建航高扬张恩阁东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学材料先进制备技术教育部工程研究中心辽宁沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

对5059铝合金冷轧板材进行了不同温度(125~275℃)保温1 h的稳定化退火处理,研究了稳定退火温度对板材组织性能的影响.研究结果表明:变形量为62.8%冷轧板材的变形组织内形成了穿过多个纤维状晶粒的剪切带;板材经不同温度(150~225℃)保温... 详细信息

对5059铝合金冷轧板材进行了不同温度(125~275℃)保温1 h的稳定化退火处理,研究了稳定退火温度对板材组织性能的影响.研究结果表明:变形量为62.8%冷轧板材的变形组织内形成了穿过多个纤维状晶粒的剪切带;板材经不同温度(150~225℃)保温1 h退火后,沿剪切带析出连续的β相,这些板材在晶间腐蚀过程中沿着剪切带形成了腐蚀沟壑.随着退火温度由125°C升高至275℃,5059铝合金冷轧板材的屈服强度和抗拉强度分别由386,474 MPa降低至301,407 MPa;延伸率则由10.4%升高到18.1%.5059铝合金冷轧板材单位面积内腐蚀量则先由125℃×1 h退火板材的13.7 mg/cm^(2),升至200℃×1 h退火板材的53.8 mg/cm^(2),再逐渐降至275℃×1 h退火板材的4.9 mg/cm^(2).

关键词： 5059铝合金轧制稳定化退火晶间腐蚀拉伸性能

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不同固溶处理对Cu-Cr系合金组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 89-99页

作者：杨旗王志磊肖星宇谢建新北京科技大学新材料技术研究院现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 辽宁材料实验室材料智能技术研究所沈阳110004

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(... 详细信息

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(Cu-Cr两相区(950℃,4 h)和Cu单相区(1050℃,6h))对Cu-Cr系合金组织和性能的影响。采用电子探针(EPMA)对两种固溶工艺后的元素分布进行表征,并对峰值时效态合金的微观结构采用XRD和TEM进行表征分析。结果表明:与两相区固溶相比,单相区固溶后铸态Cr相充分固溶,时效过程中更多纳米Cr相弥散析出;合金力学性能相比两相区固溶后峰值时效态有较大提升,其中屈服强度提升29.3%,抗拉强度提升25.6%,而导电率并未明显下降。强度理论计算结果表明,析出强化所贡献的屈服强度增量为323.4 MPa,贡献56.9%,析出强化是本研究中最主要的强化机制。

关键词： Cu-Cr合金单相区固溶析出强化导电率

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大尺寸黑磷晶体的制备

光学学报 2024年第13期44卷 191-198页

作者：刘豪哲郭江涛王琴杨培志云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室云南昆明650500

黑磷(BP)具有可调控的带隙、高载流子迁移率、优良的通断比和热导率等特性,然而目前常用的制备BP的方法化学气相运输(CVT)法可能会引入杂质,且仅依靠CVT法难以获得高质量且大尺寸的BP晶体。本研究结合CVT法和种晶法,通过改变籽晶的数量... 详细信息

黑磷(BP)具有可调控的带隙、高载流子迁移率、优良的通断比和热导率等特性,然而目前常用的制备BP的方法化学气相运输(CVT)法可能会引入杂质,且仅依靠CVT法难以获得高质量且大尺寸的BP晶体。本研究结合CVT法和种晶法,通过改变籽晶的数量,研究高质量、大尺寸BP的生长方法,并对BP的晶体结构、结晶质量、晶体形貌、光学性质和电学性质进行表征和分析。结果表明,在采用CVT法制备BP晶体的过程中引入BP籽晶,于595℃的真空环境中退火6 h,最终获得的BP晶体的横向尺寸是原始BP的1.5倍,这为制备高质量、大尺寸BP晶体提供了有益参考。

关键词：材料化学气相运输法种晶法正交黑磷大尺寸