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新型二次硬化钢25CrMo3NiTiVNbZr的高温力学性能和强化机理

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材料研究学报 2024年第5期38卷 390-400页

作者：李若浩胡霄雨王中成李浩杨勇徐乐梁恩溥何肖飞钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 中国金属学会北京100010 内蒙古北方重工业集团有限公司包头014010 重庆长安望江工业集团有限公司重庆400020

使用JMatpro和Thermo-Calc软件优化25Cr3Mo3NiNbZr钢的成分,使用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和相分析等手段表征在700℃高温拉伸前后试样的显微组织和析出相以研究其高温强化机理。结果表明:25CrMo3NiTiVNbZr钢700℃的高温抗... 详细信息

使用JMatpro和Thermo-Calc软件优化25Cr3Mo3NiNbZr钢的成分,使用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和相分析等手段表征在700℃高温拉伸前后试样的显微组织和析出相以研究其高温强化机理。结果表明:25CrMo3NiTiVNbZr钢700℃的高温抗拉强度和屈服强度分别为543 MPa、409 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高了139 MPa和123 MPa。根据对这种钢高温强化机理的分析,析出强化是主要强化方式。在700℃高温拉伸25CrMo3NiTiVNbZr钢其析出强化增量为367 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高147 MPa,其主要原因是在25CrMo3NiTiVNbZr中析出了热稳定性更高、尺寸更小(平均尺寸为7.93 nm)的析出相。

关键词：金属材料高温强度成分优化强化机理纳米析出相

取代基位置对2,4-二苯基吡啶类铱磷光配合物光物理性能的影响

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 504-509页

作者：常桥稳陈祝安晏彩先刘伟平冯洋洋昆明贵金属研究所昆明贵研新材料科技有限公司云南贵金属实验室有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

铱磷光配合物具有高的发光效率、良好的热稳定性和发光颜色容易调节等优势,在有机发光二极管(OLED)、电化学发光池(LEC)、光催化、肿瘤诊断和传感器等领域有着重要的应用前景,是综合性能最优的电致磷光配合物。其颜色调控主要通过改变... 详细信息

铱磷光配合物具有高的发光效率、良好的热稳定性和发光颜色容易调节等优势,在有机发光二极管(OLED)、电化学发光池(LEC)、光催化、肿瘤诊断和传感器等领域有着重要的应用前景,是综合性能最优的电致磷光配合物。其颜色调控主要通过改变主配体和辅助配体的化学结构来实现,如通过改变配体的共轭程度、在配体上引入具有不同供/吸电子能力的取代基、在不同位置引入相同的取代基等方式可以实现发光颜色的调节,其中取代基的位置对铱磷光配合物光物理性能影响的研究较少。研究甲基处于不同取代位置对铱磷光配合物光物理性能的影响,以甲基处于2位和4位或3位和5位的2,4-二苯基吡啶为主配体、2,2,6,6-四甲基庚二酮为辅助配体,合成出2个新的铱磷光配合物(2,4-2Me-dppy)_(2)Ir(tmd)和(3,5-2Me-dppy)_(2)Ir(tmd)。通过元素分析、核磁共振谱和单晶X射线衍射等测试了配合物的组成和空间结构,两个配合物均呈稍微扭曲的八面体构型,空间群分别为C 12/c 1和P-1,晶系分别为单斜和三斜;通过热重分析研究了配合物的热稳定性,两个配合物均具有较好的热稳定性,热分解温度分别为307和318℃;通过紫外可见光谱和光致发光光谱研究了配合物的光物理性能,两个配合物在溶液中发射波长分别为545和572 nm,溶液中量子产率分别为70%和92%。进一步探讨了取代基位置对铱磷光配合物光物理性能的影响,研究发现:甲基所处的位置对2,4-二苯基吡啶类铱磷光配合物的发光颜色和发射波长有着显著的影响。与甲基处于2位和4位得到的铱磷光配合物相比,甲基处于3位和5位时得到的铱配合物的发射波长产生了明显的红移,为纯正的黄光发射,是一种潜在的黄光材料,并有望在OLED照明中得到应用。

关键词：铱配合物磷光材料苯基吡啶取代基位置光物理性能影响

热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al合金耐沸腾硝酸腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1992-1998页

作者：吴俊宇徐建平刘后龙李欢西安稀有金属材料研究院有限公司陕西西安710016

后处理工业所涉及的关键设备如溶解器、蒸发器等长期处于高浓度、高放射性的沸腾硝酸中,保证设备安全可靠运行是首要目标。本工作采用全浸腐蚀和电化学腐蚀实验手段研究了热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al(Ti5581)合金在6 mol/L沸腾硝酸... 详细信息

后处理工业所涉及的关键设备如溶解器、蒸发器等长期处于高浓度、高放射性的沸腾硝酸中,保证设备安全可靠运行是首要目标。本工作采用全浸腐蚀和电化学腐蚀实验手段研究了热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al(Ti5581)合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的腐蚀行为的影响。结果表明,仅固溶和460℃时效时Ti5581合金具有较低的腐蚀速率,腐蚀240 h后腐蚀速率为0.022 mm/a。进一步采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法分析了Ti5581合金腐蚀后表面钝化膜的结构和成分,表明腐蚀后表层钝化膜平滑且致密,表层钝化膜为Ti和Ta的混合氧化物。研究发现Ti5581合金表层钝化膜的形成与α相的数量和形态相关:与550℃高温时效相比,460℃低温时效时α相尺寸较小且Ta元素质量分数较高,腐蚀均匀性更好,易于形成致密钝化膜且钝化膜更稳定。

关键词： Ti-Ta-V-Cr-Al合金耐硝酸腐蚀热处理钝化膜 α相

熔融制样-X射线荧光光谱法测定矾土中主次成分

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冶金分析 2024年第4期44卷 79-86页

作者：佡云马晓卉沈阳有色金属研究院有限公司

准确测定矾土中的主次成分对确定钒土等级及选择冶炼生产工艺参数具有重要意义。矾土中10余种主次成分含量范围较宽，常需采用两种及以上分析方法分别进行测定。实验用矾土标准样品及成分与矾土相似的3个粘土标准物质绘制校准曲线，以... 详细信息

准确测定矾土中的主次成分对确定钒土等级及选择冶炼生产工艺参数具有重要意义。矾土中10余种主次成分含量范围较宽，常需采用两种及以上分析方法分别进行测定。实验用矾土标准样品及成分与矾土相似的3个粘土标准物质绘制校准曲线，以变化理论α系数校正法对基体效应进行校正，以Spectra plus软件进行烧失量校正，建立了熔融制样-X射线荧光光谱法（XRF）对矾土中主次成分（Al2O3、CaO、MgO、P2O5、Fe2O3、TiO2、MnO、SiO2、K2O、Na2O）的测定。实验表明，以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂（质量比为67∶33）为熔剂，控制样品稀释比为1∶23,将样品和熔剂搅拌均匀后加入1.0 g硝酸锂于600℃预氧化5 min,升至1 075℃熔融制样10 min,期间分3次加入共50 mg碘化铵为脱模剂，可制成均匀、透明的玻璃片。考察了Spectra plus软件和对样品灼烧两种烧失量（LOI）校正方式对矾土中主次成分测定结果的影响，结果表明，两种方式基本一致。选择同一个矾土样品由同一人员在相同环境下于1 d内平行测定11次，测定结果的相对标准偏差（RSD）为0.20%～4.1%;选择不同的试验人员在相同的环境下于15 d内平行测定11次，测定结果的相对标准偏差（RSD）为0.25%～4.7%。采用实验方法对两个矾土样品中主次成分进行测定，结果分别与滴定法或电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）基本一致。

关键词： X射线荧光光谱法(XRF) 熔融制样矾土 Spectra plus软件烧失量校正变化理论α系数

第三代半导体互连材料与低温烧结纳米铜材的研究进展

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无机材料学报 2024年第1期39卷 17-31页

作者：柯鑫谢炳卿王忠张敬国王建伟李占荣贺会军汪礼敏中国有研科技集团有限公司金属粉体材料产业技术研究院北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 有研粉末新材料股份有限公司北京101407 重庆有研重冶新材料有限公司重庆401431

半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心,随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要,以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩... 详细信息

半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心,随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要,以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩大,导致摩尔定律正逐渐达到极限,先进封装互连将成为半导体行业关注的焦点。第三代半导体封装互连材料有高温焊料、瞬态液相键合材料、导电胶、低温烧结纳米Ag/Cu等几个发展方向,其中纳米Cu因其优异的导电导热性、低温烧结特性和良好的可加工性成为一种封装互连的新型方案,具有低成本、高可靠性和可扩展性,近年来从材料研究向产业链终端应用贯通的趋势非常明显。本文首先介绍了半导体材料的发展概况并总结了第三代半导体封装互连材料类别;然后结合近期研究成果进一步围绕纳米Cu低温烧结在封装互连等电子领域中的应用进行重点阐述,主要包括纳米铜粉的粒度、形貌、表面处理和烧结工艺对纳米铜烧结体导电性能和剪切性能的影响;最后总结了目前纳米铜在应用转化中面临的困境和亟待解决的难点,并展望了未来的发展方向,以期为低温烧结纳米铜领域的研究提供参考。

关键词：半导体封装互连低温烧结纳米铜综述

热处理对选区激光熔化制备Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金微观组织和力学性能的影响

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稀有金属 2024年第3期48卷 325-335页

作者：翟梓棫潘炜梁博刘彦涛张永忠中国有研科技集团有限公司国家有色金属复合材料工程技术研究中心北京101407 有研金属复材技术有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088

利用选区激光熔化(SLM)成形技术制备了Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金,测试了不同热处理工艺下材料的显微硬度和拉伸性能,得到力学性能最佳的热处理工艺为300℃/5 h,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了热处理对合金组织性能的影响。结果表明... 详细信息

利用选区激光熔化(SLM)成形技术制备了Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金,测试了不同热处理工艺下材料的显微硬度和拉伸性能,得到力学性能最佳的热处理工艺为300℃/5 h,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了热处理对合金组织性能的影响。结果表明:沉积态微观组织由沿沉积高度方向交替生长的柱状晶与等轴晶及细小第二相粒子组成,少量纳米级Al_(3)Sc和Al_(6)Mn粒子分布于晶内。经过热处理后,初生Al_(3)Sc和Al_(6)Mn粒子长大,晶粒尺寸发生轻微的粗化现象。热处理态试样抗拉强度为(556±2.3)MPa,较沉积态试样提高21%;断后伸长率为14.2%±1.2%,较沉积态试样没有明显变化,这主要由于热处理后的大量纳米或微纳米级第二相弥散析出所产生的沉淀强化导致,弥散的第二相同时分布于晶界和晶粒内部。在SLM成形过程中产生的热应力会导致沉积态晶粒内部产生位错,位错会导致沉积态试样的应力-应变曲线在塑性变形阶段出现明显的波动现象,热处理后消除了位错,波动现象消失。热处理降低了合金的残余应力和位错密度,保证了合金的良好塑性。

关键词：选区激光熔化(SLM) 热处理 Al-Mn-Mg-Sc-Zr 微观组织力学性能

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Ta在铁基合金熔炼中的溶解行为

金属热处理 2024年第6期49卷 211-216页

作者：史显波商宁波白学飞卢伦严伟单以银中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 日钢营口中板有限公司山东营口115005 抚顺特殊钢股份有限公司辽宁抚顺113001

利用真空感应冶炼、SEM和EPMA等方法,对Ta在铁基合金熔炼中的溶解行为进行了试验研究。结果表明,高熔点纯金属Ta可以在铁基合金熔炼中溶解,适量Ta可以完全溶解于铁基金属中。真空感应冶炼含Ta铁基合金时,降低氧含量和增加精炼时间可以减... 详细信息

利用真空感应冶炼、SEM和EPMA等方法,对Ta在铁基合金熔炼中的溶解行为进行了试验研究。结果表明,高熔点纯金属Ta可以在铁基合金熔炼中溶解,适量Ta可以完全溶解于铁基金属中。真空感应冶炼含Ta铁基合金时,降低氧含量和增加精炼时间可以减少Ta的氧化烧损,促进Ta在铁基合金熔炼中的溶解。第3组元C、Cr可减少Ta的氧化烧损,但Cr的加入并不促进Ta的溶解。

关键词： Ta 铁基合金溶解真空感应熔炼

Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)合金靶的制备方法及性能研究

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稀有金属 2024年第4期48卷 595-601页

作者：施晨琦宁哲达陈天天闻明管伟明王传军昆明贵金属研究所昆明贵研新材料科技有限公司稀贵金属综合利用国家重点实验室贵研铂业股份有限公司云南昆明650106

贵金属Ru掺杂的Sb_(2)Te_(3)相变材料有望改进Sb_(2)Te_(3)结晶温度低、非晶热稳定性差等问题,以满足相变存储器稳定工作的需求。以Ru∶Sb∶Te=0.26∶2∶3(原子比)的Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)合金粉、Ru+Sb+Te混合粉以及Ru+Sb_(2)Te_(3)混合粉这3种不同体系为原料,经真空热压制备出用于溅射沉积Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)薄膜的三元靶材,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、共聚焦激光扫描显微镜等分别表征靶材物相、成分、显微组织、元素分布等。结果表明:以Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)合金粉为原料可制备出成分准确、相对密度达99.5%以上的合金靶材,Ru元素以RuTe2的形式均匀分布于Sb_(2)Te_(3)基体相中,且Ru元素掺杂未对Sb_(2)Te_(3)主相的晶格常数产生明显影响。Ru+Sb+Te混合粉及Ru+Sb_(2)Te_(3)混合粉原料体系所制备Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)三元靶材的主要物相仍是Sb_(2)Te_(3)相,Ru元素以Ru单质形式存在于靶材中,且相对于Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)合金粉原料体系,两混合粉原料体系中Ru元素相对集中于某些区域,并未完全分散于整个基体相中。采用Ru_(0.26)Sb_(2)Te_(3)合金粉原料体系制备的三元合金靶材更有望用于Ru-Sb-Te系列相变薄膜的制备。

关键词：溅射靶材相变存储 Ru掺杂 Sb-Te合金

优化红外热像法快速准确测定工业纯钛疲劳极限

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稀有金属 2024年第4期48卷 602-608页

作者：曹东东李璞吴磊纪红史冰绡马通达有研工程技术研究院有限公司北京101407 中国有研科技集团有限公司国家有色金属及电子材料分析测试中心北京100088 国标(北京)检验认证有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088

采用红外热像法实时监测疲劳实验过程中工业纯钛TA1试样表面的温度变化,运用固有耗散理论对热像数据进行分析。提出以弹性极限作为热像数据分界限进行Luong法线性拟合的新方法,在唯一测定温升拐点的基础上快速准确预测了疲劳极限。力学... 详细信息

采用红外热像法实时监测疲劳实验过程中工业纯钛TA1试样表面的温度变化,运用固有耗散理论对热像数据进行分析。提出以弹性极限作为热像数据分界限进行Luong法线性拟合的新方法,在唯一测定温升拐点的基础上快速准确预测了疲劳极限。力学拉伸实验测定试样弹性极限为313 MPa,以此为数据分界限进行线性拟合获得的疲劳极限结果为323 MPa,与传统升降法(309 MPa)相对偏差仅为4.5%。通过定位跟踪方法观察了疲劳循环应力加载过程中微观组织演化,发现经300 MPa及以下应力加载后,试样表面呈单一α相组织特征,晶粒形态、尺寸、分布未见明显变化;经350 MPa应力加载后,个别晶粒内可见少量滑移带,滑移带长直且相互平行。试样在循环加载应力达到疲劳极限时微观组织结构从可逆滞弹性形变转变为永久塑性形变,由此导致固有耗散由滞弹性机制转变为塑性机制,在试样表面温度变化上表现为温升拐点的出现。

关键词：钛合金红外热像法疲劳极限快速测定方法