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(Ti_(35)Zr_(40)Nb_(25))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,10,15,20)高熵合金相组成、组织和力学性能

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材料工程 2024年第1期52卷 108-117页

作者：曹前蔚鸾翀李基民叶丰刘斌斌北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

难熔高熵合金主要由难熔金属元素组成,其熔点通常高于1800℃,且具有高热稳定性和优异抗高温软化能力,在高温领域具有巨大的应用潜力,但是高密度导致的比强度不足和室温脆性等缺点成为其应用的阻碍。本文设计并制备了系列新型非等原子比(... 详细信息

难熔高熵合金主要由难熔金属元素组成,其熔点通常高于1800℃,且具有高热稳定性和优异抗高温软化能力,在高温领域具有巨大的应用潜力,但是高密度导致的比强度不足和室温脆性等缺点成为其应用的阻碍。本文设计并制备了系列新型非等原子比(Ti_(35)Zr_(40)Nb_(25))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,10,15,20)轻质难熔高熵合金,研究了Al含量对相组成、组织和力学性能的影响。X射线衍射分析表明,随着Al含量的增加,合金的相结构由无序BCC转变为有序B2。五种铸态合金具有类似的组织形貌,铸锭边缘存在一个沿着冷却方向生长的细长枝晶区域,铸锭中心区域则主要为等轴枝晶。能谱分析表明Nb元素在枝晶干偏聚,Al和Zr元素则富集在枝晶间,这是由Nb的高熔点以及Al和Zr的强键合共同决定的。室温压缩实验发现Al含量的增加导致合金的屈服强度和抗压强度均逐渐提升,但没有降低室温塑性,所有合金的室温压缩断裂应变均超过50%。

关键词：高熵合金相组成组织元素编析力学性能固溶强化

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焊丝超声振动对铝合金熔化极气体保护焊缝成形及气孔的影响

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航空学报 2024年第2期45卷 262-274页

作者：应岳峰陈琪昊王卫东毛欣宇江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100

铝合金熔化极气体保护(GMA)焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GM... 详细信息

铝合金熔化极气体保护(GMA)焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GMA焊缝成形及气孔行为的影响尚不清晰,对此进行了具体研究。结果表明:焊丝超声频振动后,焊道波动范围与表面粗糙度均减小,同时焊缝表面光亮程度也提高,当超声工具头振幅为26.3μm时,焊缝表面成形最佳,焊缝熔宽和熔深都有不同程度的增大;随着超声工具头振幅的提升,深宽比总体呈上升趋势,当超声工具头振幅为26.3μm时,深宽比提升幅度为9.72%,焊缝气孔缺陷明显得到改善;当超声工具头振幅为22.8、24.9、26.3μm时,焊缝气孔数量减少幅度分别为76.9%、65.7%、71.8%,同时气孔主要分布于焊缝上部。声学仿真结果表明,超声能量主要沿焊丝轴向传播,熔池下部声压幅值较大,这与焊缝熔深增加及焊缝下部气孔减少具有较好的对应关系。

关键词：铝合金焊丝振动熔化极气体保护(GMA)焊超声焊缝成形气孔

低碳贝氏体钢等温淬火变体选择与特殊晶面定量化表征

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材料导报 2024年第9期38卷 212-219页

作者：杨劼任慧平王海燕高雪云刘宗昌内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

为分析低碳贝氏体钢(15Cr12CuSiMoMn)的变体选择与特殊晶面取向差分布对其力学性能的影响,以及变体选择与晶面取向差之间的相互联系,对实验钢充分奥氏体化后在指定温度进行等温淬火热处理,随后分析并表征等温转变过程中变体选择的演变... 详细信息

为分析低碳贝氏体钢(15Cr12CuSiMoMn)的变体选择与特殊晶面取向差分布对其力学性能的影响,以及变体选择与晶面取向差之间的相互联系,对实验钢充分奥氏体化后在指定温度进行等温淬火热处理,随后分析并表征等温转变过程中变体选择的演变规律与特殊晶体学面取向差分布规律。结果表明,实验钢所得{100}极图与{100}标准极图吻合,贝氏体变体与母相奥氏体的位向关系符合K-S关系,随着等温淬火温度的升高,贝氏体相变速率加快,变体选择能力降低,同时大角度晶界HAGBs(45~65°)、小角度晶界LAGBs(2~15°)界面含量减少。等温淬火60 min发现320℃时原奥氏体晶粒内同一CP组中V1/V2、V1/V3、V1/V5等变体对数量较340℃时分别增加2.4%、15%、1.1%,同一CP组中的贝氏体变体可增加大角度晶界;320℃等温淬火后实验钢具有较大的整体界面取向差、解理面(100)取向差以及滑移面(110)取向差,其整体界面取向差范围为3.2~62.5°,解理面(100)取向差范围为6.9~47.8°,滑移面(110)取向差范围为1~29.2°。通过控制贝氏体变体分布与含量进而影响其有效解理面(100)取向差与滑移面(110)取向差的分布范围,增大特殊晶面取向差范围有利于优化贝氏体组织,最终达到改善其力学性能的目的。

关键词：贝氏体钢取向分布变体选择取向差

强吸收纳米粒子团簇的光泳力悬浮及热泳力下的迁移行为

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物理学报 2024年第13期73卷 164-174页

作者：黄雪峰刘敏卢山张敏琦李盛姬罗丹杭州电子科技大学物理系杭州310018 杭州电子科技大学材料与环境工程学院杭州310018

为了探索空气中强吸收纳米粒子团簇在激光作用下的悬浮以及迁移行为,提出采用反向传输的双贝塞尔光束对纳米粒子团簇进行捕获及悬浮,而后释放团簇,观察和计算分析团簇的迁移行为.两束贝塞尔光束由锥透镜和偏振分光方式产生,进行反向水... 详细信息

为了探索空气中强吸收纳米粒子团簇在激光作用下的悬浮以及迁移行为,提出采用反向传输的双贝塞尔光束对纳米粒子团簇进行捕获及悬浮,而后释放团簇,观察和计算分析团簇的迁移行为.两束贝塞尔光束由锥透镜和偏振分光方式产生,进行反向水平布置,形成三维光阱,光阱刚度可通过调节两束贝塞尔光束的功率比进行控制.悬浮室内的粒子通过微弱气流进行流化,而后被光阱捕获和悬浮.采用高速摄像仪对团簇的悬浮及迁移过程进行记录,然后通过图像分析来获取粒子运动参数.以强吸收性超细煤粉粒子团簇为对象,首先对其进行悬浮和释放迁移的实验研究,而后对团簇所受的光泳力、重力、浮力、曳力以及热泳力进行计算和分析.实验和计算的结果表明:强吸收性纳米粒子团簇在激光作用下产生的光泳力占主导作用;团簇能够被稳定地悬浮在反向传输的双贝塞尔光束形成的三维势阱中,通过调整悬浮的位置而达到与重力、浮力、曳力等的动态平衡;利用悬浮的相对不稳定度分析评价强吸收性粒子团簇的稳定性,超细煤粉粒子团簇的最小相对不稳定度可达0.075;通过对团簇释放后的高速图像进行分析,可获得团簇的迁移运动参数,从而测量出团簇所受的热泳力;对于等效粒径为13—21μm的超细煤粉粒子团簇,其热泳力量级为10-11—10-10N,随着团簇粒径的增大,热泳力线性增大,与理论计算结果趋势一致.通过利用激光对粒子进行悬浮和释放的方式为热泳力的测量和研究提供了一种新的研究思路,也为气体介质中粒子的控制和输运展现了一种新的操控手段.

关键词：激光悬浮光泳力热泳力强吸收性纳米团簇

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聚酰亚胺复合薄膜性能研究

电镀与精饰 2024年第2期46卷 96-100页

作者：陈可张琦王凯凤楚翊婷杨玥张晓蕊张蕾宋振兴天津科技大学化工与材料学院天津300457 天津科技大学理学院天津300457

为提高电池组金属外壳的耐腐蚀性能,向聚酰亚胺涂层中掺杂碳纳米管和石墨烯粉体,得到了聚酰亚胺复合涂层,并研究其在200℃下添加纳米碳材料前后的耐腐蚀性、导电性以及韧性变化。结果表明:聚酰亚胺在掺杂碳纳米管后,耐腐蚀性、导电性能... 详细信息

为提高电池组金属外壳的耐腐蚀性能,向聚酰亚胺涂层中掺杂碳纳米管和石墨烯粉体,得到了聚酰亚胺复合涂层,并研究其在200℃下添加纳米碳材料前后的耐腐蚀性、导电性以及韧性变化。结果表明:聚酰亚胺在掺杂碳纳米管后,耐腐蚀性、导电性能以及力学性能均有所改善,尤其是导电性大幅提高,并且同时掺杂1%CNTs和0.5%石墨烯对聚酰亚胺性能提高最为显著,说明向聚酰亚胺中同时添加一维及二维纳米材料能更好地提高涂层的性能。

关键词：聚酰亚胺碳纳米管石墨烯复合涂层

动物羽毛和大豆豆粕制备复合氨基酸螯合钙的工艺研究

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应用化工 2024年第6期53卷 1320-1324页

作者：杨彪冯妍李峥翟朋达河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050000

分别以动物羽毛和大豆豆粕为前驱体,制备复合氨基酸螯合钙,研究物料比、pH值、螯合温度、螯合时间对螯合率的影响。利用有机溶剂浸提法制备固体复合氨基酸钙螯合物,并用EDTA法滴定螯合钙的含量,对其进行红外光谱表征。结果表明,当动物... 详细信息

分别以动物羽毛和大豆豆粕为前驱体,制备复合氨基酸螯合钙,研究物料比、pH值、螯合温度、螯合时间对螯合率的影响。利用有机溶剂浸提法制备固体复合氨基酸钙螯合物,并用EDTA法滴定螯合钙的含量,对其进行红外光谱表征。结果表明,当动物羽毛复合氨基酸粉和氯化钙的摩尔比为2∶1,螯合温度为60℃,螯合时间为5.5 h,体系pH为10.5时,螯合率最高,为92.30%;当大豆豆粕复合氨基酸粉和氯化钙的物质的量之比为2.5∶1,螯合温度为60℃,螯合时间为5 h,体系pH为10.5时,螯合率最高,为83.08%。实验表明,动物羽毛复合氨基酸更易与钙元素螯合。

关键词：复合氨基酸螯合钙动物羽毛大豆豆粕螯合率

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多级串联膜电容去离子装置的脱盐性能

环境工程学报 2024年第1期18卷 63-70页

作者：陈瑞程谷佳蓉余铭浩马俊俊牛建瑞李耘科刘春河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室

膜电容去离子(membrane capacitive deionization,MCDI)技术具有的装置简单、易操作、易再生、成本低,无污染、节能等优势,使其成为一种新型的脱盐技术。为了提升MCDI的脱盐性能,将多个装置的进水串联,对每个装置单独加电来探究脱盐率,... 详细信息

膜电容去离子(membrane capacitive deionization,MCDI)技术具有的装置简单、易操作、易再生、成本低,无污染、节能等优势,使其成为一种新型的脱盐技术。为了提升MCDI的脱盐性能,将多个装置的进水串联,对每个装置单独加电来探究脱盐率,平均脱盐速率、单位能量脱盐量等指标对多级串联的影响。结果表明,在进水盐质量浓度、水力停留时间、电压等不同操作条件下,二、三级MCDI串联脱盐率都提高了约2、3倍,三级串联较二级串联的脱盐速率提升较小,但具有更高的能耗。综合比较,二级MCDI串联的脱盐性能更优,并获得了最佳的操作条件为1.5 g·L^(-1),0.375 min,1.2 V。在连续脱盐过程中,多级串联能够连续稳定的去除盐离子,并且具有较高的吸附容量,表明了连续脱盐的可行性。研究结果对多级MCDI脱盐工程化应用具有指导意义。

关键词：膜电容去离子多级串联脱盐性能参数优化连续脱盐

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Mn_(3)Sn薄膜磁相变的输运表征

物理学报 2024年第6期73卷 331-338页

作者：谭碧高栋邓登福陈姝瑶毕磊刘冬华刘涛电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心成都611731 电子科技大学多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室(B类)成都611731 电子科技大学材料与能源学院成都611731

六角笼目(Kagome)相拓扑反铁磁材料近年来引起了人们极大的研究兴趣,这主要是因为它们拥有众多独特的性能,例如虽然净磁矩跟反铁磁材料一样接近零,但确有与铁磁性材料强度相当的磁电、磁光和磁热效应,极具应用价值.以上的这些特性绝大... 详细信息

六角笼目(Kagome)相拓扑反铁磁材料近年来引起了人们极大的研究兴趣,这主要是因为它们拥有众多独特的性能,例如虽然净磁矩跟反铁磁材料一样接近零,但确有与铁磁性材料强度相当的磁电、磁光和磁热效应,极具应用价值.以上的这些特性绝大多数都与其磁结构紧密相关,然而人们却发现其磁结构对于生长条件和材料成分非常敏感.因此,开发一种简单、普适的Kagome相拓扑反铁磁材料磁结构相变测量方法,对于大多数难以获得高能中子衍射等先进实验手段的实验室来说,无论是材料的生长优化还是物理现象机理的理解都具有重要的意义.本文采用脉冲激光沉积方法在(1102)取向的Al_(2)O_(3)单晶衬底上成功外延制备了高质量(1120)取向的六角Kagome相Mn_(3)Sn薄膜,并系统地测量了不同温度下该Mn_(3)Sn薄膜的磁性和磁输运特性.结果发现,该Mn_(3)Sn薄膜的磁化曲线、霍尔电阻率曲线和磁电阻曲线在其三类磁相变温度中的某些或全部均表现出一定的异常特征.这些特征可以作为该六角Kagome相Mn_(3)Sn薄膜中磁相变的证据,甚至用于测量这些磁相变的温度.本工作有助于进一步推动六角Kagome相拓扑反铁磁材料在自旋电子器件中的应用.

关键词：拓扑反铁磁磁相变反常霍尔电阻各向异性磁电阻

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铁氧体/石墨烯复合吸波织物的制备及性能

塑料科技 2024年第2期52卷 54-58页

作者：李忻超魏赛男刘瑞雪马意智孙路宁河北科技大学纺织服装学院河北石家庄050018 河北省纺织服装工程技术创新中心河北石家庄050018 河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018

为了制备宽频、高效柔性织物,文章采用热分解法制备了铁氧体(Fe_(3)O_(4))/石墨烯(rGO)吸波粒子,并以二浸二轧的方式将Fe_(3)O_(4)/rGO纳米粒子负载到棉织物上,以得到具有优异吸波性能的柔性织物。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对柔... 详细信息

为了制备宽频、高效柔性织物,文章采用热分解法制备了铁氧体(Fe_(3)O_(4))/石墨烯(rGO)吸波粒子,并以二浸二轧的方式将Fe_(3)O_(4)/rGO纳米粒子负载到棉织物上,以得到具有优异吸波性能的柔性织物。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对柔性织物的微观结构和组成进行表征,对织物的电磁参数进行测试和分析。结果表明:当改性织物Fe_(3)O_(4)/rGO负载质量比为15∶1时,柔性织物的吸波效果最优。当复合吸波材料的厚度为4 mm时,在11.3 GHz处的最小反射损耗达到-18.4 dB,有效吸收带宽范围为10.63~11.72 GHz。文章为研究高效、宽频柔性吸波材料的设计开发提供参考。

关键词：石墨烯铁氧体棉织物吸波性能