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弥散铜/35Cr电触头材料的热变形行为

中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1589-1598页

作者：马紫鹏田保红殷婷周孟李恒景柯刘勇河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471023

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应... 详细信息

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应力的影响,并构建了复合材料的本构方程和热加工图,分析其热加工参数。结果表明:复合材料的Cr颗粒均匀分布在纳米γ-Al_(2)O_(3)弥散强化Cu基体上,其烧结态致密度、导电率和显微硬度分别为98.9%、44.4%IACS和145HV。Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料具有热敏感性和正应变速率相关性,并且在变形量为0.3~0.5时最佳变形温度和应变速率参数分别为650~680℃、0.55~1 s^(-1)和810~950℃、0.007~0.123 s^(-1)。

关键词： Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料热变形本构方程热加工图

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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稀土永磁材料的氧化和腐蚀防护研究进展

稀土 2024年第1期45卷 36-46页

作者：肖滕龙吕贵红马峥李孝森刘夏琳安士忠河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省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

稀土永磁材料因其特殊的能量转换作用,在航空航天、新能源汽车和风力发电等领域有重要而广泛的应用。然而,由于稀土元素本身比较活泼,稀土永磁材料在高温、潮湿等环境下服役时容易发生氧化和腐蚀,导致其磁性能会急剧下降乃至失效。针对... 详细信息

稀土永磁材料因其特殊的能量转换作用,在航空航天、新能源汽车和风力发电等领域有重要而广泛的应用。然而,由于稀土元素本身比较活泼,稀土永磁材料在高温、潮湿等环境下服役时容易发生氧化和腐蚀,导致其磁性能会急剧下降乃至失效。针对常用的Sm-Co永磁材料和Nd-Fe-B永磁材料,归纳了Sm-Co永磁材料在高温条件下的氧化过程及其模型,总结了Nd-Fe-B永磁材料在高温、湿热环境下发生的氧化、吸氢腐蚀和电化学腐蚀特性,综述了提高磁体自身耐蚀性和涂层防护方面的新进展,并展望了其未来发展的方向。

关键词：稀土永磁材料氧化腐蚀防护

时效Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的组织与性能

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材料热处理学报 2024年第4期45卷 70-77页

作者：郭密雪周孟张毅景柯田保红刘勇河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省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

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.6Zr-0.3Fe合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射和电子万能试验机等对合金的显微组织及元素分布、物相及力学性能进行了分析测试。结果表明:铸态Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的晶粒较... 详细信息

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.6Zr-0.3Fe合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射和电子万能试验机等对合金的显微组织及元素分布、物相及力学性能进行了分析测试。结果表明:铸态Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的晶粒较为粗大,同时晶间存在黑色球状、长条状共晶组织;经930℃固溶处理60 min后的晶粒组织变得细小,并且共晶组织由长条状转变为球状,经30%冷变形及时效后晶粒基本保持着冷轧形貌;时效初期合金的硬度先迅速升高达到峰值,而后随着时效时间的延长开始降低,最后趋于平缓或下降,抗拉强度变化趋势与之相同;在本次实验条件下合金的最佳时效工艺参数为450℃时效120 min,此时其显微硬度、抗拉强度和导电率分别为152.6 HV0.3、495.4 MPa和55.5%IACS。

关键词： Cu-0.6Zr-0.3Fe合金热处理工艺显微组织力学性能

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蒙脱土基材料在锂金属电池中的应用研究进展

电源技术 2024年第8期48卷 1432-1441页

作者：贺明亮邢艺博裴依飞柳勇河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 河南科技大学有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属材料与加工技术重点实验室河南洛阳471023

锂金属电池作为下一代高能量密度电池的代表,近年来受到了广泛的关注和研究。然而,锂金属电池的商业化应用依然面临着重大的挑战,如锂枝晶的不可控生长和电解质界面稳定性差导致电池的循环性能较差,甚至引发严重的安全问题。蒙脱土因其... 详细信息

锂金属电池作为下一代高能量密度电池的代表,近年来受到了广泛的关注和研究。然而,锂金属电池的商业化应用依然面临着重大的挑战,如锂枝晶的不可控生长和电解质界面稳定性差导致电池的循环性能较差,甚至引发严重的安全问题。蒙脱土因其独特的结构,大的比表面积以及良好的热稳定性,有望用于锂金属电池中来提高其电化学性能。因此,在锂金属电池中引入蒙脱土基材料被认为是解决上述问题最有效的方法之一。综述了用于高性能锂金属电池的蒙脱土基材料、改性策略等相关研究进展,并对其未来发展进行了展望。

关键词：锂金属电池蒙脱土基材料改性策略电解质人工SEI层

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好氧堆肥污泥农用后溶解性有机质释放特征

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1011-1017页

作者：时聪慧张瑞昌朱书法李欣彤周新全张宁荣亮杨丽珍魏学锋河南科技大学化学化工学院河南洛阳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 中国五洲工程设计集团有限公司北京100053

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝... 详细信息

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱(GPC)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)等表征技术,研究污泥农用后释放DOM的浓度、分子量、组成和结构等性质的演变特征。结果表明,污泥还田60 d内,释放的DOM微观形貌上存在较大变化,由致密块状物变为不规则松散物质;污泥农用后释放溶解性有机碳(DOC)量在4.25~6.22 mg·g^(-1)污泥范围,呈现先上升后稳步下降的趋势;释放过程中,污泥DOM的分子量和芳香性等性质也存在显著的变化:污泥DOM重均分子量由0.5 d时2674 g·mol^(-1)的逐渐升高为60 d的129026 g·mol^(-1);污泥还田后释放的DOM分子中芳香性物质逐渐积累;3D-EEM结合平行因子分析(PARAFAC)模型分析污泥释放DOM中的荧光物质,发现DOM中荧光物质主要为类富里酸和类腐殖质,释放过程中,类腐殖质逐渐积累,DOM整体上呈现腐殖化趋势;FTIR图谱表征污泥DOM脂肪族烷烃类物质的减少和芳香烃物质生成。污泥还田后释放DOM数量和性质变化,显著改变土壤中共存污染物环境行为和生态效应。该研究可为评估和预测污泥农用后产生的环境影响提供理论依据,也对市政污泥的资源化利用具有一定指导意义。

关键词：污泥农用溶解性有机质释放特征分子量芳香性

基于摩擦-温度双修正的Al_(2)O_(3)/Cu烧结坯热变形行为

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特种铸造及有色合金 2024年第5期44卷 656-662页

作者：肖振朋李韶林贾淑果国秀花王旭刘嵩宋克兴河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471000 有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471000 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471000 河南省科学院郑州450000

为精准描述热变形行为,对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯流变应力进行修正。对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯进行热模拟试验,获得变形温度为923~1223 K、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的流变应力曲线,根据摩擦、温度修正原理进行流变应力修正,建... 详细信息

为精准描述热变形行为,对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯流变应力进行修正。对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯进行热模拟试验,获得变形温度为923~1223 K、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的流变应力曲线,根据摩擦、温度修正原理进行流变应力修正,建立基于双曲正弦本构关系Arrhenius流动应力模型的本构方程并进行误差分析。结果表明,随着变形温度降低和应变速率升高,摩擦和温升效应对流变应力的影响逐渐显著。通过数据拟合建立了各影响因素关于摩擦和温升效应修正的定量描述。基于修正后的流变应力数据建立本构方程,平均误差从修正前的9.11%降至5.20%,相关系数由0.95735提高至0.99756,修正后的本构方程更为精准。

关键词：流变应力曲线摩擦修正温度修正 Al_(2)O_(3)弥散强化铜

Mg-5Sm-xGd合金及其抗拉强度反常温度效应

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 120-127,I0004页

作者：王海宁赵洁张清李萍王莹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 洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子拉伸试验等研究了时效态Mg-5Sm-xGd(x=1,2,3,4)合金的显微组织和力学性能。结果表明:时效态合金主要由α-Mg基体以及位于晶内弥散分布的稀土相Mg_(5)Gd和Mg_(41)Sm_(5)组成,随Gd含量的增加,... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子拉伸试验等研究了时效态Mg-5Sm-xGd(x=1,2,3,4)合金的显微组织和力学性能。结果表明:时效态合金主要由α-Mg基体以及位于晶内弥散分布的稀土相Mg_(5)Gd和Mg_(41)Sm_(5)组成,随Gd含量的增加,稀土相的种类没有发生明显变化;Gd含量可改变晶粒大小,随Gd含量的增多晶粒大小先减小后增大,在Gd含量为3%时合金晶粒最小;合金抗拉强度总体变化趋势为随温度升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应;在同一温度下,3%Gd含量的合金抗拉强度最高,并随温度升高而升高,在300℃达到峰值229.9 MPa;合金的屈服强度随温度升高而升高,随Gd含量的增加先升高后降低然后再升高,在Gd含量为3%,拉伸温度为300℃时屈服强度最大;合金拉伸断裂方式主要为脆性断裂,随温度升高逐渐向韧性断裂转变;合金的抗拉强度反常温度效应可能与晶格常数,晶粒大小及第二相的变化有关。

关键词： Mg-5Sm-xGd合金显微组织抗拉强度反常温度效应

行星式球磨工艺参数对SmCo_(5)粉体磁性能的影响研究

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功能材料 2024年第2期55卷 2224-2229页

作者：李奎安士忠李邦振赵金龙任凤章河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 龙门实验室河南洛阳471000 省部共建有色金属新材料与先进加工技术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

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的... 详细信息

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的形貌和磁性能的影响。结果表明随着球磨时间和球料比的增加,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度减小并转化为微、纳米片,当球磨时间和球料比大于4 h和12∶1后,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度变化不明显。选用球料比16∶1、球磨时间2 h、表面活性剂含量30%参数,SmCo_(5)粉体具有最优的磁性能,剩磁(Mr)为45.9 Am^(2)/kg,矫顽力(Hc)为1.13×10^(6) A/m。

关键词：表面活性剂行星式球磨球磨工艺 SmCo_(5)粉体形貌磁性能