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Al和Cr协同作用提高核用高强钢耐水蒸气氧化性能

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金属学报 2024年第3期60卷 357-366页

作者：彭祥阳张乐李聪聪侯硕刘迪周建明路广遥蒋虽合中广核研究院有限公司设备研究所深圳518000 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

前期研发的Fe-Ni-Al基超高强度马氏体时效钢表现出了良好的力学和抗辐照性能,然而典型Cr_(2)O_(3)氧化保护膜的耐热钢在轻水反应堆高温高压含水蒸气的服役环境中极易失效,亟待研发兼具抗高温水蒸气氧化、优异力学和抗辐照性能的先进材... 详细信息

前期研发的Fe-Ni-Al基超高强度马氏体时效钢表现出了良好的力学和抗辐照性能,然而典型Cr_(2)O_(3)氧化保护膜的耐热钢在轻水反应堆高温高压含水蒸气的服役环境中极易失效,亟待研发兼具抗高温水蒸气氧化、优异力学和抗辐照性能的先进材料。本工作在前期研发的Fe-Ni-Al系超高强度马氏体时效钢基础上添加不同含量的Cr元素,在保持新型马氏体钢优异力学性能的同时,对其在干燥空气和含水蒸气环境中的氧化性能进行研究。采用非自耗真空电弧炉制备合金铸锭,并对时效处理后的高强钢进行600℃干燥空气和潮湿空气2种环境中的抗氧化性能测试,对氧化后样品的表面和截面形貌进行微观组织表征。结果表明,添加9%Cr后的Fe-13Ni-2.3Al高强钢在600℃空气+10%水蒸气的气氛中氧化100 h的平均单位面积增重仅为0.1 mg/cm^(2),是添加5%Cr的Fe-13Ni-2.3Al高强钢和Fe-18Ni-3Al马氏体时效钢的1/50。对氧化后高强钢微观组织表征分析表明,在Al和Cr元素协同作用下,Fe-13Ni-9Cr-2.3Al高强钢在600℃空气+10%水蒸气条件下表面自发形成了富Fe、Cr、Al的复合氧化膜,提高了抗高温水蒸气氧化性能,其中Cr通过第三组元效应降低氧化物膜-基体界面氧分压,从而促进在高温水蒸气条件下在基体表面形成致密连续的富Al氧化膜。

关键词：超高强度钢水蒸气氧化氧化膜第三组元效应协同效应

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熔渗法制备W-Ce合金的探索研究

稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1363-1370页

作者：王欣刘兴伟刘天宇王玲李树奎熊宁刘金旭北京理工大学材料学院北京100081 安泰科技股份有限公司北京100081 安泰天龙钨钼科技有限公司北京100094 深圳北理莫斯科大学材料系广东深圳518172 北京理工大学冲击环境材料技术国家级重点实验室北京100081

以制备高密度和高热值的活性合金为目标,开展了W-Ce合金的探索研究。以W粉为原料,通过等静压压制制备多孔W骨架,随后对骨架进行烧结,提高骨架强度,最后通过液相熔渗Ce制备出了高密度W为骨架、活性Ce为填充相的W-Ce合金材料。研究了不同... 详细信息

以制备高密度和高热值的活性合金为目标,开展了W-Ce合金的探索研究。以W粉为原料,通过等静压压制制备多孔W骨架,随后对骨架进行烧结,提高骨架强度,最后通过液相熔渗Ce制备出了高密度W为骨架、活性Ce为填充相的W-Ce合金材料。研究了不同W骨架制备工艺得到的W-Ce合金的组织、性能、反应活性,结果表明:W-Ce合金致密度均在95%以上;合金相组成为W、Ce 2个单质相,未形成金属间化合物;动态压缩强度范围为621~905 MPa,动态压缩塑性在20%~30%之间;W-Ce合金具有较低的反应阈值。

关键词：熔渗 W-Ce合金微观组织合金性能

双腹板工字型GFRP腰梁机械连接力学性能试验研究

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科学技术与工程 2024年第4期24卷 1433-1439页

作者：郝增明王忠胜白晓宇章伟张鹏飞孙培富包希吉李明闫楠自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室青岛266000 青岛理工大学土木工程学院青岛266520 中建八局第二建设有限公司济南250014 青岛中建联合集团有限公司青岛266100 江苏海川新材料科技有限公司句容212400

为深入研究双腹板工字型玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)腰梁机械连接节点的力学性能,基于无连接和有机械连接2种类型GFRP腰梁的静载试验,分析双腹板工字型GFRP腰梁在三分点对称加荷下的受力特征,明确2种类... 详细信息

为深入研究双腹板工字型玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)腰梁机械连接节点的力学性能,基于无连接和有机械连接2种类型GFRP腰梁的静载试验,分析双腹板工字型GFRP腰梁在三分点对称加荷下的受力特征,明确2种类型腰梁的极限状态和破坏形式。结果表明:GFRP腰梁采用双腹板工字型截面型式,截面的最大应力为183 MPa,是GFRP腰梁纵向抗拉强度的62%,纵向抗压强度的73%(容许压缩承载力的205%),可以使GFRP材料强度得到充分发挥,腰梁稳定性能良好;GFRP腰梁容易出现局部破坏,首先在翼缘板处发生局部失稳,随即引起腹板产生屈曲破坏,翼缘和腹板连接处出现面层剥离和鼓起,腰梁连接处增设的缀板和螺栓可有效地抑制该局部破坏变形;采用螺栓机械连接并在连接处增设同材质缀板,可降低螺栓钻孔对梁体本身截面的削弱作用,使GFRP腰梁的刚度和极限承载能力分别提高17.9%和44.9%,是GFRP腰梁的合理连接方式。研究成果可为GFRP腰梁的推广应用提供参考和借鉴。

关键词：玻璃纤维增强复合材料(GFRP)腰梁机械连接静载试验力学性能破坏形式

车用垂直腔面发射激光器模组整板金锡共晶焊接工艺

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半导体技术 2024年第1期49卷 50-55,102页

作者：周浩吴丰顺周龙早孙平如魏冬寒张志超华中科技大学材料科学与工程学院武汉430070 深圳市聚飞光电股份有限公司广东深圳518116

激光雷达及飞行时间(ToF)传感器中垂直腔面发射激光器(VCSEL)模组使用的银胶固晶工艺存在银迁移及硫化问题,亟需开发一种可靠性高并可量产的整板金锡共晶焊接工艺。以单颗焊接模式下单因素实验及正交实验为基础,借助Ansys热仿真工具,探... 详细信息

激光雷达及飞行时间(ToF)传感器中垂直腔面发射激光器(VCSEL)模组使用的银胶固晶工艺存在银迁移及硫化问题,亟需开发一种可靠性高并可量产的整板金锡共晶焊接工艺。以单颗焊接模式下单因素实验及正交实验为基础,借助Ansys热仿真工具,探究整板焊接中基板与压头之间合适的匹配温度。单因素控制变量实验发现,固晶芯片推力随共晶温度、压头行程、共晶时间的增加先增大后减小,正交实验得到最佳工艺参数为共晶温度320℃、压头行程500μm、共晶时间4 s。采用优选工艺参数500μm、4 s、270~350℃进行整板焊接,平均固晶芯片推力为821 N,相较银胶固晶工艺提高了139%。

关键词：垂直腔面发射激光器(VCSEL)模组金锡共晶焊料整板焊接正交实验有限元模拟

多高层模块化结构及建造技术研究进展与未来趋势

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 1-19页

作者：岳清瑞吴朝昀刘晓刚郭江然赵鹤饶少华张宗军刘鹏远北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学城镇化与城市安全研究院北京100083 深圳人才安居集团有限公司广东深圳518000 中建海龙科技有限公司广东深圳518110

模块化结构相比传统的结构形式具有建造效率高、标准化程度高、节省劳动力、低碳环保、安全可靠等优点,在新型建筑工业化背景下表现出极大的发展潜力。随着经济社会的发展,近年来模块化结构逐渐向多高层方向发展,在受力性能和建筑技术... 详细信息

模块化结构相比传统的结构形式具有建造效率高、标准化程度高、节省劳动力、低碳环保、安全可靠等优点,在新型建筑工业化背景下表现出极大的发展潜力。随着经济社会的发展,近年来模块化结构逐渐向多高层方向发展,在受力性能和建筑技术等方面面临更大的挑战。为促进多高层模块化结构的研究和应用,对模块化单元、模块化结构、结构力学性能及设计要求、模块化建造技术的研究现状进行了总结。对模块化单元进行分类,对比不同类型模块化单元的优缺点和适用范围;介绍适用于多高层建筑的模块化结构及其工程应用;梳理模块化结构在各类荷载作用下的受力性能的研究和相关设计标准;总结现有的模块化建造技术,根据建造顺序详细梳理模块化建筑施工的各个环节。目前,多高层模块化结构在连接节点、体系分析、高性能材料应用、标准规范、安装装备和一体化设计等方面还存在不足,需要综合考虑全流程建造环节开展系统性研究,加强各专业协同,形成多高层模块化技术体系。

关键词：模块化结构多高层建筑模块化单元结构体系建造技术

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时效轧制温度对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

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特殊钢 2024年第3期45卷 80-84页

作者：刘慧丹尹利成朱继乔刘静程朝阳戴惠磊宏旺控股集团有限公司湖南宏旺新材料科技有限公司娄底417000 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 深圳大学材料学院深圳518071

通过在不同温度下保温5 min的时效轧制实验,研究了时效轧制温度(150、200、250、300℃)对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明,时效轧制温度对低温取向硅钢的冷轧及初次再结晶组织形貌没有明显的影响。但随着时效轧制温度... 详细信息

通过在不同温度下保温5 min的时效轧制实验,研究了时效轧制温度(150、200、250、300℃)对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明,时效轧制温度对低温取向硅钢的冷轧及初次再结晶组织形貌没有明显的影响。但随着时效轧制温度的升高,初次再结晶组织中{111}和Goss织构含量均先增加后减少,{111}织构在200℃时具有较高的含量,Goss织构在250℃时含量较高,此时{411}和{100}初次再结晶织构的占比相对较低。初次再结晶组织中,有利的Goss及{111}织构含量增加和不利的{100}织构含量减少,使得试样在高温退火过程中能够发生较完善的二次再结晶,经高温退火后,细小晶粒及岛状晶粒较少,成品板具有优异的磁性能。

关键词：时效轧制取向硅钢组织织构磁性能

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时效轧制对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

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金属热处理 2024年第8期 82-88页

作者：刘慧丹尹利成朱继乔刘静程朝阳戴方钦戴惠磊宏旺控股集团有限公司湖南宏旺新材料科技有限公司武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室深圳大学材料学院

通过一次冷轧法对低温取向硅钢进行了250℃、不同时间的时效轧制试验，研究了时效轧制对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明，时效轧制对低温取向硅钢的冷轧及初次再结晶组织没有明显的影响，但可以显著改善初次再结晶织... 详细信息

通过一次冷轧法对低温取向硅钢进行了250℃、不同时间的时效轧制试验，研究了时效轧制对低温取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明，时效轧制对低温取向硅钢的冷轧及初次再结晶组织没有明显的影响，但可以显著改善初次再结晶织构；随着时效时间延长，初次再结晶组织中有利的Goss织构和{111}织构含量先增加后降低，5 min时含量达到最高。有利织构含量增加可以改善二次再结晶组织，提高成品板的磁性能。成品板的磁感应强度随着时效时间的延长先增加后减小，铁损呈现相反的趋势，在时效轧制时间为3～7 min时，成品板具有优异的磁性能。

关键词：取向硅钢时效轧制织构磁性能

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微弧氧化着色膜层制备技术研究进展

表面技术 2024年第14期53卷 45-55页

作者：郭俊灏张德忠赵涛陈文选郭涌中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 上海友卓化工科技有限公司上海201800 深圳市原诚精细化工开发有限公司广东深圳518100

铝、镁、钛等合金材料常被用作3C机身结构件,尤其是制作笔记本电脑和手机的外壳时,不仅要求表面硬度高、耐磨性好,还要求其外观华丽精致,微弧氧化着色膜也因此成为研究热点。概述了微弧氧化着色膜的着色原理、着色方法,包括改变电解液... 详细信息

铝、镁、钛等合金材料常被用作3C机身结构件,尤其是制作笔记本电脑和手机的外壳时,不仅要求表面硬度高、耐磨性好,还要求其外观华丽精致,微弧氧化着色膜也因此成为研究热点。概述了微弧氧化着色膜的着色原理、着色方法,包括改变电解液组成、改变合金组成等,基于目前采用最多的添加过渡金属盐的方法对着色的颜色种类如黑色、棕色、蓝色、绿色等进行了重点论述,分析了微弧氧化膜的着色原因及显色物质成分,并在此过程中探讨了可能会对膜层颜色产生影响的工艺参数,揭示了微弧氧化着色膜层存在的光泽度低、色彩暗淡无光等问题。为解决微弧氧化着色膜装饰性较差的问题,使其更好地应用于电子产品,其未来的发展方向将是:(1)深入研究微弧氧化着色机理;(2)改善微弧氧化电解液体系;(3)探索工艺参数影响,以提高着色膜的装饰性;(4)拓展微弧氧化膜的颜色种类,从而满足更多场景的应用需求。

关键词：微弧氧化着色膜着色剂着色机理轻合金

220 kV电缆XLPE绝缘材料热氧老化性能对比

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 120-130页

作者：侯帅傅明利黎小林贾磊朱闻博章彬徐曙伍国兴南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 深圳供电局有限公司广东深圳518000

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、... 详细信息

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、结晶性能以及交联度受老化温度影响较小,而机械和电气性能变化明显。随着老化温度升高,进口料羰基指数增大更明显,2种材料凝胶含量先增大后减小,其中进口料老化前后凝胶含量均相对较低,更容易结晶。机械性能测试表明,进口料热氧老化性能相对更优,且老化前后均表现出更高的拉伸强度和断裂伸长率。2种材料热氧老化后介质损耗因数均上升,但二者差异以及由此导致的绝缘层温升不大。国产料的交流击穿场强和电树枝起始电压更高,电树枝生长更为缓慢,且无论老化与否,国产料在耐电性能上均保持明显优势。

关键词：交联聚乙烯电缆绝缘热氧老化击穿强度电树枝机械性能

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