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成品退火工艺对Zr-4合金管材显微组织和力学性能的影响

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金属热处理 2024年第4期49卷 95-103页

作者：渠静雯李博帅张海芹石明华陈秋羽李洁王曦西安西部新锆科技股份有限公司陕西西安710299

通过金相、室温拉伸、室温爆破、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)试验研究了不同成品退火工艺对Zr-4合金包壳管显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,在480~525℃的温度范围内,Zr-4合金管处于去应力再结晶的中间状态,并随退火温度的升... 详细信息

通过金相、室温拉伸、室温爆破、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)试验研究了不同成品退火工艺对Zr-4合金包壳管显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,在480~525℃的温度范围内,Zr-4合金管处于去应力再结晶的中间状态,并随退火温度的升高或退火时间的延长,轧制变形组织向基本再结晶组织转变,再结晶程度逐渐提高,最大晶粒尺寸呈增大趋势,平均晶粒尺寸变化规律不显著;不同退火工艺管材均析出密排六方结构的Zr(Fe,Cr)_(2)和立方结构的ZrFe_(2)两种第二相粒子,Zr(Fe,Cr)_(2)第二相粒子尺寸差异较大且数量占比大,ZrFe_(2)第二相粒子尺寸较小且数量占比小,第二相粒子尺寸随退火温度的升高或保温时间的延长逐渐增大,但第二相结构未发生变化;室温拉伸及爆破强度随退火温度的升高或保温时间的延长呈降低趋势,拉伸断后伸长率和爆破周向延伸率呈增大趋势,变化趋势随管材再结晶程度的不断提高而逐渐变缓,呈非线性变化。

关键词：成品退火 Zr-4合金管材显微组织力学性能第二相粒子

不同SiC/ZnO含量对光敏树脂固化特性及力学性能的影响

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材料导报 2024年第11期38卷 236-242页

作者：宗学文刘亮晶田航王涛韦毅博西安科技大学机械工程学院西安710054 比亚迪汽车有限公司西安710075 隆基绿能科技股份有限公司西安710100

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填... 详细信息

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填料质量比的增加而逐渐降低,能有效提高打印中的铺平能力;在相同的曝光能量下,结合Beer-Lambert光固化方程发现,与纳米ZnO/树脂体系相比,微-纳米SiC/ZnO/光敏树脂具有更高的固化深度,利于成形。当微米SiC与纳米ZnO的质量比为0.5∶2时,光敏树脂的固化收缩率、邵氏硬度、抗拉强度及断裂伸长率均达到最优,分别为0.39%、96.2、21.9 MPa和4.89%。本工作通过LCD光固化3D打印实现了微-纳米SiC/ZnO/树脂体系的制备,为未来微-纳协同改性光敏树脂制件的成型提供了一定的参考。

关键词：光固化3D打印微纳协同复合材料固化特性

Ti元素对工业级Zr-Ti合金板材组织及力学性能的影响

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稀有金属与硬质合金 2024年第04期 64-68页

作者：魏统宇严宝辉田锋周宣袁波孙涛涛西安西部新锆科技股份有限公司

通过真空自耗电弧熔炼得到了不同Ti含量(质量分数0～15%)的Zr-Ti合金，并制备成板材样品。借助光学显微镜(OM)分析了不同合金板材的金相组织，利用维氏硬度计及万能电子拉伸试验机研究了不同合金板材的力学性能，并采用扫描电镜(SEM)观... 详细信息

通过真空自耗电弧熔炼得到了不同Ti含量(质量分数0～15%)的Zr-Ti合金，并制备成板材样品。借助光学显微镜(OM)分析了不同合金板材的金相组织，利用维氏硬度计及万能电子拉伸试验机研究了不同合金板材的力学性能，并采用扫描电镜(SEM)观察了不同合金板材的断口形貌。结果表明：Ti元素对Zr-Ti合金的组织有明显细化作用；随着Ti含量的增加，Zr-Ti合金板材的硬度和强度明显提高，但伸长率明显降低；合金板材的断口形貌均由韧窝组成，皆为韧性断裂，且随着Ti含量的增加，合金板材断口的韧窝变浅，说明合金的韧性断裂特征减弱，加工性能变差。

关键词： Zr-Ti合金 Ti含量金相组织力学性能断裂形式

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微通道萃取技术的研究进展

材料导报 2024年第5期38卷 143-150页

作者：齐亚兵贾宏磊西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 浙江先锋科技股份有限公司质保部浙江台州317000

与传统的萃取器相比,微通道萃取器的表、界面效应更加明显,过程可控性更强;两相接触的相界面积更大,萃取过程达到相平衡所需的时间更短,萃取效率更高;设备高度集成,放大效应小,安全性更高。鉴于微通道反应器的诸多优点,近年来其在萃取... 详细信息

与传统的萃取器相比,微通道萃取器的表、界面效应更加明显,过程可控性更强;两相接触的相界面积更大,萃取过程达到相平衡所需的时间更短,萃取效率更高;设备高度集成,放大效应小,安全性更高。鉴于微通道反应器的诸多优点,近年来其在萃取领域引起了学者的广泛关注。本文介绍了微通道反应器的微混合构件类型及微通道内流体流型,综述了微通道萃取技术的研究进展,分析了微通道萃取技术存在的问题,展望了微通道萃取技术的发展方向,以期为相关学者的后续研究工作提供方向和指引。

关键词：微通道多相流微混合微流动微萃取

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电磁耦合场对星载弹性元件结构和性能的影响

中国空间科学技术 2024年第1期44卷 89-98页

作者：华雄肖勇高翔王辉邱冬生王勇中国空间技术研究院西安分院西安710199 武汉晶泰科技股份有限公司 430056

星载可展天线广泛使用了弹性元件,这些弹性元件机械性能的一致性和稳定性对天线的展开和正常服役至关重要,是可展天线产品满足形面精度指标要求的重要支撑。采用宏观和微观试验相结合的方法,旨在探究电磁场对弹性元件结构和性能的影响,... 详细信息

星载可展天线广泛使用了弹性元件,这些弹性元件机械性能的一致性和稳定性对天线的展开和正常服役至关重要,是可展天线产品满足形面精度指标要求的重要支撑。采用宏观和微观试验相结合的方法,旨在探究电磁场对弹性元件结构和性能的影响,分析其影响机制,为提升星载弹性元件机械性能的一致性和稳定性提供新的途径。研究发现电磁耦合场能够在不改变原有产品精度等级及内部成分的情况下,将星载弹性元件刚度提升2.11%,刚度分布方差降低一个数量级;显微硬度最大可提升8.42%,硬度方差分布下降40.79%;抗蠕变性能提高45.76%,在强化机械性能的同时提高弹簧刚度分布和硬度分布的均匀性,减小个体差异。另外金相微观组织的观测结果显示电磁耦合场对弹簧机械性能的改善具有细晶强化和沉淀强化的作用。电磁耦合强化对提高星载弹性元件结构的性能稳定性和一致性具有重要影响,该技术在未来航天领域具有良好前景。

关键词：星载弹性元件电磁耦合细晶强化沉淀强化位错

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Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦基DC-SOFC性能的影响

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1647-1656页

作者：刘国阳周安宁刘倩王俊哲西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 陕西煤业新型能源科技股份有限公司陕西西安710199

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_... 详细信息

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的形貌和结构,采用热重分析实验研究Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料的CO_(2)气化反应催化活性;在Ag-GDC|YSZ|GDC-Ag电解质支撑电池系统上,研究了添加Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料基DC-SOFC输出性能的影响。结果表明,随着催化剂焙烧温度的提高,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂晶粒尺寸逐渐增大、比表面积降低,750℃焙烧的催化剂具有良好的分散性、颗粒尺寸约为0.1μm,在半焦的CO_(2)气化反应中催化作用最好;相较于CaO和Fe2O3,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂结构中吸附氧浓度更高,在半焦的CO_(2)气化反应中表现出更为优异的催化活性;Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的循环稳定性取决于催化剂结构的热稳定性,其循环使用时活性降低主要归因于半焦燃料中无机灰分的包裹。催化剂对DC-SOFC输出性能影响表明,当半焦中添加10%的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂时,电池的峰值功率密度从15.3 mW/cm^(2)增大到23.7 mW/cm^(2);EIS分析表明阳极传质阻力是影响DC-SOFC输出性能和燃料利用率的主要因素,降低灰分、催化剂累积带来的传质阻力可有效提高电池寿命和燃料利用率。

关键词：直接碳固体氧化物燃料电池钙钛矿催化剂 C-CO_(2)气化反应

合金成分对高熵合金涂层耐磨性影响的研究进展

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中国表面工程 2024年

作者：艾根根姜凤阳思芳刘江南卫娜王俊勃西安工程大学材料工程学院西安超晶科技股份有限公司

在材料表面制备高熵合金涂层，可显著提升其表面硬度、力学性能和摩擦磨损性能，延长服役寿命。高熵合金涂层在对基体材料抗磨性要求较为苛刻的领域表现出巨大的应用潜力，然而鲜有相关综述论文，有必要对目前关于高熵合金涂层耐磨性的... 详细信息

在材料表面制备高熵合金涂层，可显著提升其表面硬度、力学性能和摩擦磨损性能，延长服役寿命。高熵合金涂层在对基体材料抗磨性要求较为苛刻的领域表现出巨大的应用潜力，然而鲜有相关综述论文，有必要对目前关于高熵合金涂层耐磨性的研究成果进行评述。根据材料科学与工程四面体可得，合金成分是影响高熵合金涂层耐磨性的根本原因。对现有研究梳理，归纳总结Al、Ti、Cu、Co、Nb、Mo、W等金属系元素、Si、B、C、O非金属系元素、元素的复合作用，以及TiC和WC等陶瓷颗粒对高熵合金涂层微观组织、硬度以及耐磨性机理的影响。结果表明，通过微量或大量掺杂合金成分可以改变高熵合金涂层的组织结构及其强化机制，进而改善其耐磨性能。最后，指出目前研究工作中所面临的挑战，展望高熵合金涂层的应用前景和发展方向。系统地概括目前合金成分对高熵合金涂层耐磨性影响的相关研究，对于制定更科学合理的耐磨性设计方案、提高涂层的耐用性和实际应用效果有着积极的作用，对相关领域研究有着一定的参考价值。

关键词：高熵合金涂层合金成分微观组织硬度耐磨性

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第一性原理计算在超导材料中的应用

粉末冶金工业 2024年第3期34卷 1-7页

作者：王庆相李少强赖运金常涛李安西安欧中材料科技股份有限公司陕西西安710018

简要综述了第一性原理在材料计算中的基本原理,综述了其在超导材料研究过程的进展,特别是在超导材料领域中关于超导机制的研究,对于进一步拓展新型超导材料及其实用化提供了理论支持;同时也提出了第一性原理计算在超导材料领域计算过程... 详细信息

简要综述了第一性原理在材料计算中的基本原理,综述了其在超导材料研究过程的进展,特别是在超导材料领域中关于超导机制的研究,对于进一步拓展新型超导材料及其实用化提供了理论支持;同时也提出了第一性原理计算在超导材料领域计算过程中的不足和建议,并对其在超导原理机制方面的研究前景进行了展望。

关键词：第一性原理超导材料晶体结构压力超导原理

Ti元素对工业级Zr-Ti合金电化学腐蚀行为的影响

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有色金属工程 2024年

作者：魏统宇樊蕾袁波严宝辉田锋范清松刘海明西安西部新锆科技股份有限公司中核(天津)机械有限公司

通过恒电位极化曲线法研究了工业级Zr-xTi （x=0、5、10、15）合金板材在6 mol/L的亚沸腾态浓硝酸环境中的电化学腐蚀行为。通过测试材料的动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学参数来评价不同Ti含量Zr-Ti合金的腐蚀性能,并利用扫描电... 详细信息

通过恒电位极化曲线法研究了工业级Zr-xTi （x=0、5、10、15）合金板材在6 mol/L的亚沸腾态浓硝酸环境中的电化学腐蚀行为。通过测试材料的动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学参数来评价不同Ti含量Zr-Ti合金的腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜（SEM）和3D超景深显微镜对材料腐蚀形貌进行观察。实验结果表明:添加Ti元素可以减小合金材料的自腐蚀电流密度Icorr,提高合金材料表面的电荷转移电阻Rct,对材料的耐腐蚀性能有利;当Ti含量添加至5%,有明显的钝化区间,合金材料具有最小的自腐蚀电流密度Icorr,约为4.092 3×10-6A/cm2,电荷转移电阻Rct,也最大,约为16 514Ω·cm2,并且其合金表面氧化膜光滑平整,腐蚀程度最弱,表明Zr-5Ti合金材料的腐蚀速率较低,具有优异的耐硝酸腐蚀性能。

关键词：乏燃料后处理锆合金浓硝酸电化学腐蚀腐蚀形貌