ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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纳米三聚氰胺氰尿酸盐的合成、表征及其在酚醛泡沫中的应用*
以三聚氰胺和氰尿酸为原料, 采用溶剂热方法制备出纳米三聚氰胺氰尿酸盐(NMC)。分别利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对其组成和结构进行表征, 研究了不同溶剂(蒸馏水、无水乙醇和苯)、不同类型的表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP))、反应温度和反应时间对产物粒径的影响。结果表明, 只有用水为溶剂才能合成出NMC; 采用苯和无水乙醇. . .
材料研究学报, 2014 Vol. 28 (6): 401-406    DOI: 10.11901/1005.3093.2013.857
 
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环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6复合材料结构与性能的研究 PDF (1851KB)
李明专 胡孝迎 何敏 于杰 鲁圣军
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  2019年, 第33卷, 第3期 刊出日期:2019-03-25 上一期    下一期
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热等静压温度和粉末粒度对Ti2AlNb合金组织与性能的影响
刘巧沐,吴杰,陈玉龙,陈乾明,裴会平,徐磊
材料研究学报. 2019, 33 (3): 161-169.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.509
摘要   HTML   PDF (5617KB)

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数, %)的预合金粉末,通过预合金粉末热等静压工艺制备了Ti2AlNb粉末冶金合金。研究结果表明,热等静压温度显著影响Ti2AlNb粉末冶金合金的显微组织,需严格控制。为了对比研究,选取了平均粒度分别为70 μm和200 μm的两种Ti2AlNb预合金粉末,制备坯料并测试性能,探讨了粉末粒度的选取原则,分析了粉末粒度对Ti2AlNb粉末冶金合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,粉末粒度对合金室温拉伸强度无显著影响,但会对高温拉伸强度和高温持久寿命产生显著影响,由粗粉(平均粒度200 μm)制成的合金高温持久寿命较细粉(平均粒度70 μm)的降低大约40%。

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LiCoO2/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2混合正极的颗粒级配与电化学性能
薛江陪,姜春海,邹智敏,潘炳炫
材料研究学报. 2019, 33 (3): 170-176.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.282
摘要   HTML   PDF (8440KB)

通过机械球磨制备不同质量比的LCO/NCA混合正极材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其相结构和微观形貌,研究了这种材料的电化学性能。结果表明,两种正极材料球磨混合后其晶体结构均未改变,但是初始的NCA球形二次颗粒被打散,形成的纳米粒子弥散填充在LCO微米颗粒的孔隙之间,提高了正极材料的涂膜密度和二者之间的接触紧密性。当LCO:NCA=6:4时混合正极材料具有最佳的颗粒级配效果,其首次充放电效率最高,为92.4%;在10 C (1 C=140 mA·g-1)倍率下的比容量(136 mA·h·g-1)是0.2 C时的78.0%,出现了明显的协同增强效果;在1 C倍率下循环100次其容量保持率为89.8%,表现出优异的电化学性能。

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电化学刻蚀参数对高阻厚壁宏孔硅阵列表面形貌的影响
安欢,伍建春,张仲,王欢,孙华,展长勇,邹宇
材料研究学报. 2019, 33 (3): 177-184.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.252
摘要   HTML   PDF (15327KB)

采用光电化学刻蚀方法,在电阻率为4~5 kΩ·cm的n-型[100]单晶硅片上制备了厚壁有序宏孔硅阵列。通过对比有限元法模拟诱导坑周围的电场分布,研究了刻蚀参数(电解液、光照、电压)对阵列表面形貌的影响。在刻蚀成孔的过程中,诱导坑对孔的限制受电场分布和实验条件的共同影响,出现刻蚀偏离的现象。模拟结果显示,诱导坑上的电场强度沿着单晶硅的[100]和[110]晶向的分布。这种分布的结果是,随着光照强度的提高和刻蚀溶液表面自由能的降低刻蚀由原光刻图形的(110)面向(100)面偏离。提高刻蚀电压可抑制刻蚀偏离,有利于诱导坑快速刻蚀成孔,从而形成规整的厚壁宏孔硅阵列。

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氮流量比对磁控溅射(CoCrFeNi)Nx高熵合金薄膜的组织和性能的影响
刘晓东,谈淑咏,霍文燚,张旭海,邵起越,方峰
材料研究学报. 2019, 33 (3): 185-190.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.374
摘要   HTML   PDF (3304KB)

采用直流磁控溅射法制备(CoCrFeNi)Nx高熵薄膜,研究了氮流量比对薄膜的力学性能和电磁性能的影响。结果表明,在不同氮流量比条件下制备的(CoCrFeNi)Nx薄膜,都具有致密的组织、简单的FCC结构并呈现(200)择优取向。随着氮流量比从10%提高到30%,薄膜的硬度和弹性模量随之增大,其最大值达到14 GPa和212 GPa;电阻率基本上呈增大的趋势,最大值达到138 μΩ?cm;饱和磁化强度和磁导率随之减小,薄膜饱和磁化强度最高为427.43 emu/cm3。薄膜的矫顽力约为0。

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终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响
张可,赵时雨,隋凤利,李昭东,叶晓瑜,孙新军,黄贞益,雍岐龙
材料研究学报. 2019, 33 (3): 191-198.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.522
摘要   HTML   PDF (9526KB)

采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV;铁素体晶粒的平均尺寸由3.44 μm减小到3.05 μm;(Ti, V, Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti, V, Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti, V, Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。

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(Gd, Y)相对GW103K时效合金局部腐蚀的影响
于爽,贾瑞灵,张函,张伟,郭锋
材料研究学报. 2019, 33 (3): 199-208.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.483
摘要   HTML   PDF (16195KB)

对Mg-10Gd-3Y-0.4Zr(GW103K)合金进行193 h时效处理,使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观测块状和链状相的微观结构和腐蚀形貌,使用扫描开尔文探针显微镜(SKPFM)测试块状相和链状相与基体之间的相对电势差,研究了这些相对GW103K合金局部腐蚀的影响。结果表明:分布在晶内和晶界的单独块状相为Mg2(Gd, Y)相,(Gd, Y)固溶体与Mg2(Gd, Y)相交替排列形成链状相。(Gd, Y)固溶体和Mg2(Gd, Y)相的相对电势均高于基体,与相邻基体形成微电池,(Gd, Y)固溶体和Mg2(Gd, Y)相作为阴极促进了周围基体的腐蚀。尽管(Gd,Y)固溶体与基体之间的相对电势差更大,但是与基体的相界面为共格界面,界面能低、化学稳定性高,因此对基体腐蚀没有更强烈的影响。

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乙酯官能化聚酰亚胺的热致重排及其对CO2的吸附性能
鲁云华,肖国勇,李琳,董岩,迟海军,胡知之,王同华
材料研究学报. 2019, 33 (3): 209-217.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.280
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先使两种含有邻羟基和大体积结构的二胺单体3,3’-二氨基-4,4’-二羟基四苯基甲烷(DDTPM)和9,9-双(3-氨基-4-羟基苯基)芴(BAHPF)分别与六氟二酐(6FDA)进行低温溶液缩聚反应并经化学酰亚胺化得到两种乙酯官能化的聚酰亚胺(PI),然后在425℃氮气氛围中进行热处理制备出相应的热致重排(TR)聚合物。使用红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(NMR)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射仪(XRD)以及Autosorb iQ2等手段表征两种PI和TR聚合物的结构和性能,研究了乙酯官能化聚酰亚胺的热致重排及其CO2吸附性能。结果表明:PI(DDTPM-6FDA)和PI(BAHPF-6FDA)都发生了部分热致重排反应,且含有两个苯基的PI比含有芴基的PI具有更宽的重排温度范围。它们均具有较高的玻璃化转变温度(Tg)和较宽的晶面间距。TR(DDTPM-6FDA)和TR(BAHPF-6FDA)的比表面积分别为198和582 m2/g,孔径为0.42和0.44 nm,均为微孔聚合物材料,后者对CO2的吸附能力更强。

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锻态TB6钛合金β相区压缩变形行为和动态再结晶
欧阳德来,崔霞,鲁世强,徐勇
材料研究学报. 2019, 33 (3): 218-224.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.380
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使用圆柱形试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行锻态TB6钛合金β相区的热压缩实验(变形温度950~1100℃,应变速率0.001~1 s-1),研究了合金的高温压缩变形和动态再结晶行为。结果表明,这种合金在β相区的变形激活能为246.7 kJ/mol,其热变形机制是动态再结晶,动态再结晶新晶粒的主要形核机制是弓弯形核。当应变速率为0.01~0.1 s-1、变形温度为<1000℃时动态再结晶的发展比较充分,变形组织明显细化;当变形温度高于1000℃、应变速率低于0.001 s-1时,动态再结晶的晶粒明显粗化。在动态再结晶的晶粒尺寸D与Z参数之间存在着相关性,其函数关系为D=6.44×102·Z-0.1628

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铜在碳钢中扩散及其对碳钢耐腐蚀性的影响
马涛,李慧蓉,高建新,李运刚
材料研究学报. 2019, 33 (3): 225-231.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.338
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用水溶液电沉积法在碳钢表面电镀铜并进行高温扩散退火,用Den-Broeder法计算铜在碳钢中的扩散系数,研究了铜在碳钢中的扩散行为及其对碳钢耐腐蚀性的影响。结果表明,铜在碳钢中的扩散主要沿晶界进行,铜的扩散抑制了热处理过程中碳钢晶粒的长大。铜在碳钢中的扩散系数为1.11×10-16~3.03×10-11 cm2/s,扩散系数随着退火温度的提高而升高,随着铜浓度的提高而降低。铜在碳钢高温奥氏体区中扩散所需的激活能为126~167 kJ/mol,在高于低温铁素体+奥氏体混合区中激活能为90~108 kJ/mol。通过铜在碳钢中的扩散制备的Cu-Fe梯度材料,具有优良的耐腐蚀性。

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新型含铝奥氏体耐热合金的高温塑性变形行为和热加工性能
杨雨童,罗锐,程晓农,桂香,陈乐利,王威,郑琦
材料研究学报. 2019, 33 (3): 232-240.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.432
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新型含铝奥氏体耐热合金(AFA)进行压缩热模拟试验,使用OM和EBSD等手段研究了这种合金在950~1150℃和0.01~5 s-1条件下的微观组织演变、建立了基于动态材料模型热加工图、分析了变形参数对合金加工性能的影响并按照不同区域组织变形的特征构建了合金的热变形机理图。结果表明:新型AFA合金的高温流变应力受到变形温度和应变速率的显著影响。在变形温度为950~1150℃和应变速率为0.18~10 s-1条件下,这种合金易发生流变失稳。在变形温度为1050~1120℃、应变速率0.01~0.1 s-1和变形温度1120~1150℃、应变速率10-0.5~10-1.5 s-1这两个区间,这种合金发生完全动态再结晶行为且其再结晶晶粒均匀细小,功率耗散因子η达到峰值45%。新型AFA合金的热加工艺,应该优先选择再结晶区域。

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