Please wait a minute...
ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
当期目录 More>>
  2014年, 第28卷, 第3期 刊出日期:2014-03-20 上一期    下一期
选择: 合并摘要
PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性*
周凯,柯培玲,汪爱英,邹友生
材料研究学报. 2014, 28 (3): 161-165.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.797
摘要   HTML   PDF (1143KB)

利用混合离子束系统, 通过辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出类金刚石薄膜(DLC)和掺氮类金刚石薄膜(N-DLC), 用可见拉曼光谱、X射线光电子能谱和扫描探针显微镜表征薄膜微观结构和表面形貌, 采用电化学工作站测量了薄膜的电化学性能。结果表明, DLC薄膜的表面光滑致密、粗糙度低, 掺氮增加了薄膜中的sp2团簇相并形成了C-N键, 并使C-O键含量和薄膜表面的活性位点增加。N-DLC薄膜电极在硫酸溶液中的电化学势窗达4.5 V和较低的背景电流(0.3±0.2 μA/cm2); 在铁氰化钾溶液中电极的电流响应明显, 表现为受扩散控制的准可逆过程。电极具有很好的重复性和稳定性。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
激光冲击成形对AZ31镁合金微观结构和残余应力的影响*
张青来,洪妍鑫,王荣,李兴成,段钧剑,张永康
材料研究学报. 2014, 28 (3): 166-172.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.660
摘要   HTML   PDF (6397KB)

采用最大输出能量为12.5 J的Nd-YAG激光器对AZ31镁合金薄板进行激光冲击成形(LSF), 用高分辨率透射电镜分析和研究了试样冲击区表面状态和微观结构。结果表明: 在镁合金薄板LSF冲击区凹面出现了纹理清晰的周期性波纹结构, 波纹间距为纳米级, 在LSF过程中伴随着亚晶、纳米晶和形变孪晶的产生。分析了冲击凹面残余应力分布, 并探讨了LSF过程中镁合金形成表面波纹现象和纳米晶形成的原因。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
热压温度对一种Ni-Co-Al粉末高温合金摩擦学行为的影响*
辛成来,马勤,王文珍,贾均红
材料研究学报. 2014, 28 (3): 173-179.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.602
摘要   HTML   PDF (4862KB)

采用粉末冶金工艺制备一种Ni-Co-Al系高温合金, 研究了该合金的室温力学性能和高温(800℃)摩擦学性能与热压温度的关系。结果表明:合金的密度、硬度、抗压强度随着热压温度的提高而提高, 但是热压温度高于1200℃后提高不大; 随着热压温度的提高合金的高温摩擦学性能有所改善, 磨痕表面形成了保护性的氧化物“釉质层”, “釉质层”与基体的结合强度影响了合金的高温摩擦性能, 而结合强度又可能与热压烧结试样的致密度有关。磨痕表面犁沟的深浅与热压温度有很大关系。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
聚吡咯-钴锌铁氧体复合材料的制备及性能*
马瑞廷,何玲,王晓,赵海涛
材料研究学报. 2014, 28 (3): 180-184.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.665
摘要   HTML   PDF (1426KB)

用聚丙烯酰胺凝胶法制备纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体, 再用原位聚合法制备聚吡咯-钴锌铁氧体(PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4)复合材料。使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了复合材料的结构和形貌, 用振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪测试了复合材料的磁性能和介电性能。结果表明: 样品为纯PPy和PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4, 平均粒径分别约为200 nm和180 nm; Co0.5Zn0.5Fe2O4的磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)分别为65.95 emu/g和15.44 emu/g, 均大于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4, 但矫顽力(Hc)为153.51 Oe, 小于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4; PPy的介电损耗(tanε=ε''/ε')大于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4, 反射损耗小于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4, 这是Co0.5Zn0.5Fe2O4的引入所致; 在频率为15.2 GHz处, PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料的反射损耗达到最大值-16.4 dB, 频带宽为2.5 GHz。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
混合溶剂法组装聚噻吩类衍生物的纳米结构*
王文,孙敏敏,王维,周铭露,梁露英,凌启淡
材料研究学报. 2014, 28 (3): 185-190.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.855
摘要   HTML   PDF (2431KB)

用FeCl3氧化偶联法制备侧链具有酯基和烷基的聚噻吩类衍生物P3HT-co-P3AcET, 用凝胶液相色谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。选择甲苯作为聚合物的良溶剂, 1, 4-二氧六环或甲醇作为不良溶剂, 调节两者的比例并控制陈化时间, 在混合溶剂中组装出具有不同形貌的聚合物纳米结构。扫描电镜分析结果表明, 以亲油值大的二氧六环作为不良溶剂时可在混合溶剂中将聚合物组装成纳米纤维束; 以亲油值小的甲醇作为不良溶剂时可在混合溶剂中将聚合物组装成纳米球状粒子。用紫外可见光吸收光谱解析纳米结构中聚合物链的排列形式, 并初步探究了将聚合物组装成纳米结构材料的机理。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
碳化钨/钢基复合材料的界面重熔*
黄浩科,李祖来,山泉,蒋业华,侯占东
材料研究学报. 2014, 28 (3): 191-196.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.790
摘要   HTML   PDF (2681KB)

用等离子快速烧结(SPS)法烧结制备碳化钨/钢基复合材料, 然后用真空管式炉对其进行界面重熔, 研究了重熔温度对界面反应的影响以及界面反应区的生成机制。结果表明, 界面反应可在固态条件下发生, 且随着重熔温度的提高界面反应区的宽度呈增大的趋势。界面反应的产物为Fe3W3C, 其形成过程为: 在约1314℃碳化钨颗粒内部发生反应2WC→W2C+C, 然后在约1341℃发生W2C与基体的反应生成Fe3W3C。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
三元复合胶凝体系中硅灰和粉煤灰反应程度的确定*
姚武,吴梦雪,魏永起
材料研究学报. 2014, 28 (3): 197-203.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.480
摘要   HTML   PDF (722KB)

采用选择性溶解法和非蒸发水量法定量研究了不同龄期、不同掺量水泥-硅灰-粉煤灰三元复合胶凝体系中矿物掺合料的反应进程。用同细度同掺量的惰性石英粉替代粉煤灰以消除粉煤灰的稀释效应和异核成核效应, 得到三元复合胶凝体系中硅灰的反应程度; 根据三元复合胶凝体系中矿物掺合料的整体反应程度, 计算了粉煤灰的反应程度。结果表明, 硅灰的火山灰反应在复合胶凝体系水化1 d时就已经开始, 并呈现早期快而后期慢的特点; 而粉煤灰的火山灰效应, 在7 d以后才开始并加快。在三元复合胶凝体系中, 硅灰和粉煤灰的反应程度均随着粉煤灰掺量的提高而降低。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
Fe73.5Si13.5-xGexB9Cu1Nb3(x=3, 6)非晶合金的结晶动力学*
汪汝武,刘静,甘章华,曾春,张凤泉
材料研究学报. 2014, 28 (3): 204-210.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.603
摘要   HTML   PDF (1815KB)

用标准单辊甩带技术在大气环境下制备Fe73.5Si13.5-xGexB9Cu1Nb3(x=3, 6)非晶条带, 分别在470℃、510℃、550℃和590℃对非晶条带进行真空等温退火1 h后, 在非晶基体中形成了纳米晶相。用X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)测量研究了快淬态和热处理后样品的结构和结晶动力学。基于差热分析的数据, 使用Kissinger, Ozawa和Augis-Bennett模型计算了非晶条带的结晶激活能, 利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算了非晶条带初始结晶的局域Avrami因子n。局域Avrami因子n随晶化体积分数α的显著变化说明, 非晶条带非等温初始结晶的机理在不同的晶化阶段是不同的。晶化初期的机理是扩散控制的三维形核和晶粒生长的整体晶化, 形核速率逐渐减小; 晶化中后期为一维形核和生长的表面晶化过程, 形核速率近似为零。基于XRD和TEM测量结果, 分别在510℃、550℃和590℃真空等温退火1 h后, 在Fe73.5Si13.5-xGexB9Cu1Nb3(x=3, 6)非晶条带中析出的α-Fe (Si, Ge)相的平均晶粒尺寸D小于15 nm。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
GH4169合金Delta工艺中的变形行为和微观组织演变*
张海燕,张士宏,程明,赵忠
材料研究学报. 2014, 28 (3): 211-219.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.841
摘要   HTML   PDF (3002KB)

在950-1010℃用GH4169合金的Delta工艺进行应变速率为0.005-0.1 s-1的等温恒应变速率压缩实验, 系统研究了δ相对合金热变形行为和微观组织演变的影响。结果表明: 初始δ相含量分别为0、3.65%和8.14%的GH4169合金的真应力–真应变曲线均为具有单峰特征的曲线, 其本构方程均满足双曲正弦函数, 变形激活能分别为441.3、445.8和487.7 kJ/mol; 3种合金在热变形过程中的主要软化机制均为动态再结晶; 在相同变形条件下, 随着δ相含量的增加, 动态再结晶临界应变显著降低, 再结晶晶粒尺寸减小, 再结晶体积分数增大; 其中固溶态合金的再结晶形核方式主要为基体γ相的晶界弓弯形核, 而预析出δ相的合金中δ相与基体γ相的相界也是再结晶形核的有利位置。由此可见, δ相的存在能促进动态再结晶的发生。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
H13钢双保温固体渗硼高温磨损机理*
杨哲,杨浩鹏,吴晓春,濮胜君
材料研究学报. 2014, 28 (3): 220-226.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.737
摘要   HTML   PDF (3344KB)

研究了H13钢高能喷丸辅助双保温固体渗硼试样和未渗硼试样的高温摩擦磨损性能, 并探讨了磨损机理。结果表明, 高能喷丸辅助双保温固体渗硼后的试样得到Fe2B单相渗硼层, 高能喷丸能显著提高固体渗硼效率; 渗硼试样的高温磨损率比未渗硼试样降低了30%, 表明渗硼提高了H13钢的高温耐磨损性能。渗硼和未渗硼试样高温摩擦磨损后磨损表面均形成了氧化层, 氧化物为Fe2O3。渗硼层在高温下具有较高的硬度及良好的抗氧化性, 因此渗硼试样的高温磨损机理主要是渗硼层的疲劳剥落和氧化磨损, 而未渗硼试样的高温磨损机理主要为氧化磨损和磨粒磨损协同机制。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
退火对Fe/Al2O3纳米复合物微波吸收性能的影响*
徐送宁,赵美星,孙乃坤,杜宝盛,蔡宗岐,杜胜杰
材料研究学报. 2014, 28 (3): 227-232.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.707
摘要   HTML   PDF (2322KB)

采用球磨法制备Fe/Al2O3纳米复合物, 并在氩气保护下退火, 研究了退火对Fe/Al2O3纳米复合物的微观结构、磁性和微波吸收性能的影响。结果表明, 退火使样品的晶粒尺寸增大, 缺陷减少, 微观应力得到释放; 同时, 退火使Al2O3的缺陷发光峰强度明显减弱, 398 nm和484 nm处的发光峰发生蓝移。厚度为7.7 mm的球磨样品, 其反射损耗在15.5 GHz频率处达到最大值-11.4 dB。退火使样品的介电损耗和磁损耗均增大, 电磁波吸收性能明显提高, 厚度为6.4 mm时反射损耗在17 GHz频率处达到最大值-35.5 dB。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
纯钛微弧氧化膜制备工艺的优化*
李玉海,卢世松,赵晖,赵艳
材料研究学报. 2014, 28 (3): 233-240.   DOI: 10.11901/1005.3093.2013.832
摘要   HTML   PDF (3107KB)

优化了纯钛微弧氧化膜的制备工艺。将用优化后工艺制备的微弧氧化膜进行碱化处理, 然后置于模拟体液(SBF)中培养, 以观察其生物活性的优劣。采用正交设计法优化了实验方案, 用综合评分法分析了氧化膜的孔隙率、孔密度和孔直径, 确定最佳工艺条件为: 正向电压400 V, 占空比60%, 频率550 Hz, 氧化时间25 min。对在最佳工艺条件下制备的膜层进行了XRD、SEM和EDS测试, 结果表明: 优化工艺后生长的膜层由锐钛矿型的TiO2组成, 陶瓷层表面分布大量微孔, 孔隙率为0.70×108, 孔密度为12%, 孔径约为3 μm。经碱化处理的膜层置于模拟体液中培养14 d后, 膜层表面被生长出的类骨磷灰石完全覆盖, 证明其具有良好的生物活性, 且生长出的缺钙型磷灰石与人体自然骨成分相似。但是, 随着培养时间的延长磷灰石层发生溶解。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics