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2014年, 第28卷, 第12期 刊出日期:2014-12-20
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Ni-Fe-Ga磁致形状记忆合金的马氏体相变和晶体结构的研究*
白静,王新丽,顾江龙,李艳波,赵骧,左良
材料研究学报. 2014, 28 (12): 881-886.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.432
使用DSC、XRD、SEM和TEM等分析测试手段, 对Ni50+xFe25-xGa25 (x =3, 4.5, 6)合金的马氏体相变温度、精细显微结构以及复杂马氏体晶体结构进行了系统研究。结果表明, Ni50+xFe25-xGa25合金的马氏体相变温度Tm随Ni含量增加而升高。Ni56Fe19Ga25合金的马氏体板条非常清晰细密, 且存在着多种不同取向的变体; 该种合金由6M+14M混合马氏体和γ相组成。Ni56Fe19Ga25合金既具有适合实际应用的马氏体相变温度, 又具有有利于磁致应变的晶体结构。
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阳极氧化对钛合金表面HA-TiO2复合涂层的影响*
王朴,何代华,刘平,刘新宽,赵君,陈冰玉
材料研究学报. 2014, 28 (12): 887-894.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.336
对钛合金表面进行阳极氧化预处理, 然后用水热电化学方法在其上沉积羟基磷灰石-二氧化钛(HA-TiO2)复合涂层, 研究了阳极电压对基体表面的物相、形貌、润湿性和粗糙度的影响, 以及对HA的物相、形貌及生物活性的影响。结果表明: 阳极氧化电压高于110 V时在钛基体表面出现金红石型和锐钛矿型TiO2, 孔径尺寸随阳极电压的增加而增大。在120 V预处理的钛合金试样表面具有好的润湿性, 粗糙度Ra达到0.56 μm。HA涂层沿c轴方向择优生长, 并呈现分层生长, HA的结晶度随着阳极氧化电压的提高先增大后减小, 在120 V取得最大值。在120 V氧化处理的试样具有较好的生物活性。
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GH3535合金在700℃和900℃的氧化行为*
刘涛,董加胜,李辉,李志军,周兴泰,楼琅洪
材料研究学报. 2014, 28 (12): 895-900.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.308
用热重法研究了GH3535合金在700, 900℃空气中的恒温和循环氧化行为。结果表明, GH3535合金的抗氧化性能取决于氧化温度和氧化方式。在恒温氧化条件下, GH3535合金具有较高的高温抗氧化性能;在循环氧化条件下其氧化性能恶化, 在900℃氧化时出现加速氧化现象, 氧化皮脱落严重。X射线衍射与能谱分析表明, GH3535合金在700℃和900℃恒温氧化500 h的氧化膜由Cr2O3, MnO2, 以及尖晶石NiMn2O4, Ni2SiO4 和FeCr2O4组成, 在700℃循环氧化产物中出现了MoO2, NiFe2O4, NiCr2O4, 而在900℃氧化产物中出现了NiMoO4。保护性氧化层的开裂和剥落及大量Mo元素持续参与氧化, 是造成GH3535合金循环氧化性能恶化的主要原因。
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原位聚合制备聚氨酯/氧化石墨烯纳米复合材料的力学性能和热稳定性能研究*
李国兴,赵景珊,孙科,王强,王明
材料研究学报. 2014, 28 (12): 901-908.
DOI: 10.11901/1005.3093.2013.393
采用两步投料法, 将氧化石墨烯(GO)与4, 4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)充分反应后、再加入聚醚多元醇和三羟甲基丙烷原位聚合制备聚氨酯(PU)/GO纳米复合材料。用广角x衍射、拉伸仪、热失重分析仪和扫描电子显微镜等研究了GO含量对PU/GO复合材料弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性能的影响。研究发现当GO含量为0.2%时, GO在PU基体内分散均匀未出现团聚现象; 当GO含量增加时, 出现GO团聚体, 且随着GO含量增加而增加。GO团聚现象对PU/GO复合材料的力学性能和热稳定性提高具有不利的影响。未出现GO团聚体的PU/0.2%GO复合材料具有最佳力学性能和热稳定性。用连二亚硫酸钠、氢氧化钠水溶液就地还原制备还原PU/GO纳米复合材料(PU/rGO), 研究GO还原对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果发现, GO在PU基体内可以实现一定程度的就地还原, 还原后复合材料的力学性能有所下降, 但热稳定性能有所提高。
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喷射成形7055铝合金型材的力学性能*
乔及森,夏浩,夏天东,赵文军,张涵,段瑞芬
材料研究学报. 2014, 28 (12): 914-918.
DOI: 10.11901/1005.3093.2013.099
研究了工业级规格喷射成形7055铝合金经反向挤压和T76热处理后的金相显微组织、力学性能和断裂机理。结合OM、SEM、EDS、XRD和力学性能测试等分析方法, 研究了该工业级规格的7055铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明: 喷射成形7055铝合金锭坯的晶粒呈等轴状, 尺寸均匀, 大小主要分布在20-40 μm, 没有明显宏观偏析。喷射成形锭坯经反向挤压和T76热处理后变形晶粒发生部分再结晶, 组织致密; 工业级规格产品T76态纵向抗拉强度可达680 MPa, 延伸率为10%。
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热轧态LT24铝合金溶质原子的偏聚规律*
李慧,汪波,夏爽,周邦新,苏诚,丁文炎,谌炎松
材料研究学报. 2014, 28 (12): 919-924.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.260
采用原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了LT24铝合金热轧后合金元素的偏聚规律。结果表明: 热轧态铝合金晶粒内部有成分为Al0.5Mg(Si0.7Cu0.3)的析出相, 析出相与基体之间的界面处没有元素偏聚。溶质原子Mg、Si、Cu在晶界处偏聚, 在晶界处的偏聚规律与晶粒内部的相反, Cu的偏聚倾向远大于Si和Mg, 晶界处Cu的含量达到基体Cu含量的45倍左右。基于实验结果, 讨论了合金元素偏聚的规律及其对材料性能的影响。
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纳米Cr2O3对环氧涂层耐腐蚀性的影响*
孙伟,尹桂来,刘福春,唐囡,韩恩厚,万军彪
材料研究学报. 2014, 28 (12): 934-941.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.427
利用燃烧法制备粒径为10-20 nm的球状纳米Cr2O3。将纳米Cr2O3粉体添加到环氧涂层中, 根据电化学阻抗谱和盐雾试验研究Nano-Cr2O3对环氧涂层耐蚀性的影响。结果表明, Nano-Cr2O3可显著提高环氧涂层耐蚀性。Nano-Cr2O3主要在涂层中提高涂层耐蚀性起到两方面作用: 一是减少了孔隙率, 增加了涂层的物理屏蔽作用; 二是Cr3+离子直接与溶液中腐蚀热镀锌所产生的Zn2+、OH-离子反应, 生成了不溶性的ZnCr2O4隔离层。
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富G海藻酸钠聚氨酯泡沫的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能
李明天,赵岩,刘志宇,颜雨坤,张劲松
材料研究学报. 2014, 28 (12): 942-948.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.426
以低分子量富G海藻酸(LG-HA)为多元醇原料, 以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为交联剂制备海藻酸钠聚氨酯泡沫(PF-SA)材料, 用XRD、FTIR、SEM、BET等手段对其表征, 研究了HDI的用量和LG-HA的浓度对PF-SA材料对水相中亚甲基蓝染料(MB)吸附性能的影响。结果表明, HDI的用量、LG-HA的浓度对PF-SA的形貌、结构和材料的吸附性能有明显的影响。当HDI与LG-HA糖单元的摩尔比在1/3-1/4、LG-HA的浓度为0.08-0.1 g/mL时PF-SA形成三维联通多孔结构, 有利于PF-SA对MB的吸附。对于初始浓度为100 mg/L的MB溶液, PF-SA在室温下对MB的吸附在30-160 min内达到平衡, 对MB的去除率高达99%。
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纳米LiFePO4/C复合材料的制备和性能*
秦显忠,杨改,马烽,蔡飞鹏,胡素琴
材料研究学报. 2014, 28 (12): 949-954.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.328
以Fe(NO3)39H2O、H3PO4和稀氨水为原料, 用控制结晶法制备FePO4xH2O, 研究了表面活性剂CTAB和PEG对FePO4xH2O材料的影响。再以Li2CO3、蔗糖和高温烧结后的FePO4为原料用碳热还原法制备了纳米LiFePO4/C复合材料。用SEM、XRD、充放电测试、循环伏安测试等手段对该复合材料进行表征, 研究其电化学性能。结果表明: 添加表面活性剂制备的LiFePO4/C复合材料纳米颗粒呈球形且团聚减少, 提高了材料的倍率性能和循环性能, 其中添加CTAB制备的LiFePO4/C材料的颗粒最小、分散性较好, 0.1C时的首次放电比容量为159.8 mAhg-1, 10C倍率下比容量仍达到132.4 mAhg-1。
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羰基铁粉的铁含量和粒径对磁流变液剪切屈服强度的影响
姚军,张进秋,彭志召,张光磊
材料研究学报. 2014, 28 (12): 955-960.
DOI: 10.11901/1005.3093.2014.361
研究了羰基铁粉中Fe含量和颗粒粒径对磁流变液的剪切屈服强度影响。结果表明, 不同载液磁流变液的最大剪切屈服强度随着Fe含量的增大和软磁性颗粒粒径的增大而提高。推导了铁含量和粒径两个影响因素的比例关系, 得到了颗粒粒径和Fe含量相互的权重关系, 并进行了验证, 发现Fe含量对磁流变液的剪切屈服强度的影响比颗粒粒径的影响更大。最后, 分析了实验误差, 证明实验结论是有效的。
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