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2007年, 第21卷, 第5期 刊出日期:2007-10-25
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(Bi,Pb)-2223带材超导芯部的熔化分解及其再形成
李敬勇; J.L.Soubeyroux; 李成山; 郑会玲; L.Porcar; 卢亚峰; R.Tournier; 周廉
材料研究学报. 2007, 21 (5): 449-453.
析了(Bi,Pb)-2223高温超导材料传导性能进一步提高的影响因素,阐述了熔化处理对改善(Bi.Pb)--2223带材芯部微观结构的优越性.结果表明,传统的(Bi,Pb)--2223相非平衡成相机制严重制约了熔化处理工艺的效果,确立了(Bi,Pb)--2223相从液相中可逆再形成的可能性,研究了不同条件下(Bi,Pb)--2223相熔化分-再形成的相演变特征.在适当温度下, (Bi,Pb)--2223相部分熔化分解,生成一种类似于2212化学计量比的液相及碱土铜酸盐2:1--AEC和14:24--AEC,对于其与液相或熔体之间平衡转变关系的建立极为重要.
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Al含量对镁铝合金大气腐蚀产物膜结构与性能的影响
贾瑞灵; 严川伟; 王福会
材料研究学报. 2007, 21 (5): 471-476.
采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜能谱(EDS)面扫描分析技术,研究了Al含量对实验室模拟的潮湿大气中由NaCl盐粒诱发的3种镁合金腐蚀产物膜结构和成分的影响.结果表明, 腐蚀产物主要为Mg(OH)$_{2}$和Mg$_{2}$(OH)$_{3}$C1$\cdot$4H$_{2}$O,随着合金中Al含量的增加, 腐蚀产物中Al参与生成的产物增多,但腐蚀产物膜的结构变得疏松多孔.采用电化学交流阻抗(EIS)测试了膜层的保护性.结果表明, 3种不同Al含量镁合金腐蚀产物膜的保护性能均随着暴露时间的延长而提高;在相同的暴露时间内, 镁合金中Al含量越高, 腐蚀产物膜的阻抗值愈小, 膜层的保护性愈差.其原因是Al的含量越高, 腐蚀产物膜的结构变得愈加疏松和多孔.
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纳米ZrO2与微米研究了两种微米Al2O3与纳米ZrO2复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.复合陶瓷的断裂模式
王昕; 于薛刚; 单妍; 孙勇; 范文涛; 刘子峰
材料研究学报. 2007, 21 (5): 482-486.
研究了两种微米研究了两种微米Al$_{2}$O$_{3}$与纳米ZrO$_{2}$复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.结果表明, Al$_{2}$O$_{3}$晶粒内部形成纳米级或亚微米级ZrO$_{2}$颗粒,是复合陶瓷的断裂模式从沿晶断裂向穿晶断裂转化的主因.ZrO$_{2}$含量较低有利于研究了两种微米Al$_{2}$O$_{3}$与纳米ZrO$_{2}$复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.结果表明, Al$_{2}$O$_{3}$晶粒内部形成纳米级或亚微米级ZrO$_{2}$颗粒,是复合陶瓷的断裂模式从沿晶断裂向穿晶断裂转化的主因.ZrO$_{2}$含量较低有利于研究了两种微米Al$_{2}$O$_{3}$与纳米ZrO$_{2}$复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.
结果表明, Al$_{2}$O$_{3}$晶粒内部形成纳米级或亚微米级ZrO$_{2}$颗粒,是复合陶瓷的断裂模式从沿晶断裂向穿晶断裂转化的主因.ZrO$_{2}$含量较低有利于Al$_{2}$O$_{3}$晶界迁移包裹纳米ZrO$_{2}$形成内晶结构;而ZrO$_{2}$含量较高使主晶相长大受到抑止, 不利于形成内晶结构, 趋向于沿晶断裂.裂纹穿晶扩展需要的驱动力比沿晶断裂大, 故裂纹扩展阻力曲线的上升趋势更加显著.裂纹穿晶扩展路径主要取决于内晶颗粒产生的弹性应力场的性质.$晶界迁移包裹纳米ZrO$_{2}$形成内晶结构;而ZrO$_{2}$含量较高使主晶相长大受到抑止, 不利于形成内晶结构, 趋向于沿晶断裂.裂纹穿晶扩展需要的驱动力比沿晶断裂大, 故裂纹扩展阻力曲线的上升趋势更加显著.
裂纹穿晶扩展路径主要取决于内晶颗粒产生的弹性应力场的性质.晶界迁移包裹纳米ZrO$_{2}$形成内晶结构;而ZrO$_{2}$含量较高使主晶相长大受到抑止, 不利于形成内晶结构, 趋向于沿晶断裂.裂纹穿晶扩展需要的驱动力比沿晶断裂大, 故裂纹扩展阻力曲线的上升趋势更加显著.裂纹穿晶扩展路径主要取决于内晶颗粒产生的弹性应力场的性质.与纳米ZrO$_{2}$复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.结果表明, Al$_{2}$O$_{3}$晶粒内部形成纳米级或亚微米级ZrO$_{2}$颗粒,是复合陶瓷的断裂模式从沿晶断裂向穿晶断裂转化的主因.ZrO$_{2}$含量较低有利于Al$_{2}$O$_{3}$晶界迁移包裹纳米ZrO$_{2}$形成内晶结构;而ZrO$_{2}$含量较高使主晶相长大受到抑止, 不利于形成内晶结构, 趋向于沿晶断裂.裂纹穿晶扩展需要的驱动力比沿晶断裂大, 故裂纹扩展阻力曲线的上升趋势更加显著.裂纹穿晶扩展路径主要取决于内晶颗粒产生的弹性应力场的性质.
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电磁--悬浮铸造对变形镁合金晶粒细化的影响
任政; 张兴国; 房灿峰; 郝海
材料研究学报. 2007, 21 (5): 491-495.
在悬浮铸造的基础上引入了电磁搅拌, 并将其与悬浮铸造的优点有机结合,通过不同电磁搅拌时间对悬浮铸造AZ61变形镁合金进行了试验,悬浮剂的加入使合金液中形成了大的能量起伏和成分起伏, 有助于形成细晶组织,电磁搅拌的引入加速了悬浮剂和合金母液的均匀混合,有效避免了悬浮剂在合金液中的聚集搭桥”现象和悬浮剂在铸件中的夹生,结果表明在悬浮剂为2%(质量分数)时进行2 min搅拌时效果最佳, 组织的平均晶粒度最小,达到57.5 um, 是悬浮铸造时的三分之一, 是金属型铸造的四分之一.析出相Mg$_{17}$Al$_{12}$明显减少和细化,并且在基体上的分布更加弥散.电磁悬浮铸造(2 min, 2%)对比金属型铸造, 抗拉强度提高了约20%,屈服强度提高了约30%, 延伸率提高了近50%
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热处理对大截面7A04铝合金棒材力学性能的影响
宁爱林; 刘志义; 冯春; 曾苏民
材料研究学报. 2007, 21 (5): 511-516.
研究了热处理对7A04铝合金力学性能的影响. 结果表明,直径60 mm的7A04铝合金棒材在200℃电流直接加热回归后再时效,从心部到表层的拉伸强度为620--640 MPa, 延伸率均匀一致;在3%NaCl+0.5\%H$_{2}$O$_{2}$水溶液介质中和375 MPa应力下的应力腐蚀断裂时间大于30 d,而辐射式加热回归的为575 MPa, 延伸率从心部至表层表现极不均匀, 应力腐蚀断裂时间只有19 d.电流直接加热实现了直径60 mm 7A04铝合金大截面棒材的快速均匀回归,再时效获得了最弥散的晶内析出粒子和尺寸及间距较大的晶界析出相,
使合金在保持T6状态拉伸强度的同时, 具有优良的抗应力腐蚀性能.
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表面活性剂对炭素泡沫结构与性能的影响
闵振华; 许德平; 曹敏; 林雄超; 王永刚
材料研究学报. 2007, 21 (5): 523-530.
以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和Span-40表面活性剂为添加剂, AR沥青为原料,制备炭素泡沫材料, 测定了材料的体积密度、显气孔率、压缩强度、常温热导率以及微晶结构参数,研究了添加表面活性剂后AR沥青的流变性能和炭素泡沫材料孔胞结构的变化. 结果表明,表面活性剂使炭素泡沫的平均孔径变小, 孔径分布趋于均匀,韧带的层片织构排列更为规整、致密. 添加SDBS的炭素泡沫, 孔壁较薄, 开孔率较高, 具有较低的体积密度(0.36 g/cm3)、较高的显气孔率(83.35%)、较小的层片间距d002(0.3366 nm)、较高的常温热导率(55.96 W/m.K)和比热导率(155.44 (W/m.K)/(g/cm3)).添加Span-40对炭素泡沫的体积密度、显气孔率和热导率的影响较小, 但是使石墨化度提高,使其具有较高的压缩强度(2.39 MPa).
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香螺壳的结构和微观力学性能
梁艳; 赵杰; 王来
材料研究学报. 2007, 21 (5): 555-560.
测量产自黄/渤海海域的香螺贝壳的硬度和弹性模量,
研究了贝壳的结构与性能之间的关系. 结果表明,
香螺贝壳主要由方解石和文石两种矿物镶嵌在有机质中构成,方解石结构为不均匀的柱状晶, 文石结构为多级超微的交错纹状结构,其中第三级结构为10-80 nm的纳米级纤维. 文石的力学性能优于方解石的性能.贝壳类复合材料的压痕效应主要源于裂纹扩展,
而微观裂纹扩展与晶体类型以及晶体结构的排列方式是密切相关的.方解石裂纹形状曲折、不规则且沿着方解石层的边界扩展, 抗裂纹扩展能力较差;而文石压痕周围平直清晰, 裂纹沿着其二级结构界面扩展, 性能较好.
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