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ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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  2003年, 第17卷, 第5期 刊出日期:2003-10-25 上一期    下一期
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论文
腐蚀磨损过程中材料的环境脆性
王吉会; 姜晓霞; 李曙; 李诗卓
材料研究学报. 2003, 17 (5): 454-458.  
摘要   PDF (1500KB)
从腐蚀磨损的交互作用、腐蚀磨损与应力腐蚀及氢脆的异同出发,论述了磨损加速腐蚀及腐蚀加速磨损的微观机制,指出材料的环境脆性与腐蚀对磨损的加速作用程度有关。从腐蚀对磨损的加速作用、比能耗、磨痕硬度等方面分析了不锈钢+Cl-体系、Ni-P镀层+NaOH溶液、H4340钢与Ti6Al4V合金+稀硫酸溶液体系、铜合金+NH+4(NH3)或S2-溶液中的环境脆化行为和规律、总结出材料环境脆性的力学判据。展望了今后腐蚀磨损的研究方向。
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对Ag/Cu薄膜退火应力的模拟
安兵; 张同俊; 袁超; 崔昆
材料研究学报. 2003, 17 (5): 461-465.  
摘要   PDF (779KB)
采用基片曲率法测量并研究了Ag/Cu薄膜的的应力与温度的关系。初始应力为-250 MPa压应力,退火后为370 MPa拉应力。采用基于变形机制图的模型模拟了应力与温度关系的实验曲线,结果表明,温度和应力不同在薄膜内起作用的主要应变机制也不同。可能的应变机制包括位错滑移、幂乘率蠕变以及扩散蠕变机制。薄膜比块体材料的应变速率低,在同样的应力下应变更加困难。在退火过程中,薄膜内先使应力松弛的是Ag,将Ag各蠕变机制中的激活能提高到块体材料的1.25~1.35倍,模拟曲线与实验曲线符合得很好。
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用水热反萃法制备氧化铁粉末
康晓红; 王兴尧; 谢慧琴; 卢立柱
材料研究学报. 2003, 17 (5): 465-470.  
摘要   PDF (1086KB)
用水热反萃法制备了氧化铁粉体,采用TEM与XRD方法对其进行了表征。结果表明,有机相中的铁浓度、水热反萃温度的提高和水相pH值的降低均有利于晶粒粒度的增大,杂质H2PO4-的引入大幅度降低了氧化铁粉末粒度。用水热反萃法可以直接获得组成均一、粒度小、结晶完好的α-Fe2O3。
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原位氧化对Al掺杂ß-FeSi2热电材料结构与性能的影响
芦玉峰; 赵新兵; 倪华良; 陈海燕
材料研究学报. 2003, 17 (5): 471-476.  
摘要   PDF (854KB)
研究了快速凝固 / 热压Al掺杂FeSi2基合金中的微观组织特征以及原位生成氧化物颗粒对热电材料电学性能的影响。结果表明,随着对快速凝固粉末氧化处理时间的延长,p型掺杂的ß-FeSi2半导体会先转变成n-型,然后又转变成p-型半导体,并存在“热伏极性反转”现象。氧化处理降低ß-FeSi2基热电材料的电学性能,未经氧化处理的FeAl0.1Si2材料在测量温度范围内的功率因子最大,在500 °C达到465µW•m-1•K-1。
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静电自组装制备含苝衍生物的纳米层状复合膜
许鑫华; 韩波; 王伟
材料研究学报. 2003, 17 (5): 477-482.  
摘要   PDF (664KB)
采用静电自组装方法制备了稳定的含苝衍生物纳米层状复合膜。用石英晶体微天平(QCM)对静电自组装过程进行了原位监控,发现组装次数与QCM频率变化呈线性关系,通过静电吸附得到的多层累积薄膜具有层状结构。X射线光电子能谱图上出现苝衍生物的特征峰表明组装的薄膜中含有苝衍生物。原子力显微镜表征结果表明,复合膜在一定程度上规整并且均匀的覆盖在电极表面,但存在分子团聚现象。将苝衍生物小分子溶解在聚电解质溶液中作混合浸渍液,提高了组装薄膜的稳定性。
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时效对Mg-Y-Nd合金的影响
李德辉; 李志成; 刘路; 邹壮辉
材料研究学报. 2003, 17 (5): 483-488.  
摘要   PDF (1032KB)
研究了Mg-Y-Nd合金时效过程中的硬化软化现象。在时效初期(473 K/2 h左右)出现了一次明显的时效硬化峰,之后硬度急剧下降;然后合金的硬度缓慢增加,出现小幅二次硬化现象;523 K/600 h后,合金出现软化现象。微观结构的分析结果表明,初次时效峰是合金中析出了5 nm大小的MgY弥散分布沉淀相所致;随后弥散相溶解消失,材料出现软化;在时效过程中β沉淀相的析出、增多和板条状组织的形成导致材料二次硬化。长时间时效后β沉淀相的聚集长大,以及在α/β界面产生纳米晶MgO区导致材料再次软化。
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二级界面对水泥基材料孔结构和性能的影响
冯+C3419奇 ; 巴恒静; 刘光明
材料研究学报. 2003, 17 (5): 490-494.  
摘要   PDF (799KB)
将粉煤灰、硅灰和纳米纤维材料—活性NR粉应用于水泥基材料中,依据最大密实度理论和微粒级配数学模型设计出水泥基材料,研究了水泥基材料中二级界面对其性能的影响。结果表明,加入活性NR粉纳米纤维矿物可改善体系的颗粒级配和水泥基材料中二级界面的显微结构,提高均匀性,降低孔隙率,优化体系的孔结构。改善二级界面的显微结构可降低体系的总比孔容,提高球形孔隙体积率,降低体系的最可几孔径,优化硬化浆体的孔结构以及提高体系的内部拉应力,提高水泥基材料的抗弯强度。
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激光辐照丙酮溶液中固体靶制备纳米碳粉
陈岁元; 刘常升; 张雅静; 才庆魁
材料研究学报. 2003, 17 (5): 496-498.  
摘要   PDF (477KB)
采用激光液相法制备出纳米碳粉。脉冲激光辐射靶材表面生成碳的高能等离子体团,等离子体团与丙酮溶液中的液相体系发生能量交换形成了纳米碳颗粒。用团簇成核的经典理论分析了形成纳米碳颗粒的机理。制备出的纳米碳粉大部分呈球状,少部分呈枝状形貌,为非晶或多晶态组织结构,粒径分布为20~80 nm;纳米碳的颗粒大小和微观结构主要与反应温度和激光工艺参数有关。
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金属橡胶材料的动态力学模型
李宇明; 郑坚; 白鸿柏
材料研究学报. 2003, 17 (5): 500-504.  
摘要   PDF (555KB)
提出了用等效粘性阻尼理论和试验相结合,建立金属橡胶材料动态力学模型的一种新方法。用此方法,把金属橡胶材料的阻尼耗能机理等效为粘性阻尼,金属橡胶的恢复力由高阶非线性多项式和等效的粘性阻尼力叠加而成。模型中考虑了振幅和频率的影响,参数可通过试验数据辨识出来。用所建模型可以重新构造其它振幅和频率下的恢复力与位移的滞后曲线,得到了金属橡胶材料阻尼特性在振幅和频率影响下的变化规律。
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Ni/ZrO2梯度镀层的制备和性能
王宏智; 姚素薇; 张卫国; 松村宗顺
材料研究学报. 2003, 17 (5): 505-509.  
摘要   PDF (569KB)
采用Watt型镀镍溶液,恒电流电沉积方法制备NiZrO2梯度镀层。扫描电镜(SEM)测试和X-射线衍射分析表明,沿镀层的生长方向,ZrO2的含量由0逐渐增加到21%(体积分数,下同),呈梯度分布;Ni和ZrO2各自在特定的角度分别出现其衍射特征峰,互不干扰,镀层中ZrO2的含量增高,衍射强度变强。断口分析表明,在梯度镀层的内部,材料的塑性变形能力大,韧性最好;沿镀层生长的方向,断口中的韧窝特征逐渐减小,镀层的韧性下降;在表层的断口中ZrO2微粒明显增多,呈团聚状态,基本上没有韧窝特征,镀层的韧性最差。Ni/ZrO2梯度镀层的韧性由外至内逐渐增加,呈梯度分布,其延展性为复合镀层的2.5倍。
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低碳钢形变强化相变时铁素体织构类型的分析
杨平; 崔凤娥; 常守海; 孙祖庆
材料研究学报. 2003, 17 (5): 510-519.  
摘要   PDF (1128KB)
利用背散射电子衍射取向成像技术分析了在热模拟单向压缩条件下Q235碳素钢形变强化相变时铁素体织构的类型。结果表明,在利用形变强化相变实现铁素体的超细化过程中会出现铁素体的相变织构和形变织构,在大应变条件下还会出现动态再结晶织构。在形变强化相变后细晶铁素体在整体上表现为以<111>方向为主的线织构。主要的相变织构在粗晶奥氏体内部形变带形核时产生并与<111>织构对应。形变织构是在形变时形成的铁素体受到继续变形所致,在形变强化相变过程中及完成后都会产生,对应<111>及<100>方向的线织构。随着形变的加大,<100>方向的织构增加得更快。形变温度的降低有利于形变织构的加强。在形变量很大且形变温度比较合适时(但不能过低)会发生铁素体的动态再结晶,它以连续的方式进行,导致形变织构的进一步加强,并使晶粒均匀细化。
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低碳钢热变形过程中铁素体的织构形成规律
杨平; 常守海; 孙祖庆
材料研究学报. 2003, 17 (5): 520-529.  
摘要   PDF (1060KB)
利用背散射电子衍射取向成像技术定量分析了热模拟单向压缩条件下Q235碳素钢热变形时铁素体的织构形成规律。结果表明,在710 ℃纯铁素体热压缩过程中,形成<100>和<111>方向的线织构。<111>方向织构增强的速度较快,到应变1时达最大值,然后随应变的加大而减弱;<100>方向织构在形变量较小时增强的速度较慢,在大应变时增强的速度很快。大应变时虽导致一定程度的动态再结晶,使铁素体晶粒细化,但组织不均匀,织构过强,造成强烈的各向异性。在奥氏体与铁素体两相区变形时,先共析铁素体因形变同样产生强烈的织构。随着形变温度的提高和先共析铁素体的减少,织构减弱。
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n-SiO2/Ni电刷镀复合镀层的组织结构和沉积机理
涂伟毅; 徐滨士; 蒋; 斌; 董世运
材料研究学报. 2003, 17 (5): 531-536.  
摘要   PDF (1058KB)
装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室 用SEM和TEM分析了n-SiO2/Ni复合刷镀层的表面形貌和微观组织结构,测定了n-SiO2在快镍刷镀液中的表面Zeta电位和粒度分布,研究了这些因素对复合沉积过程和对镀层组织的影响。结果表明:刷镀液中n-SiO2粒径的分布较广,镀层中n-SiO2粒径在数十纳米范围内;刷镀液中纳米颗粒的粒度越小,刷镀层组织越细小、均匀,结合越致密,而且刷笔运动及溶液对流等因素对进入刷镀层的纳米颗粒粒径有一定选择效应。n-SiO2 / Ni体系复合共沉积的机理属于力学机理。
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热阴极辉光放电对金刚石膜沉积的影响
白亦真; 金曾孙; 姜志刚; 韩雪梅
材料研究学报. 2003, 17 (5): 537-540.  
摘要   PDF (470KB)
研究了在热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中,热阴极辉光放电特性与金刚石膜沉积工艺的关系。结果表明,适当的阴极温度是保证大电流、高气压辉光放电的必要条件。阴极的温度影响辉光放电阴极位降区的放电性质。金刚石膜的沉积速率随着气体压力(16 kPa~20 kPa)的升高而上升,在18.6 kPa左右出现最高值,而阳极位降区电场强度的降低使膜品质下降。放电电流(8~12 A)对沉积速率的影响与压力的影响具有相似的规律。
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纳米碳粒子的表面功能化
安小宁; 曾汉民
材料研究学报. 2003, 17 (5): 537-548.  
摘要   PDF (862KB)
以纳米碳粒子为原料,用化学表面修饰技术使纳米碳粒子表面功能化,将乙二氨基、氨荒酸基、硫脲基、脒基等官能团以共价键方式偶联在纳米碳粒的表面,制备出不同类型的纳米高分子络合吸附剂。吸附剂的粒径为4~8 nm, 功能团在纳米碳粒子的表面含量为1.1 mmol/g。 纳米高分子络合剂对过渡金属离子的吸附速率高、吸附量大并具有很高的选择性。
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铜-塑自润滑复合材料的设计和性能
向定汉; 潘青林; 姚正军
材料研究学报. 2003, 17 (5): 549-553.  
摘要   PDF (487KB)
提出了铜—塑自润滑复合材料的一种新设计方法,导出了其极限承载力与摩擦系数的关系。在此设计理论基础上研制出新型铜—塑复合材料NTS-100。自润滑复合材料承受的弹性模量越小、接触应力越大,其承载力越大;接触面的剪切强度越小,摩擦系数越小。铜—塑自润滑纳米滑块的承载能力高、摩擦系数小。填充纳米Al2O3在保持低摩擦系数同时,提高承载力,抑制PTFE塑料的蠕变,减少实际接触面积,降低时效摩擦系数。
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聚对苯二甲酸丁二醇酯-层状硅酸盐纳米复合材料的制备与性能
柯扬船
材料研究学报. 2003, 17 (5): 555-560.  
摘要   PDF (816KB)
制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯-层状硅酸盐(LS)纳米复合材料(NPBT),并研究了它的结晶特性。LS的剥离片层起结晶成核中心作用并阻碍PBT球晶生长。LS为1.0%~10.0%质量时,NPBT的热变形温度比纯PBT提高30~50 ℃,结晶速率(1/t1/2)比PBT提高约30%~100%,加工注模温度显著下降,热降解性能变好。TEM观测表明: NPBT中LS片层的尺度为30 nm-100 nm, 3%的粒子发生团聚并与基体相分离。选择适当的处理剂、控制LS加入量和加入方式可减少发生团聚的粒子。
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