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ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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  2024年, 第38卷, 第5期 刊出日期:2024-05-25 上一期   
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综述
122体系铁基超导单晶的制备及其化学掺杂研究进展
余启航, 杨芳, 刘吉星, 贺一轩, 张胜楠, 闫果, 张平祥
材料研究学报. 2024, 38 (5): 321-329.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.312
摘要   HTML   PDF (6262KB)

制备铁基超导体122体系的高质量、大尺寸单晶较为容易,对于研究铁基超导机理有重要的意义。122铁砷超导体母相没有超导性,进行化学掺杂在体系中引入电子、空穴或加化学压力,可诱导出超导性。本文总结了助熔剂法、布里奇曼法和光学浮区法等几种122体系铁基超导单晶的制备方法,并介绍了相关方法和研究进展。本文还概述了电子掺杂、空穴掺杂、等价掺杂等几种122铁砷超导体的化学掺杂以及相关研究进展。

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研究论文
β-In2Se3 堆垛缺陷的电子显微学研究
王强, 朱鹤雨, 刘志博, 朱毅, 刘培涛, 任文才
材料研究学报. 2024, 38 (5): 330-336.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.260
摘要   HTML   PDF (14693KB)

基于像差校正扫描透射电子显微学和第一性原理计算,研究了van der Waals(范德瓦尔斯)层状β-In2Se3中堆垛缺陷的原子构型。结果表明,在2H β-In2Se3中存在大量的置换型层错(RSF)和滑移型层错(SSF),发现了一种在热力学上易自发形成的T相滑移型堆垛层错(tSSF);在3R β-In2Se3中只观察到一种能量较高的滑移型层错;2H和3R β-In2Se3以界面连续过渡的方式发生相分离。本文还构建9种β-In2Se3潜在的堆垛层错构型,并计算了相应的堆垛层错能并从能量角度分析了堆垛层错的成因。最后,指出建立分类术语描述类van der Waals层状材料堆垛层错的必要性。

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lnZ 条件下6013铝合金的热压缩变形行为
伍英明, 姜科达, 刘胜胆, 范世通, 覃秋慧, 李俊
材料研究学报. 2024, 38 (5): 337-346.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.323
摘要   HTML   PDF (8791KB)

通过6013铝合金的热压缩模拟实验,研究了其在530~575℃、应变速率为0.001~0.1 s-1条件下的热变形行为。基于电子背散射衍射技术分析了这种合金微观组织的演变及其动态软化机制,并用Zener-Hollomon (Z)参数表征变形温度和应变速率的综合影响。结果表明,这种合金的流变应力随着lnZ的增大而增大,在稳态条件下其变形激活能为217.3 kJ/mol。随着lnZ的增大,这种合金的再结晶面积分数和亚晶粒尺寸总体上呈线性降低的趋势。在23.91 ≤ lnZ < 29.55条件下动态再结晶是其主要的软化机制,其中几何动态再结晶占主导;而在29.55 < lnZ ≤ 30.24条件下,动态回复是其主要的软化机制。

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喷涂粉末对CoNiCrAlY涂层组织和性能的影响
张甲, 高明浩, 栾胜家, 徐娜, 常辉, 邓予婷, 侯万良, 常新春
材料研究学报. 2024, 38 (5): 347-355.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.340
摘要   HTML   PDF (10436KB)

用气雾化(GA)和水雾化(WA)工艺制备CoNiCrAlY粉末并测定其流动性和松装密度,将其作为初始粉末用超音速火焰喷涂工艺制备CoNiCrAlY涂层并进行真空热处理,采用XRD分析物相、用金相显微镜和扫描电镜分析显微结构和用万能试验机测试涂层的结合强度。结果表明,与WA相比,用GA制备的CoNiCrAlY粉末为球形或近球形,流动性好、松装密度大,制备的涂层结构致密均匀,β相含量高,孔隙率低,结合强度和硬度高。真空热处理后的两种涂层中粒子明显融合,β相的含量提高且分布更为均匀,孔隙率降低,硬度降低。真空热处理使WA涂层的结合强度提高,但是涂层内仍有较大的孔隙。真空热处理态的GA涂层,其抗氧化性能优异。

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时效处理对Fe-12Mn-8Al-1C-3Cu轻质钢的组织演变和力学性能的影响
刘加晓, 胡晓, 丁桦
材料研究学报. 2024, 38 (5): 356-364.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.270
摘要   HTML   PDF (15503KB)

对中锰轻质钢进行不同时间的时效处理,研究了时效时间对其微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,时效处理时间对析出物有显著的影响。时效时间短于30 min时,在奥氏体基体内析出大量调幅分解生成的弥散分布的晶内κ'碳化物。随着时效时间的延长,除了在晶内析出κ'碳化物,在晶间也发生共析反应在晶界处形成κ-碳化物,构成(α-铁素体+晶间κ-碳化物)片层组织。晶内κ'碳化物的生成使钢的强度提高,但是晶间κ-碳化物的析出使其塑性显著降低。与长时时效相比,短时时效使钢的强度显著提高,还使其保持较高的伸长率,使其具有更优异的综合力学性能。时效30 min的钢,其抗拉强度为1031 MPa,屈服强度为784 MPa,伸长率为41.08%,强塑积为42.35 GPa·%。

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耐高温SiO2/ZrO2 纳米纤维膜的力学和隔热性能
徐汇, 张培垣, 徐娜娜, 刘涛, 张晓山, 王兵, 王应德
材料研究学报. 2024, 38 (5): 365-372.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.232
摘要   HTML   PDF (11392KB)

将静电纺丝技术与先驱体转化法相结合,制备出耐高温(1300℃)性能较好的SiO2/ZrO2纳米纤维膜。这种SiO2/ZrO2-0.5纳米纤维由无定形SiO2相和t-ZrO2纳米晶组成,其平均直径为495.8 ± 45.5 nm。SiO2/ZrO2-0.5纳米纤维膜具有较高的拉伸强度(4.88 ± 0.27 MPa)、良好的柔性和优异的高温隔热性能,其1000℃热导率仅为0.167 W·m-1·K-1,显著低于传统陶瓷隔热纤维膜。

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金属有机框架多孔玻璃agSALEM-2的制备
谭依玲, 李诗纯, 孙杰
材料研究学报. 2024, 38 (5): 373-378.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.225
摘要   HTML   PDF (4431KB)

选择MOF晶体SALEM-2作为制备多孔玻璃的前驱体,将其熔融淬火制备出多孔玻璃agSALEM-2。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重(TGA)等分析结果表明,SALEM-2熔融前依次经历热致非晶化、重结晶和分解。SALEM-2中的部分有机配体2-甲基咪唑(MIm)分解,产生的缺陷使其熔点降低。在淬火过程中MIm阻碍了框架结构的重新形成,从而部分保留了液态下的孔结构,淬火速率越高液态下的多孔结构保留的越多。agSALEM-2的BET比表面积最高可达150 m2/g。

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酸-碱改性粉煤灰吸附剂的制备及其对染料的去除性能
王琰, 张昊, 常娜, 王海涛
材料研究学报. 2024, 38 (5): 379-389.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.238
摘要   HTML   PDF (5868KB)

以粉煤灰(CFA)为原料、以HCl和NaOH为改性剂制备改性粉煤灰多孔吸附剂(MCFA),使用SEM观察、XRD谱、BET、FT-IR、XPS等手段表征改性前后CFA的结构,研究了MCFA的投加量和染料的pH值对染料吸附性能的影响并揭示了吸附机理。结果表明,CFA改性后MCFA的表面粗糙多孔,比表面积从5.2 m2/g增大到32.0 m2/g,其活性提高和吸附位点增多使其吸附性能提高。在吸附剂投加量为2 mL和染料的初始浓度为100 mg/L的条件下,对碱性品红和孔雀石绿的最大去除率可达99%。MCFA对印染废水的吸附过程包括物理吸附和化学吸附,用Freundlich模型能很好地加以描述。用准二级动力学比准一级动力学可描述对4种染料的吸附行为。

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新型二次硬化钢25CrMo3NiTiVNbZr的高温力学性能和强化机理
李若浩, 胡霄雨, 王中成, 李浩, 杨勇, 徐乐, 梁恩溥, 何肖飞
材料研究学报. 2024, 38 (5): 390-400.   DOI: 10.11901/1005.3093.2023.516
摘要   HTML   PDF (19676KB)

使用JMatpro和Thermo-Calc软件优化25Cr3Mo3NiNbZr钢的成分,使用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和相分析等手段表征在700℃高温拉伸前后试样的显微组织和析出相以研究其高温强化机理。结果表明:25CrMo3NiTiVNbZr钢700℃的高温抗拉强度和屈服强度分别为543 MPa、409 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高了139 MPa和123 MPa。根据对这种钢高温强化机理的分析,析出强化是主要强化方式。在700℃高温拉伸25CrMo3NiTiVNbZr钢其析出强化增量为367 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高147 MPa,其主要原因是在25CrMo3NiTiVNbZr中析出了热稳定性更高、尺寸更小(平均尺寸为7.93 nm)的析出相。

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