用溶胶凝胶法和高温烧结法制备掺杂La3+的YFeO3,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、EDS能谱仪(EDS)和网络矢量分析仪(VNA)等手段表征掺杂前后的YFeO3,研究了掺杂La3+对YFeO3的物相、组成、微观形貌、电磁参数以及吸波性能的影响。结果表明,随着La3+含量的提高YFeO3的晶粒减小且晶界逐渐模糊。这个结果,可能与择优取向的增强和不完全取代有关。结果还表明,La3+可取代YFeO3晶体中的Y3+。适量的La掺杂可提高YFeO3陶瓷粉末的阻抗匹配和衰减系数。La掺杂使介电常数的增大,可归因于电子在Fe3+和Fe2+之间的跳跃。Y0.7La0.3FeO3的有效吸收宽带(RL ≤ -10 dB)达到2.84 GHz。
用水热法制备一种核壳结构的电极,其核心由Co3O4纳米线组成。使用硫代乙酰胺(TAA)对Co3O4纳米线进行硫化生成Co9S8外壳。其Co3O4纳米线核和Co9S8外壳相互连接,形成均匀分布在镍泡沫上的纳米棒。硫化时优化TAA的浓度可增多电极的活性位点,制备出电化学性能优异的电极。这种电极在电流密度为2 mA·cm-2的条件下其面积比电容为3.54 F·cm-2。电极优异的导电性和高效离子扩散,使其在电流密度为50 mA·cm-2的条件下充放电循环可达3000次,且循环后仍保持2 F·cm-2的高比电容和良好的稳定性。用Co3O4/Co9S8为正极、活性炭为负极组装的不对称超级电容器(ASC)5000次充放电循环后其比电容保持率为100%,表明其具有优异的循环稳定性。用这种Co3O4/Co9S8电极组装的软包准固态不对称超级电容器具有良好的机械柔韧性和循环稳定性。
用选区激光熔化(SLM)工艺制备Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti5553)合金构件,研究了激光功率和扫描速度对其致密度、微观缺陷和力学性能的影响。结果表明,随着激光能量密度的提高构件样品中的缺陷减少,致密度提高,激光功率为110~120 W、扫描速度为300~500 mm/s的样品其致密度高于99.99%。样品中的缺陷有形状不规则的未熔合缺陷和规则匙孔。在能量密度较低(~111 J/mm3)的条件下制备的样品中的未熔合缺陷,随着能量密度的提高而减少;在能量密度过高(~167 J/mm3)的条件下制备的样品其缺陷是体积分数较小、形状规则、球形度较好的匙孔。在致密度高于99%的条件下制备样品其屈服强度较高,最高达到864 MPa。
在变形温度为1000~1200 ℃、应变速率为0.01~50 s-1、压下量为70%的条件下,使用Gleeble-3800热模拟实验机进行9310钢的等温热压缩,根据其微观组织和应力-应变曲线研究了这种钢的大应变(0.7~1.2)流动软化和应变硬化及其竞争机制。结果表明:在不同的变形参数范围内,9310钢的流动软化和应变硬化受到各种因素的影响。在高温(1080~1200 ℃)变形时其微观组织演变以动态再结晶(DRX)为主,影响流动软化和应变硬化的主要因素是应变速率。在高应变速率(5~50 s-1)条件下影响其流动软化的主要因素是DRX;在应变速率(0.01~5 s-1)较低时影响其应变硬化的主要因素是碳化物(CrC)钉扎。在低温(1000~1080 ℃)下变形,应变速率和变形温度对流动软化和应变硬化的影响都较为显著。随着应变速率的提高和变形温度的降低,变形热效应的影响逐渐增大,应变硬化程度随之降低。在低温和低应变速率条件下其应变硬化与DRX晶粒的粗化有关;在低温、高应变速率条件下存在大量原始形变奥氏体晶粒,组织演变是动态回复(DRV),流动软化是变形热效应和DRV共同作用的结果。对变形后水冷组织的观察和EBSD分析结果表明,在水冷相变过程中DRX晶粒倾向于形成典型的马氏体多级结构,而原始形变奥氏体晶粒中较高的位错密度使这种结构受到破坏并使马氏体的形态混乱无序。
应用分子动力学模拟磨削硬脆性6H-SiC纳米材料工件时其表面的变形行为,研究了亚表面的损伤机理以及磨粒尺寸和磨削速度的影响。结果表明:磨粒尺寸大于4.9 nm时,随着磨削速度的提高6H-SiC材料的去除率先提高后降低,去除方式以黏附为主。在磨削速度恒定的条件下,随着磨粒尺寸的增大6H-SiC工件亚表面的温度、损伤深度和晶格缺陷程度先降低后提高。磨粒尺寸为5.4 nm时,磨削速度对工件亚表面的损伤深度和磨削力的影响更为显著。对于本文的模拟参数,采用较高的磨削速度和5.4 nm的磨粒加工表面的质量更高。
用物理喷涂方法在钕铁硼磁体中引入高熔点绝缘BN颗粒,通过热压热变形制备BN掺杂热变形钕铁硼磁体,研究了BN喷涂量对其微观结构、电阻率、磁性能和温度稳定性的影响。结果表明:用物理喷涂方法引入的BN良好地包覆了钕铁硼磁粉。引入BN可显著提高磁体的电阻率,使其电阻率由未引入BN时的153.5 μΩ·cm提高到(喷涂量为0.8%时的)287.7 μΩ·cm。引入适量的BN,可改善磁体的晶粒取向。但是,BN喷涂量的增加使磁体的磁性能和温度稳定性降低。BN喷涂量为0.6%的磁体其综合磁电性能优异:最大磁能积(BH)max为36.67 MGOe;剩磁Br为12.48 kGs;矫顽力Hcj为11.85 kOe;电阻率为254.8 μΩ·cm。在增大磁体电阻率的同时保持较高的磁性能,有利于其在较高的温度应用。
对再结晶退火温度和初始织构相同的冷轧航空TA18管材进行变形量(60%)相同、Q值(1.1~2.0)不同的冷轧,并进行电子背散射衍射(EBSD)测试,研究了冷轧Q值对其塑性变形织构演变的影响。结果表明:沿不同Q值冷轧管材的轴向(RD)方向呈现“河流状”纤维组织,表现出大塑性变形的典型特征。随着Q值的增大,晶粒取向由切向(TD)转变为靠近法向(ND)。冷轧Q值协同调控TA18管材的塑性变形行为和织构演变。随着Q值的增大,冷轧管材晶粒内部取向差转轴(IGMA)的Taylor轴分布由<0001>转变为<101¯0>,其塑性变形机制由柱面滑移演变为锥面滑移。其原因是,Q值的增大使冷轧管材晶粒的c轴由TD方向偏移到ND方向和锥面滑移系的Schmid因子不断增大,从而使锥面滑移系易于启动;同时,<0001>//ND型织构逐渐取代<0001>//TD型织构成为主织构类型和管材基面径向织构因子不断增强。根据航空TA18管材的AMS技术指标,冷轧Q值≥ 1.49时,收缩应变比(CSR)满足使用要求。
以Pd(NO3)2·2H2O为前驱体,在水/乙醇(体积比4∶1)体系中调控十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的用量构建软模板体系,用超声辅助模板技术制备出富缺陷Pd纳米片,使用XRD、FESEM、TEM、UV-vis等手段对其表征,研究了对甘油的电催化氧化(GOR)性能。结果表明,这种富缺陷Pd纳米片有大量的缺陷(晶面扩张、晶格畸变、位错、孪晶界),厚度约为8.10 nm。这种富缺陷Pd纳米片在碱性介质中对甘油的电催化质量活度为4179.82 mA/mg (是商用Pd/C(562.77 mA/mg)的7.43倍),比表面活度为9.12 mA/cm2 (是商业Pd/C(1.57 mA/cm2)的5.81倍)。同时,这种Pd纳米片还具有对GOR的高抗中毒性和良好的稳定性。