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ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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  2020年, 第34卷, 第2期 刊出日期:2020-02-25 上一期    下一期
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研究论文
金属间化合物的合成及其催化应用
侯志全,郭萌,刘雨溪,邓积光,戴洪兴
材料研究学报. 2020, 34 (2): 81-91.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.334
摘要   HTML   PDF (2797KB)

简要叙述了合成金属间化合物的化学还原、沉积沉淀还原、化学气相沉积和热退火等方法。这些合成方法各有优缺点,可根据实际需求选择适宜的方法。总结了金属间化合物对加氢、氧化、重整等反应的催化性能,发现金属间化合物是一类性能优良的催化材料,催化活性与其具有的有序原子排列、电子效应、几何效应、空间效应、协同作用等有关。此外,还展望了此类材料的未来研究方向。

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两步水热法制备BiOCl-RGO纳米复合材料及其光催化性能
秦艳利,杨艳,赵鹏羽,刘振宇,倪丁瑞
材料研究学报. 2020, 34 (2): 92-100.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.443
摘要   HTML   PDF (3652KB)

用两步水热法合成了BiOCl-RGO复合材料。先在乙二醇和去离子水的混合溶液中合成直径约为400 nm、由纳米片构成的微球状单一BiOCl样品,在此基础上引入RGO载体制备出BiOCl-RGO纳米复合材料。使用Raman光谱、XRD、XPS等手段表征样品的物相构成,用SEM和TEM观测其微观形貌,通过降解甲基橙评定样品的光催化性能。结果表明,水热温度显著影响复合材料的光催化性能,在140℃制备的BiOCl和石墨烯结合的样品具有最高的光催化性能。

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钛增强Cu40Zn黄铜合金的粉末冶金制备及其力学性能
马晨,张鑫,潘登,郑飞洋,李树丰
材料研究学报. 2020, 34 (2): 101-108.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.484
摘要   HTML   PDF (8275KB)

采用粉末冶金法将合金元素Ti加到Cu40Zn基体中制备钛黄铜,研究了Ti的添加量对黄铜微观组织、界面结构、相组成以及力学性能的影响。结果表明:Ti在基体中固溶析出并与Cu40Zn反应生成了亚微米级的Cu2Ti4O颗粒和Ti纳米团簇,随着Ti含量的提高钛黄铜的屈服强度、抗拉强度和硬度呈提高的趋势。增大位错运动阻力产生的第二相强化、钉扎产生的细晶强化以及加工硬化,使Cu40Zn的力学性能提高。综合性能良好的Cu40Zn-1.9Ti,其屈服强度、抗拉强度、延伸率和硬度分别达到375 MPa、602 MPa、17.7%和163HV。

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氧气DBD等离子体处理PBO纤维表面及其对双马树脂基复合材料界面性能的影响
刘哲,陈博涵,陈平
材料研究学报. 2020, 34 (2): 109-117.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.420
摘要   HTML   PDF (3275KB)

采用氧气介质阻挡放电(DBD)等离子体处理PBO纤维表面,用以改善PBO纤维与双马来酰亚胺(BMI)树脂之间的界面粘结性能。结果表明,用氧气等离子体处理PBO纤维能大幅度提高PBO/BMI复合材料的层间剪切强度(ILSS)值,最佳处理条件为功率30 W/m3、时间24 s,ILSS值从43.9 MPa提高到62.0 MPa。经过氧气DBD等离子体处理的PBO纤维其表面的氧含量明显提高,氮含量变化不大,甚至在过度处理时降低;官能团-O-C=O基团的含量从0提高到3.16%,-C-O-的含量也明显提高;在氧气DBD等离子体处理后的PBO纤维表面产生大量凹凸不平和沟壑,使纤维表面的粗糙度提高。而表面氧含量的提高和表面形貌与粗糙度的变化,是PBO/BMI复合材料ILSS值提高的重要原因。单丝拉伸实验结果表明,适当的DBD等离子体处理不会对PBO纤维表面产生不良影响,不影响其在复合材料中的作用。

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残余碳对取向硅钢初次和二次再结晶的影响
付勇军,雷家柳,廖庆玲,赵栋楠,张玉成
材料研究学报. 2020, 34 (2): 118-124.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.346
摘要   HTML   PDF (6520KB)

研究了脱碳退火样品中的残余碳对取向硅钢初次和二次再结晶的组织和磁性能的影响。结果表明:随着脱碳退火样品中残余碳含量的提高,初次再结晶的平均晶粒尺寸减小,表层和中心层的晶粒尺寸差增大;初次再结晶的强{111}<110>或{111}<112>织构向强{112}<110>织构转变,部分1/4层的Goss晶粒或{111}<112>晶粒转变为其他取向的晶粒;残余碳含量超过0.0200%后,高温退火样品二次再结晶不完善,磁性能较差。相变是导致上述现象的主要原因。

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热作模具钢DM的高温稳定性和热疲劳性能
施渊吉,于林惠,于照鹏,成功,吴晓春,滕宏春
材料研究学报. 2020, 34 (2): 125-136.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.339
摘要   HTML   PDF (11425KB)

研究了热作模具钢DM的高温稳定性和热疲劳性能。结果表明,DM钢在620℃热稳保温过程中马氏体板条内的薄片状M3C型碳化物逐渐向条块状M7C3型碳化物转变,在板条的边界生成M7C3、M23C6型碳化物。DM钢的短循环周次热疲劳性能受控于位错重排和湮灭,长循环周次热疲劳性能受控于碳化物的粗化程度。DM钢中M3C、M7C3、M6C型碳化物的生成自由能分别为27765.5 J/mol、3841.5 J/mol、-7138.1 J/mol,表明在热稳保温与热疲劳试验过程中碳化物的演变机理一致,发生了M3C→M7C3→M6C类型演变。

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Cu含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能的影响
石磊,赵齐,罗成,陈浩,杨继彪,张晓东,李贤斌
材料研究学报. 2020, 34 (2): 137-150.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.324
摘要   HTML   PDF (8934KB)

研究了铜含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能影响。结果表明,Cu含量为20%~60%,随着Cu含量的提高耐磨性能先随之提高,Cu含量为40%时耐磨性能达到最优值,平均摩擦系数最小为0.172,磨损量为0.007 g;随着Cu含量的进一步提高耐磨性能反而降低。烧结温度为1096~1296℃时,随着烧结温度的提高耐磨性能随之提高,温度达到1196℃时耐磨性能达到最优,平均摩擦系数最小为0.123,磨损量为0.0018 g;烧结温度再提高耐磨性能反而降低。在最优工艺烧结过程中液相Al分别与Fe和Cu基体生成固溶体,使材料的密度和强度提高。MnS分解后,Mn与Fe基体生成固溶体,部分C也与Fe基体生成固溶体,两者促进了合金的固溶强化。其余的单质C,使合金的润滑性能提高。烧结后,Cu晶粒组织变得均匀细小,在Fe基中以网状形式存在。以上各组元的特殊作用使Fe-Cu基复合耐磨材料具有优异的耐磨性能。

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Ti65合金的初级蠕变和稳态蠕变
岳颗, 刘建荣, 杨锐, 王清江
材料研究学报. 2020, 34 (2): 151-160.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.286
摘要   HTML   PDF (2931KB)

使用透射电镜(TEM)研究了Ti65合金在600~650℃、120~160 MPa条件下的蠕变变形行为及其微观变形机制。结果表明:初级蠕变变形机制主要由受攀移控制的位错越过α2相的过程主导;稳态蠕变阶段蠕变机制主要由受界面处扩散控制的位错攀移的过程主导,且应力指数为5~7。在初级蠕变阶段α2相与位错的相互作用是α2相对合金高温强化的主要方式,在稳态蠕变阶段沿α/β相界分布的硅化物阻碍位错运动与限制晶界滑移是硅化物对合金强化的主要方式。

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