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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6期 刊出日期:2003-12-25 上一期    下一期
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论文
晶粒尺寸对软-硬磁性晶粒间有效各向异性的影响
韩广兵; 高汝伟; 刘汉强
材料研究学报. 2003, 17 (6): 561-565.  
摘要   PDF (700KB)
以软磁性相α-Fe和硬磁性相Nd2Fe14B为例,研究了软-硬磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性随晶粒尺寸和软、硬磁性晶粒尺寸比(Ds:Dh)的关系。软-硬磁性晶粒间的有效各向异性常数可以用软、硬磁性相的平均各向异性常数的统计平均值表示。当晶粒尺寸大于其铁磁交换长度时,晶粒分为有无、交换耦合两部分。无交换耦合部分的各向异性常数为通常的K1,而耦合部分的各向异性常数随到晶粒表面的距离而变化。研究结果表明:软-硬磁性晶粒间的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降,随着软、硬磁性晶粒尺寸比值(Ds:Dh)的减小而增加。为使软-硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff 保持较高的值,应控制硬磁性晶粒大于35 nm,软磁性晶粒尺寸为10 nm左右。
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InP(001)基衬底上自组织生长InAs量子点(线)的光学性质研究
武光明; 朱江; 李月法; 贾锐
材料研究学报. 2003, 17 (6): 565-570.  
摘要   PDF (478KB)
在InP(001)基衬底上用分子束外延方法生长InAs纳米结构材料,通过衬底的旋转与否及混合生长模式,得到了两种InAs量子点和量子线,并研究了量子点、线的光学性质。结果表明,两种方式都可生长出较强发光的量子点(线);由量子点排列构成的量子线的光致发光光谱呈现出多峰结构,分析和理论计算表明这是InAs量子线上各量子点在垂直方向上不同高度分布和非连续性而造成的。
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β-环糊精淀粉类树脂的制备和电流变性能
高子伟; 赵晓鹏; 孙平 ; 司刚
材料研究学报. 2003, 17 (6): 572-576.  
摘要   PDF (748KB)
分别由不含淀粉、含水溶性淀粉或不溶性淀粉的β-环糊精与环氧氯丙烷的聚合反应,制备出3种环境友好的β-环糊精交联聚合物和淀粉类树脂(NS-b-CDP、WSS-b-CDP和CLS-b-CDP)。用FT-IR和激光Raman光谱对其进行了分析,发现β-环糊精交联聚合物以及β-环糊精淀粉类树脂均保留了环糊精的空腔结构。用NS-b-CDP、WSS-b-CDP和CLS-b-CDP分别与二甲基硅油配制了电流变液,研究了电流变活性。结果表明,含淀粉的聚合物的电流变活性和电场耐受能力均比NS-b-CDP的高。淀粉参与共聚后,淀粉的柔性对环糊精聚合物的刚性腔体具有很好的分散作用。
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Ti-47Al-2W-0.5Si-0.5B合金中β相生长方向的O点阵分析
张鸿; 陈春林; 贺连龙; 周兰章; 郭建亭; 叶恒强
材料研究学报. 2003, 17 (6): 577-582.  
摘要   PDF (676KB)
将Ti-47Al-2W-0.5Si-0.5B (ABB-23)合金经热等静压和热处理,在透射电镜下观察其组织,在a2-Ti3Al相中发现了呈针片状的b相析出物,有多种不同的有规律的长轴方向。b相与a2-Ti3Al之间的取向关系为 (0001)a2//{110}β和< >a2//<111>β。 当沿a2相的[0001]a2方向观察时,b相的长轴生长方向均偏离a2相密排方向< >方向约14o。用O点阵模型对b相在a2相中析出时的这种特定的长轴生长方向进行了合理地解释。
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MCrAlY/搪瓷复合涂层的抗高温氧化及热腐蚀性能
谢冬柏; 王福会
材料研究学报. 2003, 17 (6): 583-589.  
摘要   PDF (1029KB)
研究了HVOF CoNiCrAlY和HVOF CoNiCrAlY/搪瓷复合涂层在900℃空气中氧化,以及850℃下75 % NaCl+25 % Na2SO4(质量分数,下同)熔盐中的腐蚀行为。结果表明: CoNiCrAlY涂层的抗热腐蚀能力由于NaCl的加入而受到严重影响,但CoNiCrAlY/搪瓷复合涂层在850℃的75 % NaCl+25 % Na2SO4中表现出良好的抗热腐蚀能力;在900℃的空气中,搪瓷层不但显著提高了CoNiCrAlY层的抗氧化能力,并且具有良好的粘附性,没有明显的剥落。
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Ti系合金的室温吸氢平衡压力
郑华; 刘实; 马爱华; 王隆保
材料研究学报. 2003, 17 (6): 591-596.  
摘要   PDF (778KB)
观测了具有α相结构的纯Ti、TiZrYAl合金,α+β双相结构的TiMo、TiMoSc合金以及近β结构的TiMoYAlFe和TiMoVYAlFe合金的吸氢PCT曲线和室温平衡压。在室温下各样品的吸氢平衡压约为10-9 Pa~10-16 Pa;α单相合金和α+β双相合金的吸氢平衡压略高于纯Ti,但其P-C等温线的斜度增大,吸氢平台长度略有缩短。近β结构合金的室温吸氢平衡压显著高于纯Ti及其它两类合金。增加Al的含量使α相TiZrYAl合金的吸氢平台长度显著缩短,但对平衡压力的影响不大。
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碳纳米管的压缩屈曲机理和电子结构
王宇; 王秀喜; 倪向贵
材料研究学报. 2003, 17 (6): 597-602.  
摘要   PDF (743KB)
用分子动力学方法模拟了碳纳米管的受压屈曲变形过程,分析了碳纳米管结构屈曲的微观机理,从能量和微观结构变化研究了碳纳米管屈曲变形的机理;用紧束缚分子动力学方法研究了碳纳米管的结构屈曲对其电子结构和输运特性的影响。在压缩过程中,随着能量的不断积累,碳纳米管局部区域原子的温度上升,结构软化,产生失稳;在压缩变形过程中,随着碳纳米管变形的发展,在结构失稳之前,原子间的相互结合作用增强,高结合能区域的电子能态分布增大;而随着失稳的发生,原子结构松弛,原子间相互结合作用减弱,导致电子能态朝低结合能区域发展。碳纳米管受压的弹性屈曲变形对其电子结构不产生较大的影响,其输运特性也不发生本质的改变。
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铸造Mg-RE合金的显微结构及其蠕变行为
沙桂英、; 徐永波; 韩恩厚
材料研究学报. 2003, 17 (6): 604-608.  
摘要   PDF (852KB)
研究了铸造Mg-RE合金的高温蠕变特性,通过SEM和TEM观察,讨论与分析了该合金的蠕变机制。结果表明:在473K、应力低于100MPa条件下,该合金具有良好的蠕变抗力,其稳态蠕变速率低于 s-1;富含Ce、La、Nd等稀土元素的共晶 相和蠕变期间动态沉淀产生的晶界强化及沉淀强化是该合金的主要强化机制,而孪晶切变和共晶 相开裂致使其高温蠕变抗力显著降低。
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表面态对纳米晶BaTiO3介电性能的影响
阮圣平; 董玮; 于涛
材料研究学报. 2003, 17 (6): 611-614.  
摘要   PDF (1061KB)
采用硬脂酸凝胶法制备了粒度均匀的纳米晶BaTiO3,用X光衍射分析、红外光谱分析、透射电子显微镜对产物进行了表征,研究了表面态与介电性能。结果表明,BaTiO3纳米材料表面的不完整性主要是氧空位造成的,暴露在粒子表面的原子是一些金属离子。随着晶粒尺寸的减小,氧空位缺陷的浓度增加,极化增强。纳米材料的这种表面状态对其介电性能有重要影响,使其静态介电常数远比常规材料的大。
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Pb掺杂SnO2压敏电阻的晶粒尺寸效应
王矜奉; 陈洪存; 赵春华; 高建鲁
材料研究学报. 2003, 17 (6): 617-620.  
摘要   PDF (658KB)
研究了Pb3O4对(Co, Nb)掺杂SnO2压敏材料电学性质的影响.当Pb3O4的含量从0.00增加到0.75%(摩尔分数, 下同)时,(Co, Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从426 V/mm迅速减小到160 V/mm,40 Hz时的相对介电常数从1240迅速增加到2760. 这说明Pb3O4是调控SnO2压敏材料击穿电压和介电常数的敏感添加剂. 晶界势垒高度测量表明,在实验范围内Pb的含量对势垒高度的影响很小. 随着Pb含量的增加,SnO2的晶粒尺寸的迅速长大是击穿电压迅速减小和介电常数迅速增大的主要原因.对样品的复阻抗进行了测量, 发现未掺杂Pb的样品具有最低的晶界电阻,而掺杂0.50%Pb3O4的样品具有最高的晶界电阻.提出了一个修正的缺陷势垒模型, 指出了替代Sn的受主不应当处于晶界上,而应处于耗尽层的Sn的晶格位置.
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PET/PE原位微纤化共混物的形态与性能
李忠明; 杨伟; 黄锐; 杨鸣波
材料研究学报. 2003, 17 (6): 623-629.  
摘要   PDF (1280KB)
用“熔融挤出-热拉伸-淬冷”方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乙烯(PE)原位微纤化共混物(MCB), 研究了热拉伸比恒定时组成对MCB形态和力学性能的影响. 形态观察发现, MCB形成了良好的纤维结构.热拉伸比恒定时, 纤维的形态特征(如直径及其分布等)主要受PET含量影响,MCB拉伸模量和强度较通常共混物有显著提高, 但太低和太高PET含量,增强效果有所减弱. 随着PET含量的提高,MCB经历了从韧性拉伸断裂到脆性拉伸断裂的转变.
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金龟子外甲壳的纤维增强特征和树枝状分叉纤维结构
陈斌; 彭向和; 范镜泓
材料研究学报. 2003, 17 (6): 632-636.  
摘要   PDF (1159KB)
在扫描电镜下观测了昆虫金龟子外甲壳的微结构特征,发现金龟子外甲壳是一种以几丁质纤维增强角质化蛋白质为基体的层状复合材料,其增强纤维的铺层平行于外甲壳的表面,具有包括螺旋铺层和分叉纤维在内的多种微结构特征.通过与人工合成复合材料的比较, 分析了这些结构特征的强韧机理,测量并研究了金龟子外甲壳中的树枝状分叉纤维结构及其拔出力. 结果表明,树枝状分叉纤维结构比普通直纤维结构具有更大的拔出力.
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喷射成形7075+TiC铝合金的半固态组织研究
刘慧敏 ; 杨; 滨; 张济山
材料研究学报. 2003, 17 (6): 637-642.  
摘要   PDF (632KB)
制备具有不同原位TiC颗粒含量的喷射成形7075铝合金,在610℃和620℃二次加热并保温30 min,淬火固定其半固态组织后采用扫描电镜进行观察.利用平均截线法统计其平均晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对喷射成形7075铝合金半固态组织的影响规律. 结果表明,当原位TiC颗粒含量达到2.91%(体积分数, 下同)时已经产生良好的钉扎效果,使得合金基本保持喷射成形组织特征, 能够满足后续的半固态成形工艺要求.与7075铝合金相比, 抗拉强度提高4.2\%. TiC颗粒的含量减少至1.73%和1.15%时,局部区域发生晶粒的异常长大现象, 使合金组织的均匀化程度下降.
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半固态高碳(C>1%)工具钢压缩变形的组织演变
李激光; 康永林; 赵爱民
材料研究学报. 2003, 17 (6): 643-648.  
摘要   PDF (1667KB)
用Gleeble-1500热/力模拟机, 对电磁搅拌法制备的高碳钢半固态坯料进行压缩实验,研究半固态高碳(C>1%)工具钢在不同温度、不同变形程度和不同变形速率下压缩变形的组织演变规律. 结果表明,随变形程度的增加, 试样心部和边部晶粒的尺寸逐渐减小; 随温度的升高,固相率降低, 试样心部和边部晶粒的尺寸变大; 随变形速率的提高,试样心部的晶粒尺寸减小, 边部的“大结构”破碎.
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垂直布里奇曼法CdZnTe晶体生长过程的数值分析
刘俊成; 谷智; 介万奇
材料研究学报. 2003, 17 (6): 654-658.  
摘要   PDF (1033KB)
模拟计算了半导体材料CdZnTe布里奇曼法单晶体生长过程,分析了熔体的过热温度、坩埚侧面强化换热以及坩埚加速旋转(ACRT)等因素对结晶界面的形态和晶体组分偏析的影响. 结果表明:当熔体的过热温度减小时, 熔体中自然对流的强度显著降低,固液界面的凹陷深度有所增加, 晶体的轴向等浓度区显著加长,而晶体组分的径向偏析明显增大. 坩埚的侧面强化换热增加了自然对流强度,也增大了固液界面的凹陷, 但是对溶质成分的偏析影响较小.坩埚加速旋转引起的强迫对流强度远大于自然对流,显著增大了固液界面的凹陷, 使熔体中的溶质分布成为均一的浓度场,显著减小了晶体组分的径向偏析, 增加了晶体组分的轴向偏析.
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用多元线性回归法预测镍基高温合金的抗氧化性
李云; 郭建亭; 袁超; 杨洪才
材料研究学报. 2003, 17 (6): 659-664.  
摘要   PDF (546KB)
用静态氧化法研究了3种铸造镍基高温合金K35、K44、K46在800℃及900℃的高温氧化动力学行为.结果表明, 3种合金的氧化动力学曲线均符合抛物线规律,其中氧化速度常数为合金成分中每种元素作用的综合结果.用多元线性回归法计算了25种镍基高温合金在900℃氧化过程的作用系数,并给出了3种试验合金的氧化动力学回归方程, 与3种合金的实验结果相比,相对误差小于13%.
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用超临界CO2法制备聚乳酸三维多孔支架材料
张润; 邓政兴; 李立华; 周长忍
材料研究学报. 2003, 17 (6): 664-672.  
摘要   PDF (916KB)
在超临界CO2 (SC-CO2)条件下制备了生物相容性良好的聚乳酸(PLA)多孔材料, 研究了PLA的分子量、SC-CO2的压力、温度和处理时间对多孔材料的结构形态、孔隙率和玻璃化温度的影响.结果表明: 支架材料的孔洞分布、结构形态和孔隙率不仅与聚乳酸的分子量有关,而且与处理样品的压力、温度和时间关系密切;经超临界CO2处理后材料的玻璃化温度Tg有所升高.与传统的方法所制得的材料相比较, 多孔材料不仅杂质少, 孔径孔率分布均匀,孔洞表面粗糙, 而且在大孔之间几乎布满了直径为10~20 μm的微孔.该结构提供了营养物质和新陈代谢的通道, 且细胞和生长因子也能通过.
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