陶瓷涂层/GH202合金界面显微组织的演化

航天发动机工作时,要求燃气通道内表面具有优越的抗高温、抗氧化性能和良好的机械性能.作者在GH202合金制备的火箭发动机关键零件表面加涂高温无机涂层,并通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及硬度测试,观察和分析了涂层/GH202合金界面显微组织的演化.研究结果表明GH202合金表面高温无机涂层经历了1000℃25℃的50次热循环后,涂层无崩裂、脱落现象,涂层与基体结合牢固,性能良好.在1000℃时的扩散退火过程中,合金中的Cr元素向涂层/基体合金界面扩散,在涂层一侧形成富Cr元素的化合物层,在基体一侧形成富Ti,Al元素的晶间氧化物层;涂层中主要元素Si向金属基体中扩散.为提高涂层与基体合金的结合强度以及涂层的热腐蚀性能提供了依据.     

高温合金微晶涂层的发展

高温合金微晶涂层是一种新的高温合金防护涂层体系。与目前通常采用的涂层不同，它的成分与基体合金基本相同。这种涂层具有良好的抗氧化性能，而且由于与基体成分相同，避免了传统涂层高温合用后在涂层与基体间因互扩散形成的脆性有害相等。高温合金微晶涂层是在微晶化对铁、镍基等各类合金抗氧化性能影响的基础上发展起来的。综述了国内外研究微晶化影响铁基合金，金属间化合物，高温合金等氧化性能的研究情况，着重介绍了高温合金     

烧结气氛对注射成形Fe/2Ni合金性能的影响

在H2 ,H2 N2 及真空气氛下对Fe/ 2Ni合金进行了烧结 ,讨论了烧结气氛对合金碳含量以及合金力学性能的影响 ;指出烧结气氛是通过H2 N2 混合气氛中H2 脱出合金中的碳 ,从而影响合金的最终组织来影响合金力学性能的 ,因此可以通过控制烧结气氛中的H2 的含量来控制合金中的碳含量 ,以得到所需的力学性能 ;并对合金脱碳机理作了初步探讨     

超薄Pd-Cu/Al_2O_3合金膜的透氢性能

以多孔Al2O3陶瓷管为基体,采用化学镀法分步沉积Pd和Cu金属层,再经高温合金化处理,制备组分不同的Pd-Cu合金膜,膜厚均约为4μm.研究合金膜在100~650℃范围内的透氢性能,考察温度和膜组成对透氢性能的影响.结果表明:H2在膜表面的扩散过程是H2渗透速率的主要控制步骤;温度对膜透氢性能的影响规律因膜组成而异,这可能与合金膜在不同组成、不同温度条件下所呈现的晶相结构有关.     

压力对铍/铜/HR-1不锈钢热静压组织结构的影响

在800℃下,分别在20、30、40、50MPa压力下对铍/铜/HR-1不锈钢进行真空热静压扩散连接。利用光学金相、显微硬度计、扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射仪(XRD)分析了接头扩散区的微区成分和组织结构;探讨了扩散区成分,组织结构与压力的关系。研究表明:压力的作用将使试样产生动态形变再结晶和扩散性蠕变,也能影响扩散焊区的扩散宽度、晶粒大小和金属间化合物数量;单轴向压力作用下,基材或扩散焊区出现织构;降低铍/铜/HR-l不锈钢接头性能的主要因素是金属间化合物优先沿晶界生成,适当降低压力或缩短热压时间可减少金属间化合物的形成,改善连接性能。     

金属间化合物的环境氢脆

总结金属间化合物两类室温环境氢脆的研究成果.金属间化合物的环境氢脆涉及两个主要过程,即氢原子的产生和氢原子在合金中的扩散.实验结果证实,在空气中氢原子的产生途径是合金中的活性元素与水汽发生表面反应,而在氢气中则是合金表面的过渡族元素催化裂解氢气分子成为氢原子.抑制金属间化合物发生环境氢脆的有效途径是合金化.硼可以完全抑制Ni₃Al合金中由水汽诱发的环境氢脆,其主要机理是硼原子强烈降低了氢原子的沿晶扩散系数.铁可以有效抑制Co₃Ti合金中由水汽诱发的环境氢脆,其机理是铁原子抑制了合金与水汽的表面反应.硼可以完全抑制有序态Ni₃Fe合金中由氢气诱发的环境氢脆,其机理是硼原子偏聚在晶界上,降低了合金的晶粒尺寸,提高了合金的晶界强度,显著降低了氢原子的沿晶扩散系数.     

Pd(OH)2胶体预处理及化学镀法修补复合Pd膜

提出了一种有效的膜缺陷修补方法,即预先采用Pd(OH)2胶体浸渍有缺陷的Pd膜,还原后再化学镀金属Pd.通过扫描电镜(SEM)和金相显微镜对膜的表面和断面进行表征,并结合透氢性能测试对膜的修补效果进行了评价.研究结果表明:预处理后所形成的Pd金属微粒可富集在膜缺陷处且对后续的化学镀反应有良好的催化作用,从而促进了金属Pd在缺陷处的沉积,使膜缺陷得到有效修补.文中修补工艺可在几乎不损失氢通量的前提下大大提高Pd膜的选择性.     

ZnO压敏陶瓷反射光谱的研究

利用简便的粉末反射光谱法，测量了不同烧结温度下ZnO压敏陶瓷的反射光谱，并对其影响机理进行了探讨．研究结果表明，同纯ZnO相比，压敏陶瓷反射光谱吸收边发生红移，红移量随烧结温度的提高而增大；吸收边斜率随着烧结温度升高而变小．吸收边的变化是烧结过程中ZnO晶粒表面包覆程度和元素相互扩散随温度变化的结果．高温烧结的试样在波长为566nm、610nm、650nm处存在光反射谷，反射强度随烧结温度升高而降低．烧结过程中形成的界面层缺陷是反射谷形成的主要原因，缺陷类型与温度变化无关，浓度随烧结温度的升高而增大．     

硬铝LY11的SPF/DB工艺试验研究

采用浸镀锌法,调整预处理后 Ｌ Ｙ１１ 合金表面的氧化状态;在大气环境、无中间合金条件下进行了超塑成形／ 扩散连接（ Ｓ Ｐ Ｆ／ Ｄ Ｂ） 试验,并探讨了其连接机理结果表明,覆盖于连接表面的锌元素,在 Ｓ Ｐ Ｆ／ Ｄ Ｂ 过程参与了金属间互扩散实现了无保护气氛条件下的超塑变形／ 扩散连接在４４０ ℃／５０ Ｍ Ｐａ／４ｈ 条件下获得较好的连接效果,拉伸试样在母材处断裂扩散连接机理为通过原子扩散实现连接界面的迁移;回复和再结晶引起原始连接界面的消失     

Pd-ZSM-5复合膜的制备及其氢气分离性能

为了能够在大孔氧化铝载体表面得到透氢性能良好的钯膜,利用二次生长法在多孔Al₂O₃载体上生长出一层连续完整的ZSM-5沸石分子筛修饰层,通过化学镀过程在ZSM-5沸石分子筛修饰的载体上沉积一层钯膜,从而得到Pd-ZSM-5复合膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对载体、ZSM-5沸石分子筛修饰后的载体和Pd-ZSM-5复合膜的形貌进行详细分析,并通过X线能量色散光谱(EDX)对Pd-ZSM-5复合膜的表面和截面元素分布进行了研究。而且,为了确定该Pd-ZSM-5复合膜的H₂渗透性能,在623～773 K范围内,研究了操作温度、操作时间和测试压力对Pd-ZSM-5复合膜透氢性能的影响。研究结果表明,ZSM-5沸石分子筛修饰层能够有效改进载体的表面粗糙度和降低其表面孔径,有助于Pd膜的沉积。所制备的Pd-ZSM-5复合膜表面完整、致密,Pd膜层厚度约为5μm, ZSM-5沸石修饰层厚度约为3μm。当操作温度为773 K、渗透压力为0.1 MPa时,Pd-ZSM-5复合膜的H₂渗透通量和H₂     

铝合金表面机械球磨Ni-Al-Mo复合涂层的制备及其摩擦特性研究

通过机械球磨方法在铝合金表面制备了Ni-Al-Mo复合涂层,对涂层微观组织、组成成分和摩擦学性能等进行了分析.结果表明:经过7 h机械球磨制备的Ni-Al-Mo复合涂层内元素均匀分布;550℃退火后涂层中均有Al3 Ni金属间化合物新相生成;复合涂层中Al3 Ni和Mo的存在使得涂层硬度高于铝合金基体和Ni-Al涂层,...     

ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷形成机理分析

目的 为探究 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷产生的原因及其形成机理。 方法 通过扫描电子显微镜( SEM) 对未经机加工和经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面不同形态的斑点缺陷进行形貌分析,并结合能量色散 X 射线 谱(EDS)对斑点缺陷的化学成分进行检测,最后耦合合金铸态组织和力学性能进行综合分析。 结果 未经机加工的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷呈深黑色,而经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷呈白色,且部分白色斑点 中心有一小块黑色区域。 不过未经机加工和经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷都呈现龟裂状、其与基 体的过渡界面处均未发现任何空隙存在,且其主要成分均为 Mg 的氧化物或氢氧化物、同时含有 Cl、K 等由溶剂引 入的杂质元素,但未经机加工的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷中 Cl 元素的含量相对较高,而经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷中 K 元素的含量相对较高。 值得指出的是,经机加工后的 ZM6 铸造镁合金表面白色斑 点中黑色区域存在微小气孔。 结论 ZM6 铸造镁合金表面斑点缺陷的产生是由 Mg 的化学腐蚀及电偶腐蚀造成的, 而不是由氧化夹杂造成的。 因此,通过加强 ZM6 铸造镁合金精炼效果以获得化学成分均匀的熔体是获得高质量 构件的有效途径。     

LaNi_(2.5)Co_(0.5)储氢合金在充放电循环过程中的电化学性能研究

以感应熔炼法制备的LaNi_(2.5)Co_(0.5)合金为研究对象,对该合金及其氢化物的相结构进行了分析,并对合金电极的放电容量保持率、高倍率放电性能、氢扩散系数及极化电流密度等电化学性能进行了研究.结果表明:吸氢后的合金会产生明显的非晶化现象,造成合金吸放氢能力和氢化物稳定性下降.随着循环次数的增加,合金的放电容量和高倍率放电性能均表现出先快速下降到逐渐缓慢降低的趋势,而合金的氢扩散系数和极化电流密度却呈现出不同的变化趋势.高倍率放电性能的下降主要与合金表面反应活性相关,说明表面劣化现象是造成合金电化学性能衰退的主要因素.     

HEDP表面处理 对Ni3Al氧化行为的影响

利用高能量密度等离子体（ＨＥＤＰ）对金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ进行了表面处理，在合金表面获得了纳米级微晶层。该微晶层可以通过增加Ａｌ２Ｏ３优先形核位置和提高Ａｌ的向外扩散促进Ｎｉ３Ａｌ氧化时形成表面Ａｌ２Ｏ３，消除了生长速度较快的ＮｉＯ相。     

一步法电沉积钯铜二元金属纳米管(英文)

由钯和铜纳米颗粒组成得二元金属纳米管通过电沉积的方法在氧化铝模板中被制备出来.金属离子的扩散和沉积过程的竞争决定了最终的产物是纳米管或者是纳米线.在较高负电位下,其生长受扩散控制,金属离子在纳米管的边缘被消耗,形成的是纳米管结构.而在较低的负电位时形成的是纳米线.在硝酸根离子的电催化实验中,相比于薄膜,纳米管的催化性能受氢气析出的影响较小.在空气中放置6个月后,二元金属纳米管被氧化成均一相的氧化物纳米管.     

Mg对Zn--11%Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11%Al、Zn-11%Al-1.5%Mg、Zn-11%Al-3%Mg和Zn-11%Al-4.5%Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11%Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明：Zn-11%Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn2三元共晶、块状 MgZn2相和Al/MgZn2二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe2 Al5 Znx和FeAl3 Znx相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11%Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂. Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.     

Cu3(BTC)2提高聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺复合膜气体分离性能成因的研究

将金属有机骨架化合物Cu₃(BTC)₂填充到聚二甲基硅氧烷中，制备聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺改性复合膜，用于气体分离的研究。考察了操作温度和压力对CO₂、CH₄、O₂和N₂在改性复合膜中的渗透系数、扩散系数、溶解度系数和分离系数的影响。结果表明，填充Cu₃(BTC)₂可降低气体的渗透活化能、扩散活化能和膜的压缩效应，进而提高气体的扩散性能和渗透性能；Cu₃(BTC)₂改性复合膜在低温条件下可得到较高的渗透性能和分离性能，较高压力可在不降低膜分离性能的基础上提高其渗透性能。     

Effect of dislocation configuration on non-equilibrium boron segregation during cooling

Different densities and configurations of crystal defects were obtained in an austenitic Fe-30%Ni alloy and an ultra low carbon bainitic (ULCB) alloy by undergoing different deformations and annealing treatments at high temperatures. Boron segregation on grain boundaries and subgrain boundaries during air-cooling were revealed by means of the particle tracking autoradiography technique. It is found that non-equilibrium segregation is resisted indeformed grains after recovery and polygonization, boron-depleted zones seem to be quite clear inrecrystallized grains than those in deformed original grains during cooling. Subgrain boundaries andpolygonized dislocation cells have a significant effect on non-equilibrium boron segregation duringthe air-cooling. The results implicates that dislocation configuration is a more important factor affecting boron segregation at grain boundaries rather that the density of defects itself in thegrain.     

Hydrogen absorption-desorption cycle decay mechanism of palladium nanoparticle decorated nitrogen doped graphene

As a hydrogen storage material, palladium nanoparticle decorated nitrogen doped graphene (Pd/N-rGO) has drawn much attention owing to its high absorption capacity at moderate conditions. However, its hydrogen absorption-desorption cycle performance, which is essential for their practical application, has been rarely studied. In this paper, a simple and convenient high temperature thermal reduction method was used to synthesize nitrogen-doped graphene decorated with Pd nanoparticles (Pd/N-rGO). Taken it as a representative, the hydrogen absorption-desorption cycle performance of Pd/N-rGO was investigated. The results showed that after three cycles the hydrogen storage capacity dropped from 2.9 ​wt% to 0.8 ​wt% at 25 ​°C and 4 ​MPa pressure. It was found that the palladium nanoparticles shed from Pd/N-RGO sheet after cycle performance test, and then agglomerated. These phenomena will weaken the hydrogen spillover effect, leading to the decrease of hydrogen storage capacity. Meanwhile, decreased defects reduce the hydrogen absorption sites, which will thus deteriorate the hydrogen storage capacity.     

Reinforcing effect of laminate structure on the fracture toughness of Al_3Ti intermetallic

Metal/intermetallic laminate composites can improve the mechanical properties of intermetallic materials using metal layers. In recent years, titanium aluminide intermetallics have received increasing attention due to their excellent performance properties, such as high melting point, high specific strength and stiffness, and good corrosion resistance. However, the low fracture toughness of Al_3Ti alloys at room temperature has greatly limited their application, and fiber or particle reinforcement has not shown a significant toughening effect. Research into the reinforcing effects of the interface and near-interface zone on the fracture behavior of Al_3Ti is lacking. Ti/Al_3Ti metal/intermetallic laminate composite was synthesized from titanium and aluminum foils using vacuum hot-pressed sintering technology. The microstructure of the prepared material was analyzed by scanning electron microscope and electron backscattered diffraction. Results illustrate that both Ti and Al_3Ti were single-phase and there was a noticeable stress concentration on the interface. To obtain indentation and cracks, loads were applied to different locations of the composite by a microhardness tester. The growth path of the cracks was then observed under microscope, showing that crack propagation was prevented by the interface between the Ti and Al_3Ti layers, and the cracks that propagated parallel to the laminate shifted to the interface. Fracture toughness of the different areas, including Al_3Ti layers, interface, and near-interface zone, were measured by the indentation fracture method. The fracture toughness at and near the interface was 1.7 and 2 times that of the Al_3Ti layers, respectively. Results indicate that crack blunting and crack front convolution by the laminate structure was primarily responsible for increased toughness.