Effect of long term aging on microstructure and stress rupture properties of a nickel based single crystal superalloy

A nickel based single crystal superalloy with [001] orientation was prepared by the screw selecting method in the directionally solidified furnace. The long term aging (LTA) of the alloy after full heat treatment was performed at 1040 1C for 200–800 h. The microstructure and stress rupture properties at 980 1C/250 MPa and 1070 1C/140 MPa of the alloy long term aged (LTAed) for different time were investigated. The coarsening g0 phase and the broadening g matrix channel are observed in the samples LTAed at 1040 1C, but the g0 morphology is still in cubic shape after LTA for 800 h. No TCP phase precipitates after LTA for 400 h, while needle shaped and granular TCP phase forms in dendritic core of the alloy after LTA for 600 h. With increasing aging time, the volume of the TCP phase increases and it grows from the dendritic core to the interdendritic region along a fixed direction. The composition of the TCP phase is mainly composed of Re and W. With increasing aging time the rupture life of the alloy at 980 1C/250 MPa and 1070 1C/140 MPa all turns shorter. Finally, the relationship between the microstructure and the stress rupture properties is discussed.     

轻质化MA/ODS镍基高温合金高温氧化行为

采用机械合金化(MA)和真空烧结工艺制备了Y2O3质量分数为2%～20%的氧化物弥散强化(ODS)镍基高温合金,在1 000℃空气中对合金试样进行100h的静态氧化实验,研究了Y2O3含量对合金高温氧化性能的影响与作用机制.结果表明:适量稀土氧化物Y2O3的加入(质量分数≤5%)可促进完整Cr2O3氧化膜的形成,提高氧化膜与合金基体的附着力,改善氧化膜的抗剥落性,减缓合金在1 000℃的氧化速度,从而有效提高合金的抗高温氧化性能.但过量添加则会使其抗氧化性能迅速下降.     

固溶热处理对一种第三代镍基单晶高温合金组织及高温持久性能的影响

研究了固溶热处理对一种Re含量为6.5%(质量分数)的第三代单晶高温合金组织及持久性能的影响,实验结果表明:合金铸态下存在明显的凝固偏析,枝晶间区域存在大量的(γ+γ′)共晶组织。固溶过程中,共晶组织在1 335℃以上开始快速溶解,但难熔元素,尤其是Re元素的偏析需要在1 360℃以上才能有明显改善;经过1 365℃固溶后疏松含量增加至0.21%(体积分数),接近铸态下疏松含量的5.2倍。铸态及经1 360℃和1 365℃固溶热处理后合金的持久性能测试结果显示:固溶热处理显著改善了合金的持久性能,且固溶温度越高,持久性能越高。在高温持久加载过程中,铸态合金的裂纹主要沿枝晶间分布,在(γ+γ′)共晶组织处萌生;当固溶温度较低时,且枝晶干处析出了较多的TCP(topologically close-packed)相,未能充分降低Re元素的偏析可能是导致枝晶干处TCP相大量析出的主要原因;当固溶温度较高时,TCP相析出量较少。     

加筋土的规格化应力特性研究

通过对加筋土的静三轴试验结果的规格化处理,得到了一系列加筋土的规格化应力同轴向应变的关系曲线.通过分析,发现在加筋土的受力过程中,存在一个加筋材料发挥作用的临界应变,其大小与围压、加筋层数、土性等因素有关,在工程实践中通过减小临界应变值来提高加筋效果.     

Effect of temperature and stress on high temperature creep behavior of Ni3Al-based single crystal superalloy

The creep behavior and dislocations mechanism of the Ni₃Al-based single crystal alloy IC6SX with [001] orientation were investigated under the testing conditions of 1100 ?°C/137 ?MPa, 1100 ?°C/120 ?MPa and 1070 ?°C/137 ?MPa. It was observed that the temperature and stress had a significant effect on the high temperature creep life of the single crystal alloy. As the temperature was reduced from 1100 ?°C to 1070 ?°C, the creep life increased from 65.07 ?h to 313.8 ?h. As the stress was reduced to 120 ?MPa, the creep life increased to 243.3 ?h. Under the high temperature and low stress condition the dislocations entered the γ′ phase by climbing caused by the atomic diffusion, instead of slipping.     

产前应激子代大鼠海马可塑性改变诱导抑郁样行为的发生

研究旨在探索海马可塑性改变在产前应激(PS)子代大鼠抑郁样行为中的作用。通过建立大鼠产前束缚应激模型,采用强迫游泳实验检测子代大鼠的抑郁样行为,快速Golgi染色观察海马CA1区锥体细胞顶树突的树突棘密度,Western-blotting检测海马脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。结果发现,与对照组相比较,PS组雌、雄子代大鼠强迫游泳实验(FST)中的不动时间均明显增加,有统计学差异(P0.05),而且PS组雌性子代大鼠的不动时间较雄性子代更加延长(P0.05)。PS组雌、雄子代大鼠海马CA1区锥体细胞的顶树突棘密度均较对照组显著减少(P0.05),PS组雌、雄子代之间无统计学差异。PS组雌、雄子代大鼠海马的BDNF表达均较对照组显著减少(P0.05),PS组雌、雄子代之间亦无显著性差异。这些结果说明海马CA1区锥体细胞的树突棘密度减少和海马BDNF表达减少参与PS导致的子代大鼠抑郁样行为的发生。     

Hot-corrosion behavior associated with the evolution of corrosion scales of a Ni-based superalloy in molten salts

The degradation of Ni-based superalloys in molten salts is closely related with the evolution of corrosion scales. In this work, the evolution of corrosion scales, the characteristics of the scale/alloy matrix interface associated with the corrosion mechanisms and the corrosion kinetics of a Ni-based superalloy Ni–20 Cr–18 W in molten salts were investigated. The outer surface of the corrosion scales was composed of numerous flakes. From the cross-sectional view, the scales gradually presented a...     

TiFe基储氢合金的BaZrO3坩埚熔炼制备及其储氢性能

利用自制25 kg 级BaZrO3坩埚,通过ZG-0．05型真空感应熔炼制备 TiFe 基储氢合金。熔炼条件为：0．6 MPa氩气保护气氛,精炼时间5～10 min,精炼温度1450℃左右。采用ICP原子发射光谱分析仪分析所熔合金的化学成分,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、XRD 衍射仪研究了合金的金相组织、表面形貌、微区元素分布、物相结构,用气体反应控制器测定了合金的PCT曲线。研究表明：由BaZrO3坩埚熔炼的TiFe基储氢合金氧质量分数与石墨坩埚熔炼的合金氧质量分数均小于0．1％,而石墨坩埚熔炼的合金碳质量分数为0．417％。BaZrO3坩埚熔炼后的合金完全由等轴晶构成,而石墨坩埚熔炼后的合金则由等轴晶组织和在晶粒内或沿晶界分布的球形TiC颗粒组成。BaZrO3坩埚所熔炼的合金不仅最大吸氢量比石墨坩埚熔炼的合金的最大吸氢量大,而且吸放氢平台压力也低。     

应力时效对镍基单晶合金DD11组织及持久性能的影响

研究了1070℃/100MPa应力时效对镍基单晶合金DD11组织和持久性能的影响,通过扫描电镜和透射电镜对应力时效前后的组织进行了观察和分析,并对合金应力时效前后的持久性能进行了测试与分析。实验结果表明:应力时效前50h是形筏阶段,竖直方向的γ相通道逐步变窄或消失,水平方向的γ相通道宽度逐步增加,立方状γ′相在应力的作用下向水平方向扩展并相互连接在一起逐渐形成筏排形貌。应力时效50h后是筏排粗化阶段,随应力时效时间的延长,组织缓慢粗化,但是筏排形貌基本保持稳定。对应力时效后的组织进行1 070℃/140 MPa持久性能测试,结果表明,在形筏阶段持久寿命基本保持稳定,在筏排粗化阶段,持久寿命逐步下降。应力时效500h后,持久寿命由热处理后初始状态的360h左右降低至140h左右。研究结果表明,γ相通道尺寸的粗化和组织的筏排化是持久性能衰退的主要因素。     

氧原子在Al(111)表面扩散的第一性原理研究

为了研究氧在Al(111)表面的扩散机制,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氧原子在A1(111)表面的外表面和间隙位置的扩散.本研究计算了氧原子在Al原子层的相同间隙层和不同间隙层的扩散势垒,结果发现:氧原子由八面体位置向四面体位置(包括表面hcp位置向fcc位置)扩散时,同层之间的扩散比层间的扩散势垒要小;表面向内层的扩散过程中,由fcc位置向四面体位置扩算要比由hcp位置向八面体位置扩散容易;讨论了由表面向内层扩散的可能路径.     

CaCl_2-NaCl熔盐中Fe~(3+)电化学行为的循环伏安分析

利用ZrO_2(Y_2O_3)固体电解质管集成构建Pt,O_2(air)|ZrO_2作为参比电极的电化学电池,采用循环伏安法在1273、1323、1373、1393K温度下对溶解0.5%Fe2O3的CaCl2-NaCl共晶熔盐中Fe~(3+)的电化学行为进行研究,分析了Fe~(3+)在Pt电极上的还原机理,并计算了电极反应交换电子数、Fe~(3+)扩散系数与Fe~(3+)扩散活化能等电化学参数。结果表明,在实验温度范围内,熔盐中Fe~(3+)在Pt电极上还原为Fe的反应是一步还原并受扩散控制的可逆过程;随着温度升高,Fe~(3+)扩散系数增大,Fe~(3+)扩散活化能为97.91kJ·mol-1。另外,本实验测得的Fe~(3+)扩散系数与文献值基本相符,因此,可以认为利用该电化学电池装置研究溶解有Fe2O3的CaCl2-NaCl溶盐的电化学行为是可行的。     

SiC涂层C/C复合材料应力氧化失效行为

在氧化性气氛(21% O2 79% Ar)、不同拉应力下研究SiC涂层C/C复合材料在1 000 ℃和1 300 ℃的氧化失效行为;采用扫描电镜观察SiC涂层C/C复合材料氧化失效后的断口形貌.试验结果表明:当温度为1 000 ℃,拉应力由C/C复合材料拉伸强度的20%增加至50%时,SiC涂层C/C复合材料的应力氧化明显加剧,寿命由大于5.00 h缩短到2.92 h,应力对SiC涂层C/C复合材料的寿命有显著影响;当拉应力为C/C复合材料拉伸强度的50%,温度为1 000 ℃和1 300 ℃时,材料均在低温区断裂,应力氧化寿命分别为2.92 h和2.62 h,温度对应力氧化寿命的影响不明显;应力氧化失效以纤维的氧化失效为主,外加拉应力起促进作用.     

Pt／Pt（111）薄膜生长的计算机模拟研究

以Pt/Pt(111)薄膜生长为例,建立一个包含更为细致的原子扩散过程的模型,采用蒙特卡洛模拟方法研究了不同覆盖率,不同温度下（111）面上外延生长早期阶段的原子聚集行为,得到了一系列分形状薄膜的形貌。计算表明,用来描述枝状晶体枝杆平均宽度的原子的平均最近邻配位数随温度的升高而增加,与扫描隧道电镜实验测量的结果一致。同时,还研究了原子沉积过程中沉积速率的大小对薄膜生长的影响。     

氧化石墨烯修饰碳纤维微电极电化学性能研究

采用电沉积方法将氧化石墨烯修饰到碳纤维电极表面,氧化石墨烯被还原从而制备石墨烯修饰的碳纤维微电极,考察多巴胺(DA)、尿酸(UA)、去甲肾上腺素(NE)以及铁氰化钾在修饰前后电极上的电化学行为.结果表明,在20 mmol/L pH值为7.4的Tris-HCl缓冲液中,氧化石墨烯经电沉积法得到的石墨烯修饰电极具有良好的稳定性和重现性,该修饰电极显著地提高了多巴胺和去甲肾上腺素的电化学响应,对DA和NE具有良好的电催化作用,在修饰电极上去甲肾上腺素和多巴胺的氧化过程受扩散控制.采用差示脉冲伏安法对NE和DA氧化峰电流与浓度的关系进行定量分析,DA氧化峰电流与浓度在1.0×10－7 ～ 1.0×10－4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip＝1×10－4 C＋5×10－10,相关系数r＝0.9906;NE氧化峰电流与浓度在1.0×10－7 ～ 1.0×10－4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip＝2×10－5C＋7×10－11,r＝0.9920.     

Suppressing the formation of SRZ in a Ni-based single crystal superalloy by RuNiAl diffusion barrier

NiAl-based bond coats applied in thermal barrier coating (TBC) systems containing Ru and Pt have been studied in recent years. Interdiffusion between the coatings and the underlying superalloy substrates usually results in degradation of the mechanical properties of the substrates. In this paper, a NiAl/Ru coating was deposited onto a single crystal superalloy DD6 by electroplating and electron beam physical vapor deposition (EB-PVD). Interdiffusion behavior of the NiAl/Ru and NiAl coated specimens at 1100 1 C was comparatively investigated. For the NiAl coated specimen, after 100 h vacuum annealing, beneath the coating there was a 50 mm thickness secondary reaction zone (SRZ) with some needle-like topologically closed pack ed (TCP) phases. However no SRZ was observed in the NiAl/Ru coated specimen. This may be attributed to the RuNiAl that acted as a diffusion barrier to prevent the inward diffusion of Al from the coating and the outward diffusion of refractory elements from the substrate, and hence suppressing the formation of TCP phases and SRZ in the superalloy.     

应用DDM/FEM方法研究开口腔体电磁散射特性

将非重叠区域分裂法（DDM）与矢量有限元法（FEM）相结合对无限大接地的三维开口腔体的电磁（EM）散射问题进行分析，将原尺寸较大的腔体分成若干较小的子域，在各子域内推导出此边值问题的等价泛函，在此基础上应用矢量有限元法进行分析。通过传输条件实现各子域间的耜合，在腔体口面应用边界积分方程（BIE）进行描述，这样，减少了程序运行时对计算机内存的需求，易于对电大尺寸腔体的电磁散射问题分析计算，所得数值结果与有关文献的结果一致。从而验证了本算法的正确性。     

水热法制备钛基镍催化剂及电催化活性研究

提出了以水合肼为还原剂,采用水热法制备链状结构的钛基镍(Ni/Ti)催化剂的新方法,对其微观形貌和电催化性能进行了表征.扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)测试结果表明,以钛为基体提高了Ni金属粒子的分散度,颗粒大小均匀,约500nm,形成链状结构.循环伏安、线性扫描、交流阻抗实验结果表明,水热法制备的Ni/Ti催化荆对甲醇氧化的电催化活性远高于多晶镍电极,其氧化峰电流是多晶镍电极上的5倍.在甲醇氧化活性范围内,Ni/Ti电极在含甲醇的碱性溶液中电荷传递电阻Rα较低,并且Rα随着施加电位和甲醇浓度增大依次减小,表现出稳定的电催化活性.图6,表1,参27.     

A simulation study on the thermal and wetting behavior of alkane thiol SAM on gold (111) surface

Molecular dynamics simulations have been performed to investigate the structural,thermal and wetting properties of self-assembled monolayer(SAM) of alkane thiol on gold surface.The specific heat capacity of the gold SAM surface was found to linearly increase with the temperature in the range 100–300 K.It was found to drop down at 400 K and this decrease might be attributed to the disorder of the SAM chains.Hydration of gold SAM surface for two different terminal groups,namely methyl(hydrophobic),and hydroxy(hydrophilic) was studied at room temperature.The difference in their wetting behavior and the structure of their interfacial water were examined from the estimation of the z density profile,radial distribution function,hydrogen bonds and orientation of water dipoles in the interfacial region.The present simulation results suggest that the wetting behavior of the gold SAM surface can be modified by altering the terminal functional group of the SAM chains.     

Ru／NaX催化氢甲酰化反应条件的研究

本文利用Ｌ＿９（３￣４）正交设计表研究了Ｒｕ／ＮａＸ（５％Ｒｕ）催化剂非均相催化１－庚烯氢甲酰化过程中，催化剂羰化处理温度、ＰＰｈ＿３添加量、反应温度和反应压力的影响。实验结果表明，羰化温度和ＰＰｈ＿３添加量是重要的影响因素，反应温度和反应压力是提高催化剂选择性的重要因素。羰化过程中形成的羰基络合物是影响催化剂性能的重要因素。     

慢性束缚应激性抑郁与雌性小鼠雌激素和海马雌激素受体的关系

采用慢性束缚应激抑郁模型,通过强迫游泳测试(Forced swimming test,FST)和免疫组织化学方法,探讨了慢性束缚应激对雌性小鼠海马雌激素受体(Estrogen receptor,ER)和行为表现的影响.结果显示:与对照组相比,慢性束缚应激小鼠的体重降低或增长速度明显减慢,FST不动时间增长(P＜0.01),ER表达下降(P＜0.01);卵巢切除后的小鼠在行为表现和ER表达与慢性束缚应激组的结果相似;与应激组相比,应激同时周期性外源补充雌激素,小鼠体重增长速度加快,FST不动时间明显减少(P＜0.01),而ER表达明显下降(P＜0.01).结果表明,慢性束缚应激能诱发抑郁,慢性束缚应激性抑郁发生与雌激素水平及雌激素受体下降有关.