金属及其合金中注入离子引发的基体长程效应

为研究金属及其合金基体中不同固溶度的注入离子引发的长程效应,采用固溶度相差较大的元素以及单晶和多晶为分析材料,用透射电子显微镜弱束成像技术研究了被注入材料的横截面样品.结果表明:铁、钨在单晶铜、多晶奥氏体不锈钢中固溶度很低,长程效应明显,在基体表层有位错密度峰值;注入离子剂量增加时,甚至出现两个位错密度峰值.钼和铁在奥氏体不锈钢中有较高的固溶度,注入离子在基体表层没有位错密度峰值出现.     

定向凝固Ni-Mn-Ga-Gd高温记忆合金的双程形状记忆效应

Ni-Mn-Ga合金具有优异的热稳定性,是一种极具潜力的高温形状记忆合金.目前,关于Ni-Mn-Ga合金双程形状记忆特性的研究多集中在单晶中,只因其多晶双程形状记忆效应远小于单晶.本文在已有研究基础上,提出依靠定向凝固方法,制备取向多晶,提高多晶Ni-Mn-Ga合金的双程形状记忆效应.试验结果表明,经定向凝固工艺制备的Ni54Mn25Ga20.7Gd0.3合金,当提拉速度为10μm/s时得到取向性较好的多晶,此时合金具有相较于固溶合金更好的双程形状记忆效应,且经过形状记忆循环训练后,可以将双程可逆应变提升至3.8%,即使200次热循环后,合金的双程形状记忆效应仍能稳定在3.0%.     

单晶和多晶TiAl–Ti3Al双相合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

钛合金由于具有优异的力学和耐腐蚀性能,使得其在航空航天等领域具有重要应用价值。然而,单晶结构对钛合金腐蚀行为的影响及其机制并不明确。为了阐明高强度TiAl合金中单晶结构与其腐蚀性能的关联性,使用电化学和表面表征等方法,本文深入探究了Ti–45Al–8Nb双相单晶及其多晶合金在NaCl溶液中腐蚀性能的差异。动电位极化曲线显示,双相单晶合金的腐蚀速率较低,相比于多晶合金,点蚀电位高出约280 mV。电化学阻抗谱和恒电位极化图显示单晶合金表面钝化膜的电荷转移电阻更高,这是因为其钝化膜中Nb元素含量较高。本文的结果表明,由于单晶合金微观结构和成分分布更加均匀,与多晶合金相比,双相Ti–45Al–8Nb单晶合金在NaCl溶液中具有更高的耐蚀性。     

原始组织对等通道角挤压纯铜组织性能的影响

分别对单晶和多晶原始纯铜进行等通道角挤压(ECAP)实验,研究Bc路径挤压后的组织特征和力学性能.结果表明,单晶和多晶铜在挤压过程中晶粒的细化方式明显不同:单晶铜在位错塞积后形成胞状结构,晶粒在位错塞积区发生断裂是其晶粒细化的主要原因;多晶铜在挤压中发生晶粒转动、晶界移动后造成晶粒被拉长并断裂,这是其晶粒细化的主要原因.力学性能对比发现,挤压中单晶铜的硬度和抗拉强度较多晶铜变化显著,认为挤压后单晶铜亚晶的定向排列是延伸率大幅度提高的主要原因.     

单晶高温镍合金循环加荷情况下变形和破坏的结构特性

直到不久以前，提高弥散硬化镍合金热弼洼主要的方向是改变合金元素的含量以求得合金元素最佳的密度，该密度能保证合金某种规定的综合性能。因而现代工业用的高温镍合金含有大约10—15种合金元素和微合金元素，而在强化相中各成分达到了极限溶解度。但是提高高温材料抗蠕变性和抗破坏性的课题还没有完全解决，因为对于多晶的铸件来说，与施加载荷轴心线垂直的晶界处出现的破坏比较典型。本文对单晶高温镍合佥在循环加荷情况下的组织和性能进行了研究。     

镍基高温合金磨削表面工艺性能试验研究

为了探究镍基高温合金的磨削表面工艺性能,采用单因素试验的方法,分别进行镍基高温合金单晶DD5和多晶GH4169的平面槽磨削试验,得到砂轮线速度、磨削深度和进给速度对其表面质量的影响规律,并对磨削亚表面微观组织和磨屑形貌进行观察.结果表明:随着砂轮线速度的增大,表面粗糙度R_○a不断减小;随着磨削深度和进给速度的增大,表面粗糙度R_○a不断增大.在相同工艺参数下,多晶GH4169更容易加工,可磨削性能更好.随着砂轮线速度的增大,磨削亚表面出现塑性变形层且塑性变形作用减弱.磨屑主要有锯齿状和崩碎状等,其中锯齿状磨屑居多.     

Mn掺杂对Fe81Al19合金磁致伸缩和输运性质的影响

为改善并提高Fe-Al磁致伸缩合金的性能, 熔炼制备Fe_81-xMn_xAl₁₉(x=0~24)系列合金多晶块体, 并研究Mn元素掺杂替代对Fe₈₁Al₁₉合金的结构、 磁性、 磁致伸缩及输运性质的影响.  结果表明: Fe_81-xMn_xAl₁₉系列合金的磁致伸缩系数随Mn元素质量分数的增加而降低, 这是由生成有序第二相和磁能积密度降低所致; Mn元素掺杂提高了Fe-Al多晶合金的电阻率和Fe\|Al磁致伸缩合金的交流频率使用范围; Mn元素掺杂替代降低了Fe-Al多晶合金的各向异性, 提高了低场磁致伸缩效应.     

鋁的晶粒边界本性对蠕变的影响

一、引言大多数金属材料是在多晶状态下使用的.此时金属的性貭包括两个部分:晶粒内部的性质和晶粒边界的性貭。在许多文献中都研究了晶粒大小对金属性质的影响.晶粒愈大则晶界的相对影响愈小.在低温下细晶粒金属具有较好的力学性质,细晶粒金属的弹性性能较好,例如拉伸试验时比例极限随着晶粒变细而增加.晶粒边界对范性的影响比对强度的影响大.的工作(1957)指出,只有当样品截面中晶粒数小于20的时候(实验是用锡做的)晶粒大小对强度和范性才会有明显的影响.我们在研究低碳钢的范性时(莫洛卓夫和王煜明,1957)也得到相似的结论. 这样,就可以得出一个结论:在晶粒边界上有着很大的晶格畸变. 曾经观察到,随着金属纯度的增高,晶界对金属强度的影响减小.这说明杂质原子     

液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb共晶合金

以P123(聚乙烯-聚氧乙烯-聚乙烯)为表面修饰剂,在液体石蜡/水的体系中,成功制备了枝状的Bi-In-Sn-Pb共晶合金.用透射电子显微镜,XRD射线衍射仪对产物的形貌和组成进行了表征.结果表明:产物为多晶纳米合金,这些合金由大量形貌规整的立方体颗粒组成,整体呈现松针状.摩擦实验结果表明,当添加浓度为0.3%时具有最佳的抗磨性能,能有效地提高基础油的抗磨性和承载能力     

Zr-4合金的疖状腐蚀性能与显微组织的关系

为弄清Zr-4合金的疖状腐蚀性能与其经不同热处理工艺制度处理之后得到的显微组织间的关系,用4种不同的热处理工艺制度对Zr-4合金进行了热处理,然后连同原材料一道进行了在500℃,10．3MPa的过热蒸气内8h的腐蚀试验．测定了腐蚀增重后,用透射电子显微镜（TEM）分析了它们的显微组织及对应疖状腐蚀情况,用电子衍射标定了该合金的第二相粒子（SPP）,找出了显微组织与疖状腐蚀的关系,从而确定出影响Zr-4合金耐疖状腐蚀性能根本的原因是基体α-Zr中Fe和Cr等合金元素的过饱和固溶量的差异．     

细粒多晶金属流压系统的原子相互作用应力应变系关

引言离子晶格能的计算方法在教课书中是早已成型了的〔1〕,在已建立起的完整晶格能的计算方法的基础上,已得到相互作用能曲线,又由它可以计算出相互作用力,从而解释了一些现象,包括完整晶体的一些力学行为.本文要学习的问题,是由相互作用的角度来解决细粒多晶金属在均向压力或均向张力作用下的一切力学性质.至于离子晶格能的计算方法不能够原封不动地用于实际的多晶金属,细粒多晶金属一般视为是各向同性,而离子晶体的离子键是球对称的.因此本文作的分析,在性质上有些象离子晶体晶格能问题,但与此又大有区别:     

Mg2Ca相对镁合金形变和失效机理的影响

采用分子动力学(MD)模拟方法,在分析Mg-Ca合金中Mg基质和Mg_2Ca稳定相机械性能基础上,对比揭示了Mg_2Ca对多晶镁合金形变和失效机理的影响.特定方向的单轴载荷下,单晶Mg伴随着活跃的锥面c+a和柱面a位错,有显著塑性形变.单晶Mg_2Ca无明显塑性形变,高刚度且脆性强烈.对比多晶Mg/Mg_2Ca复合材料的微观结构,在塑性形变过程中,Mg_2Ca晶粒因其高刚度能减少合金位错并阻断相邻Mg基质中活跃的基面a和锥面c+a位错的传播,从而锚定周围原子.而较弱的Mg/Mg_2Ca界面容易产生裂缝,引起晶间断裂,最终使多晶镁合金失效.     

超高硬度堆焊材料强韧化分析

针对超高硬度堆焊材料抗裂性差和韧性低的技术难点,以中碳合金系统为基础研究系统,用二次旋转回归设计的方法建立了堆焊金属性能的数学模型,并用函数图直观地分析了各合金元素对堆敷金属强韧性能的定量影响规律.结果表明,合金碳化物对堆敷金属性能影响显著,控制碳与合金元素的配比是获得性能优良的堆敷金属的关键.     

气流搅动法高压合成磷化铟

毫米波段的微波通信和长波长激光器的光纤通信大大增长了对磷化铟单晶的需要,因而磷化铟单晶生长的研究在国外取得很大进展,也引起了国内的重视。但高压液封直拉(LEC)单晶的缺陷密度和电学性能在很大程度上取决于原始多晶料的质量,单晶生长率更与多晶料中富铟量的高低有密切关系。为满足LEC的需要,我们摸索出一个新的高压合成磷化铟多晶料的方法——气流搅动法。结果表明,此法本身具有合成速度快,不会爆炸,原料铟可充分利用,合成产物接近化学计量等优点。就我们所用简单高压容器和电阻炉加热方法来说,设备简单,造价低廉。     

N_2在单晶Zr(0001)表面吸附的AES和LEED研究

Zr是一种很重要的金属,有很强的吸附能力,但对其表面性能的研究至今还很少报导,可能是不容易得到好的单晶样品和清洁的表面。Moore和Foord等研究过Zr的表面结构和对O_2的吸附。以及多晶Zr对气体的吸附。在文[3]报道了Zr的俄歇谱的谱线线     

直拉法生长Y-LiNbO_3单晶中组分过冷的胞状界面的形态学研究

本文报导了作者对直拉法生长Y-LiNbO_3单晶的胞状界面的形成及其形态所进行的观测和研究.结果表明,虽然胞状界面的形态因晶体的生长方向而异,但是胞状界面上的胞都是由{01·2}小晶面组成的.文中还讨论了氧化物晶体与金属晶体的胞状界面在形态上的差别,指出其根本原因在于二者的熔化熵不同.     

磷化铟的深能级缺陷

磷化铟和与它有关的三元四元合金是目前认为作光电及微波器件比较有前途的材料.上述一些器件的制备工艺虽尚未成熟,但已发现材料的质量与光电及微波器件的性能有很大的影响,因此研究磷化铟体单晶的性质很重要.本文用深能级瞬态谱仪来研究磷化铟的深能级缺陷的性质.采用化学处理方法可以较方便地制备Au-InP的肖脱基势垒二极管,电学特性和稳定性较好,适合于深能级瞬态谱的测量.在测量时发现磷化铟体单晶中有可能存在缺陷团,除此之外还可以测量到浓度较低的另外两个深能级缺陷,它们的能级参数分别为(E_c-0.15eV,σ_n~A=1.2×10~(-18)cm~2)及(E_c-0.40eV,σ_∞~B=1.8×10~(-14)cm~2).     

离子注入多晶Si浅结工艺在双极集成电路中的应用

本文用背散射技术、霍尔效应和X光衍射法测量As离子注入多晶Si浅结工艺在制备D.I2902电路中的基本参数:As在多晶Si中的扩散系数、电阻率、迁移率和晶粒大小。对影响电路参数的多晶Si与单晶Si之间的界面氧化层、多晶Si厚度和晶粒大小作了较详细的分析,指出极薄界面氧化层的存在影响As从多晶Si向单晶Si的扩散,也有利于发射效率的提高。最后给出D.I2902电路的工艺流程和基本电参数。     

新型高性能金属玻璃纤维应变传感器

目前，商业应变片的应变敏感材料是丝状或是箔状的，因为它们的电阻率较低且不能做得很细，所以其性能和可靠性都不太好．尺寸更小的以单根应变敏感材料为敏感元件的应变传感器一直是人们追求的目标，自第一个商业化应变片诞生开始人们就一直致力于实现该目标．而用传统的应变敏感材料是无法实现的．之前我们已经研究了金属玻璃纤维的压阻效应，已经证实它们是一种性能优异的应变敏感材料．用高电阻率和极细的单根金属玻璃纤维做成的应变传感器能实现人们长期以来追求的目标．     

贮氢合金的晶体结构与性能研究

研究了不同种类的贮氢合金的晶体结构与贮氢性能之间的相互关系，发现具有产用价值的贮氢合金必须满足一定的结构要求，其贮氢性能与金属原子的半径比，电子层结构以及它们与氢的亲合力有密切关系。