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关键词： 6005A铝合金铸锭   均匀化温度   显微组织   硬度   导电率  

摘要： 采用金相观察、硬度和电导率测试、扫描电镜观察及能谱分析等方法对6005A铝合金铸锭及不同均匀化温度处理后的铸锭组织进行研究。结果表明:6005A铝合金铸态组织主要由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成,第二相主要为Mg_(2)Si、AlFeSi相。在450~500℃均匀化处理时Mg_(2)Si从固溶体中析出。随着均匀化温度继续升高,Mg_(2)Si及非平衡共晶相逐渐回溶到基体中,从α-Al固溶体中析出的Mn、Cr元素与板条状的β-AlFeSi相结合,使板条状的α-AlFeSi相转变为断续球状的α-Al(FeMn)Si相和α-Al(FeMnCr)Si相,铸锭在570℃均匀化效果最佳。随着均匀化温度升高,铸锭硬度先降低后升高再降低,导电率呈现先升高后降低趋势。α-Al基体中析出细小的α-Al(FeMn)Si、Al(FeMnCr)Si弥散相尺寸随均匀化温度的升高逐渐增大。

关键词： 屏蔽材料   分类   工艺   喷涂  

摘要： 我国的屏蔽技术起步较晚,最初的屏蔽材料多为进口。我国国力的提升使电磁屏蔽领域有了较大的发展,新型国产屏蔽材料层出不穷。文章对电磁屏蔽材料的分类和工艺进行介绍。

关键词： 因瓦合金   偏析   高温热塑性   冲击性能  

摘要： 通过对因瓦合金铸锭进行均匀化退火处理,探究退火处理对铸锭组织、热力学性能以及冲击性能的影响。结果表明,退火处理后,因瓦合金的铸态组织发生改变,成分偏析得到改善,室温冲击性能提升了约7倍;高温下变形抗力降低,高温热塑性得到改善,高温脆性区间下降,热加工的温度窗口变大,这有利于提高因瓦合金的热加工效率和成材率。

关键词： 高熵合金   间隙碳原子   TRIP(transformation induced plasticity)效应   微观组织   性能  

摘要： 通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段分析了(Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10))_(100-x)C_(x)(x=0,0.5,2.0,2.5;原子分数)浇铸态高熵合金微观组织与力学性能。结果表明,随着碳原子含量的增加,浇铸态高熵合金由fcc+hcp双相结构转变为fcc单相结构;间隙碳原子的固溶使合金发生晶格畸变,稳定fcc相,抑制亚稳态hcp相的生成。当x=2.0时,几乎仅存在fcc相衍射峰,微弱的hcp相衍射峰说明其含量很低。当碳原子的原子分数达到2.5%时,基体晶界处和晶粒内析出牛眼状Cr_(x)C_(y)碳化物,导致合金塑性恶化。随着碳含量的增加,铸态合金的树枝晶发生等轴化转变,组织得到细化。在拉伸变形过程中,部分fcc相转变成hcp相,诱发TRIP(transformation induced plasticity)效应(x=2.0)。(Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10))_(98)C_(2)高熵合金的综合力学性能最佳,极限抗拉强度达到701 MPa,总体伸长率高达81%。

关键词： Zn-Ni合金   VLE   Wilson方程   真空蒸馏   活度  

摘要： 在系统压力5~10 Pa、蒸馏温度1173~1423 K条件下,开展Zn-Ni二元合金真空蒸馏实验研究。结果表明:液相中Ni含量(质量分数)由18.21%增至96.05%时,气相中的Zn含量由0增至99.9966%,并且通过实验获得真空蒸馏中Zn-Ni二元合金的气−液平衡(Vapor-liquid equilibrium,VLE)实验数据。采用Wilson方程预测了Zn-Ni二元合金组元的活度,且平均绝对偏差分别为0.0062和0.0112,平均相对偏差分别为5.8170%和4.8179%。另外,基于VLE理论,采用Wilson方程计算了Zn-Ni合金的VLE数据,绘制VLE相图,并与实验值进行了比较。结果表明:计算值与实验值相吻合,表明采用Wilson方程预测Zn基合金的VLE数据是可靠的。本研究结果不仅验证了Wilson方程在预测VLE数据用于指导真空蒸馏分离合金的可行性,同时也丰富了锌基合金的热力学数据,可为有色金属真空分离实践提供可靠的理论依据和指导。

关键词： 晶粒细化   脉冲电磁场   微观组织   电磁能  

摘要： 应用新型脉冲电磁场晶粒细化技术对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金熔铸中进行脉冲电磁场处理,探究电磁能对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金铸态微观组织的影响。利用光学显微镜(OM)与场发射扫描电镜(FESEM)对Al-Si-Cu-Mg-Ni活塞合金铸锭进行微观组织观察。结果表明,施加脉冲电磁场情况下,铸锭组织中初生相α-Al平均尺寸及一次、二次枝晶臂间距减小。耐热相尺寸减小且形态及分布状态均发生改变。脉冲电磁场频率为20 Hz时,铸锭心部位置的初生相α-Al平均尺寸减小到24μm,铸锭边部的α-Al平均尺寸为17μm,心部组织中一次枝晶臂间距、二次枝晶臂间距分别减小20.5%、10.53%,边部的分别减小31.2%、13.9%。进行脉冲电磁场细化机制分析,脉冲电磁场携带能量,在电磁能作用下,熔体结构发生改变。

关键词： 石墨烯功能化   功能化石墨烯材料   分类   定义   制备策略  

摘要： 自2004年被成功制备后,石墨烯因其独特迷人的性质在近十几年来备受关注,同时也引发了二维纳米材料的研究热潮。单原子层厚度的二维结构赋予石墨烯非同寻常的光学、电子学、磁学及力学等性质,使得石墨烯在生物学、医学、化学、物理学和环境科学等多个领域展现出极大的应用潜力。制得注意的是,石墨烯在应用时通常需要进行功能化,调节其组成、大小、形状和结构等,以便于加工处理或满足不同的应用需求。石墨烯功能化方法多样,功能化产物也是种类繁多。然而,到目前为止,石墨烯功能化产物并没有系统全面的分类和精确的定义。因此,本文在系统总结现有石墨烯功能化研究的基础上,给出了石墨烯功能化产物的系统分类、各类的精确定义和相应的制备策略,并通过典型示例进行了详细地阐述。石墨烯功能化的产物统称为"功能化石墨烯材料",分为两类:"功能化石墨烯"和"功能化石墨烯复合材料"。功能化石墨烯材料的制备可由"自上而下"和"自下而上"两种策略实现。制备策略的选择取决于应用需求。系统分类、精确命名和制备策略的归纳必将有助于功能化石墨烯材料的进一步发展。

关键词： 纳米多孔银   高温氧化   微观形貌   原子扩散   去合金  

摘要： 近年来,纳米多孔材料成为光催化、储能等领域的研究热点。本工作将高温氧化和去合金工艺相结合,研究高温氧化对Ag_(15)Cu_(85)二元合金前驱体制备纳米多孔银的影响。在650~750℃温度下,氧化1~5 min,Ag_(15)Cu_(85)二元合金表面产生纳米级二维微孔、颗粒析出物及岛状平台。随着氧化时间的延长,合金表面呈现出相似的微观氧化形貌。铸态合金薄带在60℃、5%HNO_(3)(质量分数)中去合金0.5 h时,合金表面活性组元溶解;去合金进行1.5 h时,获得三维双连续的纳米多孔银结构。氧化态前驱体在腐蚀溶液浓度相同、去合金温度更低(45℃)的情况下,去合金15 min就能得到均匀的韧带和孔隙尺寸更大的纳米多孔银,仅为铸态合金薄带去合金持续时间的1/6。这说明氧化行为对去合金过程产生了较大影响,高温氧化改变了去合金反应的中间过程,去合金反应的参与者由单一α-Cu(Ag)固溶体转变为α-Cu(Ag)固溶体和Cu的氧化产物。氧化产物参与去合金反应,极大地促进了去合金反应进程,提高了活性组元溶解效率。

关键词： 密度泛函理论   二氧化碳还原   铜基二元合金团簇   吸附与活化  

摘要： 人类活动对化石燃料的依赖导致大气CO水平急剧上升,现代社会出现严重的环境问题,包括全球变暖和严重的污染问题。利用可再生能源将CO催化转化为燃料和化学品被认为是缓解CO的最有希望的方法。甲醇是我们现代经济的重要化合物,因为它被用作合成多种化学中间体、碳氢化合物、储能介质、溶剂和燃料的基石。许多研究结果表明,甲醇将成为全球经济格局的核心参与者。铜基双金属催化剂对催化二氧化碳加氢合成甲醇反应表现出巨大的潜力。迄今为止,铜锌、铜锆合金纳米团簇上二氧化碳加氢合成甲醇反应进行了大量研究,但其中的催化机理,影响催化性能的内在原因仍然不十分清楚。本文利用密度泛函理论方法,研究了锌、锆等元素在铜基体上的掺杂位置、体系尺度和掺杂元素的种类对铜团簇上二氧化碳加氢合成甲醇反应催化性能的影响。主要的工作如下:(1)构建了原子数为13的二十面体铜团簇,即Cu团簇,分别在团簇表面的顶点位置掺杂一个Zn原子和一个Zr原子,形成CuZn、CuZr团簇。在Cu、CuZn、CuZr团簇分别研究CO还原反应的吸附和活化能力,计算结果表明相比于Cu团簇,CuZr提高了对反应物和中间产物的吸附能力,而CuZn团簇降低了对反应物和中间产物的吸附能力。我们计算了Cu、CuZr、CuZn团簇上CO还原为CO的能垒为分别为0.65e V、0.35e V和0.58e V,CO加H生成HCOO的能垒分别为0.87e V、0.77e V和0.49e V,而CO加H生成COOH的能垒分别为1.67e V、1.89e V和0.99e V。Zn和Zr元素的掺杂提高了铜团簇的CO催化还原能力,其中表现为CuZr团簇有利于CO解离生成CO,CuZn团簇有利于CO加氢生成HCOO。(2)构建了原子数为13、38、55、79的铜团簇,其中Cu和Cu是二十面体团簇,Cu和Cu是截角八面体团簇。在团簇的表面顶点位置、棱上位置和面上位置掺杂一个Zr原子,形成了CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr团簇。探究了探究了团簇尺寸和Zr原子的掺杂位置对团簇稳定性和CO还原甲醇的影响。结果表明团簇的平均结合能随着尺寸的增加表现了增大的趋势,即团簇结构越稳定。此外团簇尺寸对反应物和中间产物的吸附能力有重要影响,其中CuZr团簇对反应物和中间产物的吸附能力较高。Zr原子的掺杂位置发生变化时也会对中间产物的附能力也有重要影响。相比于比CuZr团簇,CuZr团簇对中间产物的吸附能力要更高。而在38和79合金团簇中,顶上位置掺杂单个Zr原子比在棱上位置和面上位置掺杂单个Zr原子对中间产物的吸附能力要高。我们还计算了在CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr、CuZr和CuZr团簇上CO还原为甲醇的限制速率能垒值分别为2.08e V、2.04e V、2.02e V、2.07e V、2.01e V、2.55e V、2.44e V和2.27e V。因此55个原子的二十面体团簇的棱上掺杂位置掺杂单个Zr原子,也就是CuZr团簇是CO还原甲醇较优的催化剂。(3)在原子数为55的铜原子团簇上,探讨了Zn在其表面上不同位置掺杂对CO还原为甲醇的影响,Zn原子的掺杂位置分别是铜团簇表明的顶点位置和棱上位置。并建立了Cu(211)块体并在表面阶梯位置掺杂单个Zn原子。研究结果表明CuZn对中间产物的吸附能力要高于CuZn和Zn Cu(211)。此外我们计算了CO还原为甲醇在CuZn、CuZn和Zn Cu(211)上的限制速率能垒值分别为1.12e V、1.28e V和1.29e V。因此CuZn团簇的催化活性要优于CuZn团簇和Zn Cu(211)块体。此外CuZn团簇和第三章的CuZr团簇的催化性能做了比较。结果表明尽管CuZr团簇对反应物的吸附能力要高于CuZn团簇,但是CuZn团簇在限制速率步骤的能垒更低,也就是CuZn的催化活性优于CuZr团簇。