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系统研究了Zr部分替代Ti对Ti20-xZrxCr24Mn8V40Fe8(x=0,1,2,3,4)系合金的微结构和储氢性能的影响.XRD和SEM分析表明,无Zr铸态合金(x=0)由体心立方(BCC)结构的固溶体单相组成,而含Zr合金(x=1～4)则由BCC主相和C14型Laves第二相组成,且第二相沿主相晶界析出.随着Zr含量x的增加,BCC主相晶胞体积先增加后减小,在x=1时达最大;C14型Laves相晶胞体积则逐渐增大.储氢性能研究表明,在293K和4MPa初始氢压条件下,所有含Zr合金无需活化即可快速吸氢,且合金的吸氢量随着Zr含量的增加逐渐增加,当x=4时,吸氢量最大为2.38 wt％.该系合金的放氢动力学性能优良,放氢在10min内即能完成,但该系合金有效放氢容量及放氢效率(放氢容量与吸氢容量之比)还有待改善.

关键词: 储氢合金 , V基固溶体 , 微观结构 , 储氢性能 , Zr含量

Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Crx (x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金的微观结构和电化学性能

杭州明 , 邴智刚 , 许恒 , 翁文祥

材料科学与工程学报

采用XRD、SEM-EDS等方法对Ti0.4Zr0.1V1.1 Mn0.5Ni0Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金的微观结构及电化学性能进行了表征.XRD分析结果表明Ti0.Zr0.iV1.1Mn0.5Ni0.4Crx(x＝0,0.1,0.2,0..3)储氢合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的C14 Laves第二相组成.SEM-EDS分析结果表明,V基固溶体主相为树枝晶结构,C14 Laves相呈网格状沿着主相晶界析出.电化学测试结果表明,Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)氢化物电极在303K下,随Cr含量的增加,最大放电容量分别为574.6mAh/g、418.8mAh/g、368.8mAh/g和322.9 mAh/g.当x=0.3时,合金电极在333K下的最大放电容量达到了824.1mAh/g.Cr的添加显著提高了合金电极的高倍率放电性能和循环寿命,40次充放电循环后Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Cr0.3合金电极的容量保持率为62.3％.

关键词: MH/Ni电池 , V基固溶体 , Cr添加 , 微观结构 , 电化学性能

空间充气展开结构用刚化材料和刚化技术的研究现状

刘宇艳 , 孟秋影 , 谭惠丰 , 杜星文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.018

刚化技术和刚化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型刚化技术,分别介绍了刚化体系的特点、研究现状以及该刚化技术相应的优势与局限性.

关键词: 空间充气展开结构 , 刚化材料 , 刚化技术

外源稀土在黄刚土中形态分布和生态效应研究

荆国芳 , 钱晓晴

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2002.02.011

模拟土壤施用稀土定位试验结果表明:黄刚土中各组份吸附稀土的能力为:无定形FexOy、紧结有机物＞松结有机物＞MnOx＞晶形FexOy＞永久负电荷;进入黄刚土的外源轻稀土,主要累积于紧结有机态(29.90～49.72%)、无定形氧化铁吸附态(26.81～46.76%),而累积于松结有机态的轻稀土受外源稀土的加入量影响较小(24.93～28.72%).当外源稀土用量在0.684～2.735mg/kg*季时,大豆地上部稀土无明显增加,而用量达13.674mg/kg时,地上部明显增加.黄刚土外源稀土的最佳用量为0.684mg/kg,此时,大豆增产43.82±15.08%、油菜增产17.92±9.07%.

关键词: 稀土 , 形态 , 生态效应

颗粒增强复合材料刚塑性细观损伤本构模型的验证

吴国民 , 殷雅俊

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.05.003

验证已建立的刚性颗粒增强复合材料刚塑性细观损伤本构理论的合理性和可靠性.将上述本构理论的数值计算结果与SiC颗粒增强的铝基复合材料单轴拉伸实验结果进行比较.结果表明:由此本构模型得到的应力-应变理论曲线与拉伸实验所得的应力-应变曲线基本吻合,从而验证了该本构模型的合理性和可靠性.因此已建立的刚塑性细观损伤本构模型可用于数值计算,在一定程度上可预测颗粒增强复合材料的力学特性.在此基础上对大、小颗粒增强复合材料的延展性、空洞和颗粒体积分数演化规律等作了讨论.

关键词: 颗粒增强复合材料 , 细观损伤 , 刚塑性本构理论 , 空洞演化

板材轧制过程轧制力刚塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求，首先建立了板材轧制平面应变刚塑性有限元能量泛函。其次，通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型，且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理。最后，开发了板材轧制快速计算有限元程序，并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度，结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求。

关键词: 板材轧制;刚塑性有限元法;在线控制

板材轧制过程轧制力刚塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求,首先建立了板材轧制平面应变刚塑性有限元能量泛函.其次,通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型,且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理.最后,开发了板材轧制快速计算有限元程序,并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度,结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求.

关键词: 板材轧制 , 刚塑性有限元法 , 在线控制

基于粘刚塑性模型非球面透镜三维模压成型模拟

张小兵

兵器材料科学与工程

分析与探讨了高温玻璃的应力流动模型及其材料参数的温度相关性。利用粘刚塑性力学模型，基于三维有限元软件DEFORM 3D建立非球面透镜高温模压有限元模型，对光学玻璃L-BAL42球形预制件模压成非球面透镜的整个过程进行了数值仿真，发现非球面透镜应力分布规律：透镜边缘处应力最大，在和模阶段应力快速增加，导致透镜边缘处最易破碎，结果得到实验的验证。采用较大的模压速度及冷却速度将导致残余应力增加，同时分析了透镜非球面偏差变化规律。最后在模具设计时将非球面偏差补偿进去，发现非球面透镜偏差减少，由正偏差变为负偏差。

关键词: 非球面 , 粘刚塑性模型 , 三维模压成型模型