李新中孙涛彭鹏苏彦庆郭景杰傅恒志
金属学报
对Ti-50Al(原子分数, %）合金在较宽的生长速率范围内进行定向凝固实验, 研究了生长速率对固/液界
面形态、微观组织演化及片层结构形成的影响. 发现合金在1-5 μm/s的速率范围内均以α胞晶单相生长,
最终形成全片层结构; 当生长速率达到10 μm/s时, 在初始凝固的较长距离内为α胞晶单相生长, 随着凝固的
进行, 胞晶间溶质逐渐富集, 晶间出现从液相析出的γ相, 最终不能形成全片层结构; 当生长速率大于
15 μm/s时, 合金以$\alpha$枝晶生长, 枝晶间也出现γ相. 对各生长速率下形成的片层结构取向的
分析表明, 片层结构取向与定向凝固启动界面处铸态晶粒的取向的历史有关. 根据上述规律, 以Ti-50Al合金
为籽晶和主体合金, 选择确保α单相凝固的生长速率8 μm/s, 进行片层取向控制, 最终获得取向与生长方向
一致的全片层结构.
关键词:
Ti-50Al合金
,
directional solidification
,
structure evolution
,
lamella
邝子奇
,
陈文龙
,
刘敏
,
毛杰
,
邓子谦
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.012
目的 提高PS-PVD沉积7YSZ热障涂层的抗高温氧化性能.方法 采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)分别在未预处理和预处理(抛光+预氧化)的粘结层表面制备了柱状结构7YSZ热障涂层,并在大气环境下测试了柱状结构7YSZ热障涂层的950℃静态高温氧化性能.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪对高温氧化过程中的陶瓷层/粘结层界面形貌、TGO层结构演变进行表征.结果 粘结层的抛光处理能够降低表面几何受力不均匀部位,抑制陶瓷层/TGO/粘结层界面处微裂纹的产生,同时粘结层的预氧化处理形成的薄而连续的TGO层能有效降低TGO的生长速度,抑制陶瓷层-粘结层之间的元素互扩散.柱状结构7YSZ涂层的高温氧化动力学曲线符合Wagner抛物线规律,粘结层未预处理和预处理的7YSZ热障涂层的氧化速率常数分别为0.101×10-12 cm2/s和0.115×10-13 cm2/s.结论 粘结层预处理能有效改善等离子物理气相沉积7YSZ热障涂层的抗氧化性能.
关键词:
等离子啧涂-物理气相沉积
,
7YSZ
,
粘结层预处理
,
高温氧化
,
柱状结构
,
TGO层
,
结构演变
闻明
,
王一晴
,
管伟明
,
谭志龙
,
王传军
,
易伟
,
张俊敏
,
沈月
贵金属
采用表面机械研磨处理技术对Ag-Cu共晶合金进行了表面严重塑性变形处理。采用硬度、透射电镜(TEM)等手段对Ag-Cu共晶合合金结构演变进行了研究。研究表明，采用表面严重塑性变形方法获得了具有纳米表层的Ag-Cu共晶梯度结构，合金变形层厚度为~100μm，最表层纳米晶尺寸~10 nm。同时对其晶粒细化机制进行了讨论。
关键词:
材料表面与界面
,
Ag-Cu共晶合金
,
表面严重塑性变形
,
结构演变
李生娟
,
王树林
,
徐波
材料导报
采用振动研磨法,在干法室温状态下制备出具有不同微结构分布的纳米活性炭,研究了工艺条件的变化对活性炭电极电化学性能的影响,分析了材料的微结构演化与电极静电容量之间的关系.扫描电子显微镜和比表面积测试结果表明,细化后活性炭颗粒的比表面积明显增加,孔径分布趋于合理.循环伏安特性和恒电流充放电测试结果表明,激振频率为700r/min时,在氮气氛围中振动研磨1h后,活性炭电极材料具有更为优良的电化学性能.
关键词:
纳米活性炭
,
振动研磨
,
结构演化
,
电极材料
朱姣
,
马党参
,
周健
,
陈再枝
,
项金钟
,
迟宏宵
材料热处理学报
利用OM,SEM和TEM及ThermoCalc(TCFE 3数据库)热力学计算等方法,结合热稳定性试验数据,研究了两种不同铬含量的热作模具钢4Cr3SiWMoVNb钢和4Cr5SiWMoVNb钢的热稳定性能.结果表明:4Cr3SiWMoVNb钢和4Cr5SiWMoVNb钢的最佳淬火温度分别为1000℃和1030 C;回火温度高于600℃后,4Cr3SiWMoVNb钢表现出更好的回火抗性;随回火时间的延长,两钢的硬度均呈下降趋势,4Cr5SiWMoVNb钢中有较多的以含Cr为主的M23C6碳化物粗化长大,组织较快发生回复与再结晶,硬度下降较快,而4Cr3SiWMoVNb钢热稳定性相对优异.
关键词:
热作模具钢
,
热处理
,
热稳定性
,
碳化物
,
组织演变
李新中
,
孙涛
,
彭鹏
,
苏彦庆
,
郭景杰
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.11.011
对Ti-50Al(原子分数,%)合金在较宽的生长速率范围内进行定向凝固实验,研究了生长速率对固/液界面形态、微观组织演化及片层结构形成的影响.发现合金在1-5μm/s的速率范围内均以α胞晶单相生长,最终形成全片层结构;当生长速率达到10μm/s时,在初始凝固的较长距离内为α胞品单相生长,随着凝固的进行,胞晶间溶质逐渐富集,晶间出现从液相析出的γ相,最终不能形成全片层结构;当生长速率大干15μm/s时,合金以α枝晶生长,枝晶间也出现γ相.对各生长速率下形成的片层结构取向的分析表明,片层结构取向与定向凝固启动界面处铸态品粒的取向的历史有关.根据上述规律,以Ti-50Al合金为籽晶和主体合金,选择确保α单相凝吲的生长速率8 μm/s,进行片层取向控制,最终扶得取向与生长方向一致的全片层结构.
关键词:
Ti-50Al合金
,
定向凝固
,
组织演化
,
片层
张小锋
,
周克崧
,
张吉阜
,
张永
,
刘敏
,
邓春明
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150199
采用低温超音速等离子喷涂(LT-HVOF)在镍基高温合金基体上制备了NiCoCrAlYTa粘结层,使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了7wt％Y2O3-ZrO2 (7YSZ)陶瓷层.基于动态试验即热震实验研究了粘结层的扩散氧化机制,探讨了陶瓷层的烧结及相变过程并观察了涂层的结构演变.实验结果表明:动态热循环下随着热震次数的增加,粘结层组元扩散氧化形成热生长氧化物(TGO)且厚度逐渐增加.此外,粘结层组元在温度梯度下沿陶瓷层内部裂纹向高温区扩散,最终在陶瓷层表面裂纹区域出现大量的金属氧化物,同时粘结层组元的扩散有助于陶瓷层的烧结,导致其显微硬度逐渐增大,而粘结层由于Kirkendall效应,其内部出现大量的孔洞导致其显微硬度逐渐降低.另外,陶瓷层在相变及热循环应力的作用下表面出现了大尺度的宏观裂纹.
关键词:
热震
,
热生长氧化物
,
失效机理
,
结构演变
杨晓波
,
胡晓军
,
陈志远
,
周国治
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.02.006
采用热重法获得了873～1173 K氧化亚铁在不同氢含量H2-Ar还原气中的等温还原动力学曲线,发现在973 ～1023 K温度范围,随着氢气含量(体积分数)的增加,反应达到的还原程度降低.结合产物的显微结构分析,在该温度范围,随着氢气含量(体积分数)增加,氧化亚铁还原的化学反应速率加快,新生成的铁相黏结加剧,阻碍反应气体的扩散,最终影响整个反应进程.同时发现,反应速率与氢含量不符合线性规律.
关键词:
氢还原
,
动力学
,
氧化亚铁
,
结构演变
,
氢含量
孙智
,
谢建军
,
王宇
,
施鹰
,
雷芳
人工晶体学报
采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅(111)上制备了Tb3+离子不同掺杂浓度的硅酸镥光学薄膜(Tb∶Lu2SiO5),利用热重差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见荧光光谱(PL)对Tb∶Lu2SiO5薄膜的不同温度热处理的结构演变和发光性能进行了表征.研究结果表明Tb∶Lu2SiO5光学薄膜表面均匀、平整、无裂纹,薄膜样品从800℃开始晶华,1100 ℃时晶化完全.Tb∶Lu2SiO5的发光性能表现为Tb3+离子的4f→5d和5D4(5D3)→7FJ(J =6,5,4,3)跃迁结果(监测波长分别为480～650 nm和350～470 nm),激发主峰位于～240 nm,发射光谱主峰为542 nm的绿光发射.研究表明Tb3掺杂浓度对Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的发光强度会产生明显影响,掺杂15mol％的Tb3+时,Tb∶Lu2SiO5薄膜的发光强度最强.
关键词:
Sol-gel法
,
Tb∶Lu2SiO5光学薄膜
,
结构演变
,
发光性能
陈文龙
,
刘敏
,
张吉阜
中国表面工程
doi:10.3969/j.issn.1007-9289.2016.03.007
在大气环境中,测试7YSZ热障涂层抗1 000 ℃高温氧化性能,以模拟发动机叶片的巡航飞行高温氧化过程.采用交流阻抗技术并结合扫描电镜及X射线衍射系统研究了高温氧化过程中TGO层生长与YSZ层微结构演变.结果表明:随着氧化时间的增加,TGO层厚度增加符合抛物线规律,在中频阶段的阻抗谱响应愈加显著.YSZ熔融颗粒在较低测试温度下表现为容抗特征,随测试温度升高逐步表现为感抗特征.阻抗谱分析显示YSZ晶粒的电阻及电容随氧化时间增加,均呈一定幅度波动变化,高温氧化对熔融颗粒本身的电学特征影响不明显;随着氧化时间的增加,YSZ晶界电阻值不断增加,电容值不断下降,表明YSZ内微裂纹发生了生长和扩展,最终导致YSZ层的剥落失效.
关键词:
高温氧化
,
阻抗谱
,
热障涂层
,
结构演变
