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液体注入表面在防污领域的研究进展
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作者 张强 夏雅阁 +2 位作者 杨中天 余新泉 张友法 《表面技术》 北大核心 2025年第3期1-16,共16页
生物污损在船舶及海洋工程、食品工程、医疗卫生等领域广泛存在,造成了严重危害及巨大经济损失,成为亟须解决的难题之一。受猪笼草启发的液体注入表面(LIS)具有优异的疏液性、超低黏附性、自修复性,且绿色、无毒,在防污领域具有较好的... 生物污损在船舶及海洋工程、食品工程、医疗卫生等领域广泛存在,造成了严重危害及巨大经济损失,成为亟须解决的难题之一。受猪笼草启发的液体注入表面(LIS)具有优异的疏液性、超低黏附性、自修复性,且绿色、无毒,在防污领域具有较好的应用前景,成为当前的研究热点之一。介绍了LIS表面的构建原则和制备方法,包括LIS制备过程中基底选择和制备工艺,基底修饰剂的选择和化学改性方法,润滑剂的选择及注入工艺等。综述了LIS表面在防污领域的最新应用研究进展。最后,指出了目前LIS表面应用研究中存在的问题,并提出了进一步研究的建议,旨在为发展高效、绿色、广谱的防污表面提供参考。 展开更多
关键词 液体注入表面 制备工艺 机理 防污 润滑剂
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活性炭疏水/超疏水改性技术研究进展 被引量:2
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作者 庄怡凡 刘星宇 +7 位作者 花颢轩 苏一凡 侯泽钟 周张恒 季延正 焦玄 余新泉 张友法 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-17,共17页
活性炭具有丰富的孔隙结构和表面官能团,广泛用于吸附污染环境中的各种有机物。由于活性炭表面富含亲水官能团,在潮湿环境下将优先吸附水分子,从而大幅度降低了对目标有机物的吸附容量,因此如何改善活性炭的防潮防水性能是其应用过程中... 活性炭具有丰富的孔隙结构和表面官能团,广泛用于吸附污染环境中的各种有机物。由于活性炭表面富含亲水官能团,在潮湿环境下将优先吸附水分子,从而大幅度降低了对目标有机物的吸附容量,因此如何改善活性炭的防潮防水性能是其应用过程中亟待解决的问题。大量研究表明,活性炭经疏水/超疏水改性后,可有效隔绝水汽,显著提高其防潮、防水性能,这种特殊性能使疏水/超疏水活性炭在诸多领域都有着极高的应用前景和市场价值。基于活性炭的吸附机理,从活性炭的物理结构和表面化学性质2个角度出发,概述了活性炭的来源和形貌,着重介绍了不同的疏水/超疏水改性技术,包括高温加热处理、负载金属氧化物、有机分子改性、有机硅涂层、有机无机复合超疏水涂层的改性制备方法及相应的优缺点,并在此基础上分析了不同改性技术对活性炭的防潮、防水能力及吸附目标有机物的影响。进一步讨论了疏水/超疏水活性炭在不同领域(例如废水处理、废气处理及电化学催化等)的实际应用效果,并指出了现有技术存在的局限性,最后对活性炭的发展进行了展望。 展开更多
关键词 活性炭 有机物吸附 超疏水 防潮 防水
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泡沫铜纳米针超疏水表面电化学构建技术及其油水分离特性 被引量:10
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作者 章雯 张爽 +1 位作者 张友法 余新泉 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期69-73,共5页
采用电化学氧化法,在泡沫铜多孔材料表面构建了纳米针结构.利用扫描电子显微、X射线衍射图谱分析及油水测试方法研究了电流密度对表面微观形貌、组成成分、润湿性和油水分离特性的影响.结果表明,增大电流密度可促进Cu(OH)2纳米针绒毛状... 采用电化学氧化法,在泡沫铜多孔材料表面构建了纳米针结构.利用扫描电子显微、X射线衍射图谱分析及油水测试方法研究了电流密度对表面微观形貌、组成成分、润湿性和油水分离特性的影响.结果表明,增大电流密度可促进Cu(OH)2纳米针绒毛状微米团簇的生成,形成微纳复合结构,使超浸润性和油水分离特性明显提高.当电流密度为6 m A/cm2时,泡沫铜表面具有微纳复合结构.表面经改性后,水滴的静态接触角为161°,滚动角为7.2°,油滴则在表面完全润湿铺展,油水分离效率高达98%.同时,此改性表面显示出良好的抗水冲击性和耐水压性. 展开更多
关键词 泡沫铜 超疏水 超亲油 阳极氧化 油水分离
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冷拔高碳钢丝织构演变分析 被引量:6
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作者 王雷 涂益友 +1 位作者 李凡 黄海波 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期131-135,共5页
利用电子背散射衍射分析(EBSD)方法对高碳钢丝拉拔及再结晶过程织构的演变过程及织构分布进行了研究.研究发现随钢丝应变量的增加,钢丝中除了典型的〈110〉丝织构外,还存在比较明显的〈112〉织构,并且随着应变量的增加〈110〉织构的强... 利用电子背散射衍射分析(EBSD)方法对高碳钢丝拉拔及再结晶过程织构的演变过程及织构分布进行了研究.研究发现随钢丝应变量的增加,钢丝中除了典型的〈110〉丝织构外,还存在比较明显的〈112〉织构,并且随着应变量的增加〈110〉织构的强度逐渐增加;同时,在ε=1.9时,钢丝表层〈110〉强度及所占比例大于中心部分,而〈112〉织构强度弱于中心部分;在经过600℃退火再结晶后钢丝中产生的再结晶织构与形变织构相同,仍然为〈110〉和〈112〉织构,并且随退火时间延长,织构强度不断变弱. 展开更多
关键词 EBSD 织构 再结晶 演变
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Mo对TiC/Al复合材料组织和性能的影响 被引量:3
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作者 周健 薛烽 +2 位作者 杨才定 吴钱林 孙扬善 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期172-177,共6页
为了细化TiC/Al基复合材料中的增强颗粒,进一步提高TiC颗粒对基体的强化效果,在锻铝6A02基体中加入适量Mo元素,用原位合成的方法制备TiC/Al基复合材料.对制备得到的铸态和轧制态材料进行了显微组织观察、拉伸和磨损实验.结果表明,TiC颗... 为了细化TiC/Al基复合材料中的增强颗粒,进一步提高TiC颗粒对基体的强化效果,在锻铝6A02基体中加入适量Mo元素,用原位合成的方法制备TiC/Al基复合材料.对制备得到的铸态和轧制态材料进行了显微组织观察、拉伸和磨损实验.结果表明,TiC颗粒可以作为异质形核核心起到细化基体组织的作用.TiC颗粒的引入提高了材料在室温和高温的抗拉强度和屈服强度,同时改善了材料的耐磨损性能,且随着载荷的增加,耐磨性能的提高越明显.当加入质量分数1.0%的Mo时,可改善基体对TiC颗粒的润湿性,细化TiC颗粒的尺寸(0.5μm),使TiC颗粒分布更为均匀,材料的力学性能和磨损性能得到提高.然而,过高的Mo含量将导致在组织中出现粗大的脆性Al5Mo相,同时使材料的力学性能和磨损性能有所降低. 展开更多
关键词 原位合成 TIC颗粒 MO AL基合金 磨损性能
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热电材料β-FeSi_2机械合金化和热处理相变 被引量:7
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作者 陈鑫 黄海波 李凡 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期898-901,共4页
用机械合金化法研制出了β-FeSi2热电材料.研究了球料比、球磨时间等机械合金化参数以及热处理工艺对Fe-Si合金相变的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了Fe-Si合金相组成及微观形貌.研究结果表明:在球料比为80∶1、... 用机械合金化法研制出了β-FeSi2热电材料.研究了球料比、球磨时间等机械合金化参数以及热处理工艺对Fe-Si合金相变的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了Fe-Si合金相组成及微观形貌.研究结果表明:在球料比为80∶1、球磨速度为450r/min的条件下,球磨5h后的粉体的组成相为α-Fe2Si5,β-FeSi2和ε-FeSi;随着球磨时间的延长,Fe-Si合金粉体的颗粒度变细,成分更加均匀,β-FeSi2的含量逐渐增多;增加球料比也能使Fe-Si合金粉体中的β-FeSi增多;经800℃热处理保温0.5h后可以获得单相β-FeSi. 展开更多
关键词 Β-FESI2 热电材料 机械合金化
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原位合成TiC颗粒弥散强化2A50铝基耐磨材料 被引量:4
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作者 左爱军 薛烽 +1 位作者 孙扬善 周健 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第6期91-94,共4页
采用原位合成的方法制备30wt%TiC/Al中间合金,再以2A50铝合金为基体,通过搅拌铸造法加入一定量的中间合金制备TiC颗粒弥散强化2A50铝基耐磨材料。采用XRD和SEM研究了中间合金的显微组织和相组成以及TiC颗粒的加入对基体的组织及力学性... 采用原位合成的方法制备30wt%TiC/Al中间合金,再以2A50铝合金为基体,通过搅拌铸造法加入一定量的中间合金制备TiC颗粒弥散强化2A50铝基耐磨材料。采用XRD和SEM研究了中间合金的显微组织和相组成以及TiC颗粒的加入对基体的组织及力学性能的影响。结果表明:TiC为原位合成反应的唯一生成产物,且颗粒细小分布均匀,TiC颗粒的加入能够细化基体的晶粒,显著提高基体合金的力学性能,尤其是耐磨损性能。 展开更多
关键词 原位合成 中间合金 TIC颗粒 铝基材料 耐磨损性能
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Sn-8Zn-3Bi-P焊料的高温氧化行为及其对性能的影响 被引量:2
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作者 方伊莉 周健 +1 位作者 薛烽 孙扬善 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期89-92,96,共5页
通过增重法研究了250℃下微量合金元素P的添加对液态Sn-8Zn-3Bi焊料表面氧化行为的影响。试验借助扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)等分析方法探索磷的抗氧化机理。比较了氧化前后焊料的力学性能及铺展性能差异,探讨合金元素P的加入对... 通过增重法研究了250℃下微量合金元素P的添加对液态Sn-8Zn-3Bi焊料表面氧化行为的影响。试验借助扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)等分析方法探索磷的抗氧化机理。比较了氧化前后焊料的力学性能及铺展性能差异,探讨合金元素P的加入对焊料其它性能的影响。结果表明,磷的加入对Sn-8Zn-3Bi焊料的抗氧化性具有明显的改善作用。磷替代了锌优先被氧化,在焊料表面形成了易于挥发的P4O6氧化膜。当合金中P元素含量为0.2%(质量分数)时,焊料的综合性能最佳。 展开更多
关键词 Sn-8Zn-3Bi 无铅焊料 抗氧化性 机理
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基于多孔黏结层的超疏水复合涂层制备及其耐磨性研究 被引量:3
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作者 汪希奎 苏一凡 +8 位作者 程真 花颢轩 刘星宇 王蕊 周张恒 侯泽钟 李卓然 赵俊豪 张友法 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期63-71,共9页
目的提高超疏水涂层的耐磨性。方法采用底面复合方法增强超疏水涂层的附着性和耐磨性,通过发泡剂在树脂底漆表面形成均匀孔隙结构,使喷涂于底漆表面的部分超疏水纳米颗粒嵌入孔隙中,通过硬化树脂的凸起结构有效保护超疏水纳米颗粒,从而... 目的提高超疏水涂层的耐磨性。方法采用底面复合方法增强超疏水涂层的附着性和耐磨性,通过发泡剂在树脂底漆表面形成均匀孔隙结构,使喷涂于底漆表面的部分超疏水纳米颗粒嵌入孔隙中,通过硬化树脂的凸起结构有效保护超疏水纳米颗粒,从而提高涂层整体的耐磨性。在摩擦磨损试验机上开展橡胶磨损测试,综合评价涂层的耐磨性能,并通过扫描电子显微镜和同轴光学显微镜对涂层表面的原始形貌及磨损形貌进行分析,通过接触角测量仪对涂层磨损前后的表面润湿性进行测试。结果当异构十六烷的质量分数为50%、预热温度为130℃、预热时间为100 s时,在底漆表面可形成较深且分布均匀的孔隙结构,基于该底漆制备的超疏水复合涂层的耐磨性相对更好。在30 N载荷下,优化涂层经橡胶磨损700次后,仍能保持较好的疏水性。结论通过发泡剂对底面复合涂层进行改进,可有效提高超疏水纳米涂层与基底之间的黏结强度;底漆表面的孔隙结构有利于超疏水颗粒的嵌入,充分利用硬化树脂的凸起结构对嵌入的超疏水颗粒进行保护,可有效提高底面复合超疏水涂层的整体耐磨性。 展开更多
关键词 超疏水 纳米涂层 耐磨性 树脂底漆 发泡剂 孔隙结构
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基于MPI二元合金三维枝晶生长相场法的并行研究
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作者 朱昶胜 朱鸣芳 +2 位作者 李浩 王永贤 冯立 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期14-19,共6页
在对Ni-Cu二元合金进行三维模拟时采用了目前最有效的微观组织数值模拟方法—相场法.但是随着空间维数的增多,计算规模小、计算时间长、计算效率低成为突出的问题.为了解决以上问题,探讨基于MPI并行算法求解Ni-Cu二元合金自由生长的三... 在对Ni-Cu二元合金进行三维模拟时采用了目前最有效的微观组织数值模拟方法—相场法.但是随着空间维数的增多,计算规模小、计算时间长、计算效率低成为突出的问题.为了解决以上问题,探讨基于MPI并行算法求解Ni-Cu二元合金自由生长的三维相场模型,分别采用MPI中点对点通信和组通信对串行程序进行并行设计,并对2种通信模式的加速比进行比较.同时采用不同的划分方法对并行程序中计算域进行划分并比较并行效率.结果表明:MPI并行方法可以使计算规模扩大到1 000个×1 000个×500个网格;在规模相同的情况下,组通信的加速比相对串行程序最高可以达到15.45倍,要高于点对点通信的10.06倍最高加速比;无论计算规模大小,点对点通信均适用,组通信由于数据缓存区的限制,不适用于计算规模较大的情况;面向行划分方式的计算效率和安全性均高于面向块划分方式. 展开更多
关键词 二元合金 MPI 通信方式 划分模式 相场法
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Pd基Heusler合金Pd_2CrGa和Pd_2FeGa的第一性原理研究
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作者 刘国平 米传同 +3 位作者 钱帅 余新泉 赵昆 于金 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1028-1035,共8页
运用基因遗传算法的晶格结构预测技术预测Pd基Heusler合金Pd2MnSn、Pd2CrGa和Pd2FeGa的结构;采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波(PAW)方法研究Pd2CrGa和Pd2FeGa的四方变形、磁性、态密度、弹性常数和声子谱线,最后通过Helmholtz自... 运用基因遗传算法的晶格结构预测技术预测Pd基Heusler合金Pd2MnSn、Pd2CrGa和Pd2FeGa的结构;采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波(PAW)方法研究Pd2CrGa和Pd2FeGa的四方变形、磁性、态密度、弹性常数和声子谱线,最后通过Helmholtz自由能的计算预测了Pd2CrGa和Pd2FeGa的相变温度。结构预测显示:极限条件0 K时,Pd2MnSn以L21立方结构稳定存在,而Pd2CrGa和Pd2FeGa均以四方结构稳定存在。四方变形中,Pd2CrGa、Pd2FeGa在c/a<1.0和c/a>1.0处均有一个能量的局域最小值,分别对应一个稳定的结构。Pd2CrGa、Pd2FeGa在两种状态下均表现为铁磁性,Cr原子和Fe原子是总磁矩的主要贡献者。弹性常数计算结果显示:Pd2CrGa和Pd2FeGa仅在四方结构时才满足稳定性判据。c/a≈1.24处的四方结构Pd2CrGa转变为立方结构的相变温度在350 K左右,c/a≈1.30处的四方结构Pd2FeGa转变为立方结构的相变温度在130 K左右。 展开更多
关键词 HEUSLER合金 结构预测 四方变形 声子
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仿生非均匀润湿性表面研究进展及应用现状 被引量:15
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作者 汪希奎 张友法 余新泉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期93-115,共23页
介绍了固体表面的典型润湿理论,主要包括Young’s方程、Wenzel模型、Cassie-Baxter模型、Wenzel-Cassie模型之间的转换理论以及动态润湿模型。对仿生非均匀润湿性表面的国内外发展动态、表面制备技术以及表面结露特性等进行了归纳总结... 介绍了固体表面的典型润湿理论,主要包括Young’s方程、Wenzel模型、Cassie-Baxter模型、Wenzel-Cassie模型之间的转换理论以及动态润湿模型。对仿生非均匀润湿性表面的国内外发展动态、表面制备技术以及表面结露特性等进行了归纳总结。针对仿生非均匀润湿性表面在集水、换热、脱盐、微流体控制以及抗结冰等方面的应用现状及潜在应用前景进行了阐述,揭示了非均匀润湿性表面利于强化结露及提高换热效率的主要原因为:亲水微区强化了表面形核结露,疏水微区保证了露滴脱附性能,从而使表面结露及脱附达到相对平衡而保证总体效果。最后指出了仿生非均匀润湿性表面目前存在设备昂贵、制备工艺复杂以及成本较高等限制其批量化制备应用的问题,阐明了利于批量化制备应用的涂层调控技术在非均匀润湿性表面制备中的优势,并对非均匀润湿性表面的工业应用前景和发展方向作了展望。 展开更多
关键词 超疏水 超亲水 非均匀润湿性 结露 水收集 传热
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仿蝉翼超疏水疏油玻璃防指纹特性研究 被引量:8
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作者 王威 余新泉 张友法 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期40-47,共8页
目的解决传统的全氟聚醚疏油防指纹涂层对提高触摸屏防指纹效果不明显的问题。方法基于对蝉翼表面纳米阵列微观结构形貌的表征,通过金快速热退火模板法和反应离子刻蚀技术,制备了仿蝉翼超疏水疏油防指纹表面。基于指纹图像阈值算法和表... 目的解决传统的全氟聚醚疏油防指纹涂层对提高触摸屏防指纹效果不明显的问题。方法基于对蝉翼表面纳米阵列微观结构形貌的表征,通过金快速热退火模板法和反应离子刻蚀技术,制备了仿蝉翼超疏水疏油防指纹表面。基于指纹图像阈值算法和表面粗糙度因子模拟计算,评价分析了其防指纹特性。结果仿蝉翼超疏水表面水接触角为(152±1)°,指纹油接触角为(118±2)°,十六烷接触角为(111±2)°,表面透光率为95.6%,展现出卓越的超疏水疏油特性和光学特性。同时,仿蝉翼超疏水疏油表面的抗指纹性相对于全氟聚醚改性平玻璃疏油表面提升了28.3%以上,表现出良好的防指纹特性。此外,按压指纹后的仿蝉翼超疏水疏油表面经过1次标准无纺布擦拭实验后,表面指纹率相对于擦拭前降低了40%,指纹降低率远高于改性平玻璃疏油表面,说明了其优异的指纹易擦洗特性。另外,经过20 min落砂实验后,仿蝉翼超疏水疏油表面仍然可以保持良好的抗指纹特性,说明其具有良好的耐机械磨损特性。结论仿蝉翼超疏水疏油表面具有优异的超疏水疏油特性和光学特性,同时,表面致密的纳米阵列赋予了其良好的抗指纹特性。经测试发现,该表面具有优异的指纹易擦洗特性和机械耐久性,为未来防指纹玻璃的设计提供了新的思路。 展开更多
关键词 仿蝉翼 防指纹 超疏水 疏油 机械耐久性
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单斜晶体FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)弹性性质的第一性原理研究 被引量:1
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作者 米传同 刘国平 +3 位作者 王家佳 郭新立 吴三械 于金 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1428-1433,共6页
采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波方法研究单斜晶体FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)的弹性性质和电子结构。利用应力-应变法结合广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)计算3种单斜晶体的13个独立弹性常数;采用Voigt-Reuss-Hill... 采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波方法研究单斜晶体FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)的弹性性质和电子结构。利用应力-应变法结合广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)计算3种单斜晶体的13个独立弹性常数;采用Voigt-Reuss-Hill模型计算得到多晶体的体积模量、切变模量和弹性模量。结果表明:采用GGA所得晶格参数与实验值吻合;基于GGA计算出FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)的弹性常数,并求得相应的体积模量、切变模量和弹性模量;计算所得FeZn_(13)的弹性模量为103.7 GPa,与实验值基本吻合;同时,FeZn_(13)与Zn两相之间弹性模量具有良好匹配性;FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)三者具有相近的弹性常数、弹性模量和相似的电子结构,且三者均满足单斜晶体的稳定性判据。 展开更多
关键词 FeZn13 CoZn13 MnZn13 单斜晶体 第一性原理 弹性性能 电子结构
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冷拔高碳钢丝及其再结晶织构 被引量:2
15
作者 姚小燕 黄海波 李凡 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1323-1326,共4页
为了研究高碳钢盘条拉拔及后续退火过程中织构的演变规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)系统分别对SWRH82B热轧盘条以,及不同应变量的钢丝拉拔态、再结晶态的显微组织和织构进行了研究.研究发现,原始盘条中晶粒呈等轴... 为了研究高碳钢盘条拉拔及后续退火过程中织构的演变规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)系统分别对SWRH82B热轧盘条以,及不同应变量的钢丝拉拔态、再结晶态的显微组织和织构进行了研究.研究发现,原始盘条中晶粒呈等轴状,片层无明显的择优取向,且盘条中晶粒取向比较分散,存在着很微弱的织构;冷拔态钢丝中的晶粒呈纤维状,片层基本沿拉拔方向排列,其主要织构为明显的〈110〉丝织构、{111}〈110〉和{001}〈110〉织构,且随着应变量增大,〈110〉丝织构的强度明显提高;钢丝经600℃退火6h完全再结晶后,晶粒呈等轴状,渗碳体球化,钢丝的再结晶织构类型仍为明显的〈110〉丝织构,与退火前相比,织构的强度有所变化. 展开更多
关键词 EBSD 再结晶 织构
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新型三维打印镁合金支架的显微结构及降解性能研究 被引量:2
16
作者 汤海燕 张璐 +1 位作者 陆韬 邱憬 《南京医科大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1021-1027,共7页
目的:制备一种新型三维打印镁合金支架,探究其显微结构并检测体外降解性能。方法:应用Magics软件设计圆柱体三维模型,再使用增材制造技术将AZ91镁合金粉制备成3D打印镁合金(3D-AZ91)试件。观察3D-AZ91与铸造镁合金(AZ31)试件的金相结构,... 目的:制备一种新型三维打印镁合金支架,探究其显微结构并检测体外降解性能。方法:应用Magics软件设计圆柱体三维模型,再使用增材制造技术将AZ91镁合金粉制备成3D打印镁合金(3D-AZ91)试件。观察3D-AZ91与铸造镁合金(AZ31)试件的金相结构,X射线能量色散光谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDX)分析表面元素,X射线衍射仪(Xray diffraction,XRD)分析晶相结构,并测试维氏硬度值。采用提拉浸渍法将聚乳酸(polylactic acid,PLA)包裹于3D-AZ91表面,制成复合材料试件(PLA-3D-AZ91)。进行降解实验,通过析氢观察和计算失重率检测3组试件的体外降解速率。扫描电镜观察3D-AZ91和AZ31降解后的表面形貌,EDX分析表面降解产物的元素组成。结果:金相显微镜观察显示3D-AZ91晶粒较AZ31更细化,两者表面元素均以Mg为主,晶相以α-Mg基体为主。3D-AZ91的维氏硬度显著高于AZ31。降解速率3D-AZ91>AZ31>PLA-3D-AZ91,3D-AZ91和AZ31表面覆盖不规则团状降解产物,含镁、钙、磷等元素。结论:相比于传统铸造法,3D打印镁合金的力学性能更佳,而表面包裹PLA能有效控制其降解速率。 展开更多
关键词 镁合金 三维打印 显微结构 降解性能
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异构结构纳米金刚石/钛基复合材料的微观组织与力学性能
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作者 叶灿 张法明 《精密成形工程》 北大核心 2021年第3期62-69,共8页
目的探究不同粗细晶比例的异构结构对纳米金刚石/钛基复合材料的物相组成、组织结构及力学性能的影响。方法首先利用低能与高能球磨机进行粉末混合,接着利用放电等离子烧结技术对复合材料进行制备,最后采用金相显微镜、XRD、SEM、TEM、... 目的探究不同粗细晶比例的异构结构对纳米金刚石/钛基复合材料的物相组成、组织结构及力学性能的影响。方法首先利用低能与高能球磨机进行粉末混合,接着利用放电等离子烧结技术对复合材料进行制备,最后采用金相显微镜、XRD、SEM、TEM、显微硬度计、材料力学电子万能试验机对复合材料的形貌、成分及力学性能进行分析。结果复合材料中有纳米TiC相形成,微观组织中形成了细/粗晶的异构结构和增强相的成分浓度梯度分布;随着细晶比例的逐渐增加,硬度和强度都逐渐增强,硬度最高可达382HV,拉伸屈服强度最高可达1017 MPa,塑性为17.8%。结论添加的增强相纳米金刚石和异构结构的设计,使复合材料的硬度、强度得到了显著提高,而塑性损失很小。异构结构的钛基复合材料具有优异的强度和塑性的组合。强韧化机理为可控非均匀分布的纳米金刚石和TiC增强相对位错运动的阻碍和钉扎机制。 展开更多
关键词 异构结构 机械球磨 放电等离子烧结技术 钛基复合材料
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Ti-34Nb-4Zr-0.3O合金时效组织调控及其力学性能 被引量:1
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作者 齐欢 武祥为 +3 位作者 张涵雅 陈锋 王玉会 王春阳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期102-109,共8页
采用真空电弧熔炼、单相区热锻以及冷轧等技术制备亚稳β型Ti-34Nb-4Zr-0.3O(质量分数/%)合金(TNZO),通过对冷轧态TNZO合金进行250℃和300℃的低温时效处理,揭示时效温度和时间对ω相析出行为与合金力学性能的影响规律。结果表明:低温... 采用真空电弧熔炼、单相区热锻以及冷轧等技术制备亚稳β型Ti-34Nb-4Zr-0.3O(质量分数/%)合金(TNZO),通过对冷轧态TNZO合金进行250℃和300℃的低温时效处理,揭示时效温度和时间对ω相析出行为与合金力学性能的影响规律。结果表明:低温时效使ω相呈纳米尺寸析出,导致合金的强度和弹性模量提高。300℃时效时,ω相易发生粗化和团聚,使合金的伸长率快速下降和脆化。250℃短时时效可使少量ω相弥散析出,使合金具备高强度、低模量、超高弹性和良好塑性的优异综合性能,在航空航天弹性钛合金和医用植入钛合金领域显示了广阔的应用前景。 展开更多
关键词 亚稳Β钛合金 时效 Ω相 力学性能
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Mg-Sm系合金的显微组织及力学性能 被引量:20
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作者 朱蓓蓓 孙扬善 +1 位作者 贾迪 薛烽 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期610-614,共5页
研究了Mg-(1%~3%)Sm(质量分数)合金在多种状态下的显微组织和力学性能.采用光学金相分析(OM),扫描电子显微分析(SEM),X射线衍射分析(XRD)等多种分析和测试手段,系统研究了挤压工艺及热处理(固溶处理、时效处理)对Mg-Sm系合金显微组织... 研究了Mg-(1%~3%)Sm(质量分数)合金在多种状态下的显微组织和力学性能.采用光学金相分析(OM),扫描电子显微分析(SEM),X射线衍射分析(XRD)等多种分析和测试手段,系统研究了挤压工艺及热处理(固溶处理、时效处理)对Mg-Sm系合金显微组织和力学性能的影响.结果显示,合金的铸态组织由α-Mg基体和Mg41Sm5组成.合金经热挤压加工后,Mg41Sm5相沿挤压方向呈纤维或颗粒状分布.在420℃挤压时,试样内发生了动态再结晶,致使挤压后合金的强度和塑性得到大幅度改善.固溶以及时效处理后,合金的性能比铸态有较大提高;而采用挤压后的直接时效(T5)处理,可获得良好的综合力学性能.因此,Sm可以考虑作为强化变形镁合金的添加元素. 展开更多
关键词 合金 挤压 时效 脱溶
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强制对流作用下溶质枝晶生长的CA-LBM模拟 被引量:5
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作者 赵红蕾 孙东科 +2 位作者 潘诗琰 戴挺 朱鸣芳 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期255-261,共7页
应用一个二维的元胞自动机(cellular automata,CA)-格子玻尔兹曼方法(lattice Boltz-mann method,LBM)耦合模型,对合金等温凝固过程中溶质枝晶在强制对流作用下的生长规律进行了模拟研究.该耦合模型采用CA方法模拟枝晶生长,同时采用基... 应用一个二维的元胞自动机(cellular automata,CA)-格子玻尔兹曼方法(lattice Boltz-mann method,LBM)耦合模型,对合金等温凝固过程中溶质枝晶在强制对流作用下的生长规律进行了模拟研究.该耦合模型采用CA方法模拟枝晶生长,同时采用基于分子动理论的LBM模拟枝晶生长过程中的流场和浓度场.应用该模型模拟分析了过冷度和成分等因素对Al-Cu合金在纯扩散和对流作用下单枝晶的生长规律的影响.结果表明,在纯扩散条件下,模拟的枝晶稳态生长尖端速度、半径、Peclet数和过冷度的关系与Lipton-Glicksman-Kurz(LGK)模型的预测结果吻合良好.对流作用下枝晶的生长形貌呈现出了不对称性,枝晶的生长在上游方向得到促进,而在下游方向受到抑制.合金成分和初始过冷度等因素会对枝晶形貌和生长动力学产生影响. 展开更多
关键词 数值模拟 枝晶生长 流场 浓度场 格子玻尔兹曼方法 元胞自动机
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