二维稀土材料的合成方法

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作者 赵柄策 何勇 +4 位作者 高延鹏 沈伟 胡大健 徐威 陈萍 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1407-1419,共13页

近年来,二维稀土材料因同时具有二维材料和稀土材料的特性而迅速成为科学研究的前沿和热点。为了实现二维稀土材料在光、电、磁领域中的应用,其合成至关重要。本文总结了合成二维稀土材料的方法。其中,化学气相沉积法(CVD)是常用方法之... 近年来,二维稀土材料因同时具有二维材料和稀土材料的特性而迅速成为科学研究的前沿和热点。为了实现二维稀土材料在光、电、磁领域中的应用,其合成至关重要。本文总结了合成二维稀土材料的方法。其中,化学气相沉积法(CVD)是常用方法之一,通过盐辅助CVD能合成二元(如Gd_(2)O_(5)、CeO_(2)、Eu_(2)O_(3)等)和三元(EuOCl、LaOCl、Er_(2)O_(2)S等)二维稀土化合物;机械剥离法常用于合成二维稀土氧卤化物和碲化物;镀膜法包含分子束外延法、热沉积法等多种,可合成GdSi_(2)、EuGe_(2)、SmSe等。最后,本文对二维稀土材料的大面积合成进行了展望。 展开更多

关键词 二维材料 稀土 合成方法

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2219铝合金瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形工艺研究

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作者 周巍 黄亮 +3 位作者 刘昊 李俊辉 王睿 冒文杰 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期52-60,共9页

目的为进一步提升2219铝合金火箭贮箱箱底瓜瓣构件的尺寸精度,进行了瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形工艺的研究。方法设计磁脉冲辅助冲压成形工艺方案,基于LS-DYNA R8.0有限元软件,建立了2219铝合金瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形有限元模型,... 目的为进一步提升2219铝合金火箭贮箱箱底瓜瓣构件的尺寸精度,进行了瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形工艺的研究。方法设计磁脉冲辅助冲压成形工艺方案,基于LS-DYNA R8.0有限元软件,建立了2219铝合金瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形有限元模型,并通过实验进行了有效验证。通过数值仿真模拟分析了板料成形过程及其成形效果,阐明了瓜瓣构件磁脉冲辅助冲压成形的变形行为。结果板料冲压成形后的等效应力显著集中于圆角过渡区域,应力分布不均导致贴模性较差。引入电磁成形后,板料在瞬时交变脉冲电磁力的作用下具有显著的应力震荡效应,等效应力经高速震荡后可得到有效释放,在放电电压为10 kV条件下,平均应力从71.1 MPa下降至30.4 MPa,降低了57.2%。板料的贴模间距曲线幅值更均匀,平均贴模间距从0.91 mm降低至0.52 mm,随放电电压的不断提高,瓜瓣构件的平均贴模间距不断减小。结论磁脉冲辅助冲压成形可有效改善瓜瓣构件的贴模性,经过放电电压12 kV以上的电磁成形后,板料的平均贴模间距在0.5 mm以下,降低了45%以上。 展开更多

关键词 电磁成形 磁脉冲辅助冲压成形 2219铝合金 数值模拟 等效应力 尺寸精度

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超声-铸挤一体化成形高强Mg-4Y-3Zn-2Al合金研究

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作者 李世龙 李建宇 +4 位作者 肖培杰 徐世伟 向渴望 吴树森 吕书林 《汽车工程》 北大核心 2025年第9期1840-1846,共7页

研究了熔体超声处理对铸挤一体成形Mg-4Y-3Zn-2Al(wt.%)镁合金组织及性能的影响。通过XRD、DSC、SEM、EBSD、准静态拉伸试验等方法研究了超声处理前后铸态、变形态合金显微组织和力学性能的变化。结果表明,超声处理显著细化了初生Al2Y... 研究了熔体超声处理对铸挤一体成形Mg-4Y-3Zn-2Al(wt.%)镁合金组织及性能的影响。通过XRD、DSC、SEM、EBSD、准静态拉伸试验等方法研究了超声处理前后铸态、变形态合金显微组织和力学性能的变化。结果表明,超声处理显著细化了初生Al2Y相的尺寸,消除了初生相的团聚。经过铸挤一体成形后,晶粒尺寸被细化至2μm,为完全再结晶的等轴晶组织。经过超声处理后,挤压态合金屈服强度和抗拉强度分别为246.8和307.5MPa,延伸率达到17%。相比于未超声-热挤压成形的合金,其延伸率大幅提高(提升了95%)的同时强度也有所增加,实现了良好的强-塑性匹配。 展开更多

关键词 镁合金 超声处理 铸挤一体化 显微组织 力学性能

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脱合金工艺对混杂增强非晶复合材料组织与性能的影响 被引量：3

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作者 李龙丰 郭威 +2 位作者 吕书林 王锦程 吴树森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2283-2292,共10页

基于金属熔体脱合金法制备了具有核壳混杂增强结构(核相为高熔点富Ta相,壳为B2-CuZr相)的[(Zr_(0.5)Cu_(0.5))_(92.5)Al_(7)Sn_(0.5)]_(0.95)Ta_(5)非晶复合材料,系统研究了不同脱合金工艺参数下非晶复合材料的显微组织及力学性能的演... 基于金属熔体脱合金法制备了具有核壳混杂增强结构(核相为高熔点富Ta相,壳为B2-CuZr相)的[(Zr_(0.5)Cu_(0.5))_(92.5)Al_(7)Sn_(0.5)]_(0.95)Ta_(5)非晶复合材料,系统研究了不同脱合金工艺参数下非晶复合材料的显微组织及力学性能的演变规律。结果表明:脱合金温度和时间是控制富Ta相尺寸的关键参数。当反应温度过低或反应时间过短时,会造成富Ta相聚集、增强相分布不均匀;当反应温度过高或反应时间过长时,会导致富Ta相粗化。当脱合金反应时间为2 min、脱合金反应温度为1473 K时,非晶基体中富Ta相尺寸细小且弥散分布,并促进B2-CuZr相异质形核细化,得到了尺寸更细小、分布更均匀的核壳混杂增强结构。细小均匀的增强相可有效阻碍非晶基体中主剪切带的快速扩展,复合材料的力学性能得到大幅提高,断裂强度达到2439 MPa,塑性应变为11.6%。 展开更多

关键词 非晶复合材料 核壳混杂增强结构 金属熔体 脱合金法 力学性能

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带环形凸台薄盘形件旋压成形规律研究 被引量：1

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作者 高畅 刘发美 +5 位作者 金俊松 王新云 邓磊 龚攀 张茂 唐学峰 《精密成形工程》 北大核心 2024年第3期145-151,共7页

目的探明带环形凸台薄盘形件旋压成形工艺的可行性,揭示成形过程的特点、成形缺陷的类型和产生机制,以及工艺参数对成形极限的影响规律。方法基于ABAQUS\Explicit有限元模型,分析成形过程中的材料流动、应力分布、缺陷的产生机制和工艺... 目的探明带环形凸台薄盘形件旋压成形工艺的可行性,揭示成形过程的特点、成形缺陷的类型和产生机制,以及工艺参数对成形极限的影响规律。方法基于ABAQUS\Explicit有限元模型,分析成形过程中的材料流动、应力分布、缺陷的产生机制和工艺参数对成形极限的影响规律。结果旋压成形过程分为内槽填充、轴向隆起和径向扩展3个阶段,应力场沿径向和周向呈梯度分布,坯料在径向扩展阶段由于受压失稳产生了凸台凹坑缺陷。成形极限随凸台增厚比、盘缘宽厚比和型槽倾角的增大而增大,随旋轮进给比f的增大,成形极限先增大后减小。结论总结了增厚旋压工艺的成形特征、缺陷演化机制以及工艺参数对成形极限的影响规律,为带环形凸台薄盘形件旋压成形工艺的设计和优化提供指导。 展开更多

关键词 薄盘形件 环形凸台 旋压 缺陷 工艺参数 成形极限

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2024铝合金锥形孔电磁翻边线圈设计及成形工艺研究 被引量：4

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作者 刘昊 黄亮 +5 位作者 孙怡然 周巍 唐天宇 门向南 邓涛 苏红亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2149-2156,共8页

为实现锥形孔电磁翻边的线圈设计和成形工艺,基于LS-DYNA有限元仿真软件建立了有限元模型,设计了变匝间距随形线圈,得到了最佳放电电压;揭示了线圈设计和放电电压对成形结果的影响;随后进行工艺试验,得到了满足技术要求的零件。结果表明... 为实现锥形孔电磁翻边的线圈设计和成形工艺,基于LS-DYNA有限元仿真软件建立了有限元模型,设计了变匝间距随形线圈,得到了最佳放电电压;揭示了线圈设计和放电电压对成形结果的影响;随后进行工艺试验,得到了满足技术要求的零件。结果表明:采用变匝间距设计的线圈可以增大小圆弧区的电磁力密度,进而使小圆弧区成形高度明显增大,成形均匀性改善;随着电压增大,零件受到的电磁力增大,小圆弧区贴模间隙迅速减小,大圆弧区贴模间隙几乎不变,直边区贴模间隙减小后反弹;最佳放电电压为14 kV,得到零件最大贴模间隙为0.61 mm,减薄率为18%,满足技术要求。 展开更多

关键词 电磁成形 电磁翻边 锥形孔 线圈设计 2024铝合金

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铝合金双曲率薄壁件电磁渐进辅助拉伸成形工艺方案设计与开发 被引量：3

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作者 时恬 黄亮 +5 位作者 谢冰鑫 孙怡然 唐天宇 周巍 刘昊 苏红亮 《精密成形工程》 北大核心 2024年第3期52-61,共10页

目的针对铝合金双曲率薄壁件传统拉伸成形工艺成形均匀性差的问题,提出一种采用电磁渐进辅助拉伸成形的高精度成形工艺。方法设计电磁渐进辅助拉伸成形工艺方案,基于有限元仿真软件LS-DYNA R13.0,建立拉伸成形和电磁成形有限元模型。通... 目的针对铝合金双曲率薄壁件传统拉伸成形工艺成形均匀性差的问题,提出一种采用电磁渐进辅助拉伸成形的高精度成形工艺。方法设计电磁渐进辅助拉伸成形工艺方案,基于有限元仿真软件LS-DYNA R13.0,建立拉伸成形和电磁成形有限元模型。通过数值仿真研究线圈移动路径和放电电压组合对成形质量的影响以及薄壁件的整体贴模成形过程和等效塑性应变。结果与单程放电相比,双程放电能够大幅度提高板材变形均匀性。与以中间值电压连续放电以及先大电压后小电压的放电电压组合相比,在先小电压后大电压的放电电压组合下,板材的成形质量更高。选择线圈双程顺序移动路径和7 kV-10 kV放电电压组合,通过10次拉伸和9层54次放电,得到了减薄率仅为3%的贴模性良好的双曲率薄壁件。变形量基本呈现随着放电层数的增加而不断降低的趋势。电磁放电仅扩展更大的塑性应变区域,不改变已贴模区板材的塑性应变值。结论与拉伸成形相比,电磁渐进辅助拉伸成形工艺有效提高了板材的塑性变形程度并极大控制了回弹的发生。 展开更多

关键词 电磁渐进辅助拉伸成形 线圈移动路径 放电电压 等效塑性应变

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同轴静电纺丝构筑微/纳米结构隔膜与电极材料用于锂离子电池:从原理到应用

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作者 李琪 黎平安 +4 位作者 刘泽通 张佳辉 张浩 余维来 胡先罗 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期29-35,共7页

锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、优异的倍率性能和热稳定性而备受青睐,成为从便携式电子产品到电动汽车等实际应用中的最佳电源。在这种背景下,同轴静电纺丝技术因可制造适用于锂离子电池的独特纳米纤维材料而备受关注。尤其纤... 锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、优异的倍率性能和热稳定性而备受青睐,成为从便携式电子产品到电动汽车等实际应用中的最佳电源。在这种背景下,同轴静电纺丝技术因可制造适用于锂离子电池的独特纳米纤维材料而备受关注。尤其纤维材料具有高比表面积、高孔隙率、较大的长径比和易表面改性的优点,近年来在锂离子电池领域被广泛研究。这篇综述全面总结了同轴静电纺丝的基本原理、正极、负极和隔膜等锂离子电池关键材料的制备、实际应用和最新进展,并讨论了同轴静电纺纤维材料的纳米/微米结构决定其电化学性能的规律。此外,该综述分析了同轴静电纺丝未来的发展方向,强调了未来拓展同轴静电纺丝技术在锂离子电池领域的应用所面临的挑战。 展开更多

关键词 锂离子电池 同轴静电纺丝 微/纳结构材料 核-壳结构 电化学性能

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基于脱合金反应制备富Nb相增强非晶复合材料的微观组织与力学性能

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作者 郭威 祝梦媛 +2 位作者 赵觅 吕书林 吴树森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3634-3642,共9页

本文采用传统电弧熔炼与金属熔体脱合金法两种手段成功制备了富Nb相增强锆基非晶复合材料,并系统比较了上述两种方法制备获得的样品的微观组织和力学性能。结果表明:基于电弧熔炼与熔体脱合金工艺均可获得富Nb相增强非晶复合结构,无杂... 本文采用传统电弧熔炼与金属熔体脱合金法两种手段成功制备了富Nb相增强锆基非晶复合材料,并系统比较了上述两种方法制备获得的样品的微观组织和力学性能。结果表明:基于电弧熔炼与熔体脱合金工艺均可获得富Nb相增强非晶复合结构,无杂质析出相生成,样品热学特征值相近。但是,利用金属熔体脱合金反应制备获得的非晶复合组织中富Nb相尺寸更小,综合力学性能相比于传统电弧熔化法更加优异。因此,形变过程中富Nb相可有效阻碍基体中主剪切带的迅速扩展,促进剪切带增殖,形成多重剪切带。同时,富Nb相本身塑性变形也可进一步降低其界面应力水平,提高材料的强韧性。 展开更多

关键词 非晶复合材料 脱合金反应 微观组织 强韧性

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基于椭圆张量叠加的剪切变形二维纤维织物渗透率预测模型

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作者 乐午阳 罗浩 +2 位作者 吴医博 周何乐子 周华民 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期28-36,共9页

渗透率是纤维复合材料成型过程中的关键参数,由纤维结构决定。对于具有一定曲率的构件,纤维剪切变形难以避免,从而导致纤维结构改变,影响渗透率。为研究剪切变形下的纤维面内渗透率变化规律,建立渗透率主值和方向的预测模型,采用二维径... 渗透率是纤维复合材料成型过程中的关键参数,由纤维结构决定。对于具有一定曲率的构件,纤维剪切变形难以避免,从而导致纤维结构改变,影响渗透率。为研究剪切变形下的纤维面内渗透率变化规律,建立渗透率主值和方向的预测模型,采用二维径向流动实验对编织纤维布和无屈曲纤维布进行渗透率测试;通过椭圆张量叠加和Kozeny-Carman方程分别提取纤维重定向和纤维体积分数作为渗透率的主要影响因素,并对其进行量化,建立渗透率预测模型;将理论模型与实验数据及多组文献数据结合,进一步简化了模型参数,得到了可广泛适用于二维正交各向异性机织纤维布和无屈曲纤维布的面内渗透率预测模型。 展开更多

关键词 渗透率 剪切变形 预测模型 正交各向异性纤维 椭圆张量叠加 复合材料

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大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形工艺机理 被引量：3

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作者 时恬 黄亮 +5 位作者 张会萍 谢冰鑫 徐佳辉 李建军 王煜 扆利辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期214-221,共8页

针对大口径5A06铝合金带焊缝波纹管采用传统工艺成形困难的问题,开展了带焊缝波纹管电磁成形工艺机理的研究。基于有限元软件LS-DYNA R8建立了大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形有限元模型。基于电磁成形过程中管件成形过程、所受... 针对大口径5A06铝合金带焊缝波纹管采用传统工艺成形困难的问题,开展了带焊缝波纹管电磁成形工艺机理的研究。基于有限元软件LS-DYNA R8建立了大口径5A06铝合金带焊缝波纹管电磁成形有限元模型。基于电磁成形过程中管件成形过程、所受电磁力分布和变形历史的分析揭示了带焊缝波纹管电磁成形工艺的成形机理。结果表明,在带焊缝波纹管电磁成形过程中,管件发生多次“碰撞—反弹”的周期性变化,焊缝处材料的变形略微早于母材;管件受到的电磁力沿厚度方向由内到外逐渐降低;碰撞效应引起管件的能量损耗与应力释放,管件反弹量随着碰撞后应力的重新分配逐渐减小,进而实现带焊缝波纹管的高精度成形。 展开更多

关键词 电磁成形 5A06铝合金 大口径带焊缝波纹管

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超声能场对TC4合金弯曲回弹行为的影响

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作者 卢雅悦 温东旭 +3 位作者 宁梦涛 高萌 黄亮 李建军 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期69-77,共9页

结合弯曲成形工艺实验和有限元模拟方法,系统研究了常温条件下不同超声工艺参数(超声频率、超声振幅)对成形板件弯曲回弹行为的影响。结果表明,施加超声能场后,成形板件的应力大幅降低,应力分布变化显著,弯曲回弹量随之减小。随着超声... 结合弯曲成形工艺实验和有限元模拟方法,系统研究了常温条件下不同超声工艺参数(超声频率、超声振幅)对成形板件弯曲回弹行为的影响。结果表明,施加超声能场后,成形板件的应力大幅降低,应力分布变化显著,弯曲回弹量随之减小。随着超声频率和超声振幅的增加,成形板件圆角接触段和弯曲段的应力均值和峰值均大幅下降,圆角接触段的应力波动趋于平稳。在超声条件为40 kHz-10μm时,圆角接触段和弯曲段的应力均值分别为411.85和350.50 MPa,与无超声相比,降幅分别高达61.95%和40.46%。这是由于超声能场可有效激活TC4合金的滑移系,促进位错运动,从而导致流变软化,降低成形载荷。同时,超声频率、超声振幅与成形板件的弯曲回弹量呈负相关,成形板件的回弹量从无超声时的76.05%降低至62.34%。因此,在TC4合金弯曲成形中施加超声能场辅助有助于降低材料流变应力,并有效抑制弯曲回弹,从而提高板件成形质量。 展开更多

关键词 TC4合金 超声能场 有限元模拟 回弹

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考虑损伤影响的TC4钛合金改进型热加工图

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作者 温东旭 熊萍萍 +3 位作者 张猛 高萌 黄亮 李建军 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第4期141-151,共11页

在TC4钛合金常见成形工艺参数条件(变形温度780~900°C和应变速率0.001~1 s^(-1))下开展高温拉伸试验,分析了成形工艺参数和应变速率敏感性指数对TC4钛合金高温流变行为的影响,分别建立了经典热加工图和考虑损伤影响的改进型热加工... 在TC4钛合金常见成形工艺参数条件(变形温度780~900°C和应变速率0.001~1 s^(-1))下开展高温拉伸试验,分析了成形工艺参数和应变速率敏感性指数对TC4钛合金高温流变行为的影响,分别建立了经典热加工图和考虑损伤影响的改进型热加工图。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力逐渐升高。流变应力的降低是由流变软化和塑性损伤的共同作用导致的,主要机制包括β相的动态回复和动态再结晶,α→β相转变和损伤累积导致的空洞萌生。高应变速率敏感性指数(m>0.2)主要集中在低应变速率区间(0.001~0.05 s^(-1)),这是由于在低应变速率条件下,TC4钛合金动态回复和动态再结晶行为发展较为充分,具备较好的颈缩扩散和转移能力,对应的材料断裂伸长率也较高。基于改进型热加工图,获得的流变失稳区对应的成形参数范围为变形温度780~900℃,应变速率0.1~1 s^(-1),流变失稳区范围比经典热加工图模型更大,并与高温高应变速率条件下的塑性损伤现象相吻合,表明改进型热加工图模型确定的变形安全区成形参数范围更为准确。最终,TC4钛合金的最佳成形工艺参数范围:区间I为变形温度780~810℃和应变速率0.001~0.02 s^(-1);区间II为变形温度810~900℃和应变速率0.006~0.1 s^(-1)。 展开更多

关键词 TC4钛合金 热加工图 拉伸变形 塑性损伤

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低活化中/高熵合金的研究进展与展望

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作者 李龙丰 郭威 +2 位作者 赵觅 吕书林 吴树森 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期353-367,共15页

核能的发展对解决世界能源问题意义重大,现代核反应堆对核用材料提出了更加严苛的要求,亟需开发具备低活化特性的新型结构材料。中/高熵合金因其低活化、高强度、良好延展性、抗辐照与耐腐蚀等特性,成为有力的候选材料之一。本文围绕具... 核能的发展对解决世界能源问题意义重大,现代核反应堆对核用材料提出了更加严苛的要求,亟需开发具备低活化特性的新型结构材料。中/高熵合金因其低活化、高强度、良好延展性、抗辐照与耐腐蚀等特性,成为有力的候选材料之一。本文围绕具有低活化特性的中/高熵合金,针对合金成分设计与相组成、力学性能与辐照性能开展综述,对低活化中/高熵合金体系研究进展做了全面的总结与展望,指出现有研究中的不足,为低活化中/高熵合金的设计与开发提供思路。 展开更多

关键词 低活化中/高熵合金 成分设计 力学性能 辐照性能

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2024铝合金跑道孔电磁翻边工艺研究

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作者 陈李学 冒文杰 +7 位作者 孙怡然 苏红亮 门向南 邓涛 张松 周雄 李俊辉 黄亮 《精密成形工程》 北大核心 2025年第9期14-26,共13页

目的以2024-O铝合金跑道孔为研究对象,探究线圈层数、放电电压及放电电容等参数对跑道孔翻边贴膜性与减薄率的影响。方法基于电磁翻边过程的有限元数值模拟与分析,对翻边过程中涉及的各项工艺参数对翻边结果的影响进行数值模拟,并通过... 目的以2024-O铝合金跑道孔为研究对象,探究线圈层数、放电电压及放电电容等参数对跑道孔翻边贴膜性与减薄率的影响。方法基于电磁翻边过程的有限元数值模拟与分析,对翻边过程中涉及的各项工艺参数对翻边结果的影响进行数值模拟,并通过贴模间隙、减薄率2个指标对最终翻边质量进行评估,在减薄率不超过20%的情况下,以贴模间隙最小作为综合成形质量最佳的判断标准。结果当线圈串联层数超过2时,因为第3层线圈距离板料过远,所以它对板料的影响远小于第2层的影响。过高的放电电压会导致板料运动速度过高,与模具发生碰撞,导致成形效果差,过低的放电电压会使板料无法获得足够的运动速度。电容量越低,放电频率越高,板料在变形初期获得的运动速度越大。结论成形质量的影响因素包括线圈串联层数、放电电压、放电电容等。对于跑道孔,2层线圈串联为最佳线圈设计方式,搭配11kV的放电电压并选择106.5μF放电电容可获得最佳成形效果,此时,贴模间隙指标达到工艺要求,两圆边顶点间距的实测值与模拟值相差0.02mm。 展开更多

关键词 2024铝合金 电磁翻边 成形精度 有限元 工艺优化

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预热处理对GH4698合金微观组织及性能的影响

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作者 江权安 黄亮 +2 位作者 李中豪 班宜杰 高首磊 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期141-149,共9页

目的针对锻后GH4698合金组织分布不均匀造成综合力学性能难以平衡的问题,提出通过预热处理来对合金的组织和性能进行优化,并深入探究不同预热处理制度对GH4698合金组织演化和性能的影响。方法在标准四段式热处理之前增加预热处理实验(11... 目的针对锻后GH4698合金组织分布不均匀造成综合力学性能难以平衡的问题,提出通过预热处理来对合金的组织和性能进行优化,并深入探究不同预热处理制度对GH4698合金组织演化和性能的影响。方法在标准四段式热处理之前增加预热处理实验(1173~1273 K,2~8 h),观察不同预热处理条件下GH4698合金析出相尺寸和形貌,采用拉伸实验机与维氏硬度计获得不同预热处理条件下GH4698合金的力学性能,结合拉伸试样断口形貌,分析GH4698合金的断裂机制。结果当预热处理温度为1223 K时,合金内部大γ′相分布均匀,且小γ′相析出量达到峰值,尺寸为15~25 nm;在所研究的预热处理温度和时间范围内,GH4698合金的屈服强度、抗拉强度、延伸率和维氏硬度均呈现先上升后下降的趋势。GH4698合金的断裂形式为沿晶断裂+韧窝的混合断裂模式。结论预热处理温度和时间对γ′相的形貌、尺寸及数量有着显著的影响,相较于未经预热处理的试样,最优的预热处理参数(1223 K/4 h)下的合金屈服强度、抗拉强度、延伸率和维氏硬度分别提升了5.06%、5.48%、3.29%和10.30%。 展开更多

关键词 GH4698 预热处理 微观组织 力学性能

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GH4698合金热加工图及微观组织演化 被引量：8

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作者 李中豪 黄亮 +6 位作者 班宜杰 温东旭 李建军 蒋乔 杨晓利 张健 张志成 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页

针对GH4698合金进行了热变形行为研究,分析了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)下的微观组织演化规律和热加工性能。绘制了GH4698合金的动态再结晶(DRX)图来分析微观组织演化机制。此外,构建了DRX晶粒的平均晶粒尺寸... 针对GH4698合金进行了热变形行为研究,分析了其在变形温度为960~1160℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)下的微观组织演化规律和热加工性能。绘制了GH4698合金的动态再结晶(DRX)图来分析微观组织演化机制。此外,构建了DRX晶粒的平均晶粒尺寸图,分析了DRX对微观组织的影响,构建了3D失稳图和3D功率耗散图来评估热加工性能,获得了最优的热加工区间。结合DRX程度以及DRX晶粒平均尺寸进一步优化了热加工区间,优化后的变形温度为1017~1065℃、应变速率0.001~0.005 s^(-1),以及热变形温度为1087~1160℃、应变速率0.017~0.115 s^(-1)。同时,利用电子背散射衍射技术表征了材料的微观结构。结果表明:材料的组织对应变速率较为敏感,DRX体积分数与应变速率成反比。不连续动态再结晶(DDRX)是GH4698合金的主要变形机制。具体为:低应变速率下主要是DDRX,中应变速率下主要是连续动态再结晶(CDRX),高应变速率下是CDRX+DDRX;低温时DRX的机制为CDRX+DDRX,高温时DRX的机制主要为DDRX。 展开更多

关键词 GH4698 热加工图 微观组织 动态再结晶

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铝基非晶合金的制备、性能与应用研究进展 被引量：1

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作者 曹梓恒 郭威 +2 位作者 吕书林 王锦程 吴树森 《精密成形工程》 北大核心 2024年第3期62-75,共14页

铝基非晶合金因其独特的物理和化学性能在诸多领域具有广泛的应用前景,综述了铝基非晶合金的成分体系、制备方法、性能特点及应用研究进展。首先,介绍了铝基非晶合金的发展历史和成分体系,目前铝基非晶主要分为3大体系:二元、三元和多... 铝基非晶合金因其独特的物理和化学性能在诸多领域具有广泛的应用前景,综述了铝基非晶合金的成分体系、制备方法、性能特点及应用研究进展。首先,介绍了铝基非晶合金的发展历史和成分体系,目前铝基非晶主要分为3大体系:二元、三元和多元体系,以及综合性能和形成能力2大方面,多元体系表现更佳,并逐渐向更多元化发展;其次,系统介绍了铝基非晶合金的制备方法,包括粉末状、薄带状、块体样品的制备,相较于非晶薄带的制备,块体和粉状的制备方法较为丰富,而粉状非晶通常作为铝基非晶涂层的预制材料;随后,详细介绍了铝基非晶合金的性能特点、应用现状及发展趋势,从性能上来看,铝基非晶在强度和硬度以及耐腐蚀性能上表现良好,目前主要以涂层的形式参与应用,除此之外,研究者们也开始对磁性和热塑性展开研究,由于玻璃形成能力的限制,作为结构材料的应用较少;最后,对其未来应用前景进行了展望,认为涂层是目前铝基非晶合金最具应用前景的工程化方式。 展开更多

关键词 铝基非晶合金 成分体系 制备方法 性能特点 应用现状

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聚合物基电解质在低温固态锂电池中的应用与挑战 被引量：2

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作者 王宇豪 李志勇 郭新 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2243-2258,共16页

由于其良好的柔韧性、与电极兼容性好、易加工等特点,聚合物基电解质在固态锂电池中极具应用前景。聚合物基固态电池可在室温下稳定工作,在低温下(≤0℃),聚合物电解质离子电导率的降低和缓慢的锂离子传输动力学导致电池极化增大,放电... 由于其良好的柔韧性、与电极兼容性好、易加工等特点,聚合物基电解质在固态锂电池中极具应用前景。聚合物基固态电池可在室温下稳定工作,在低温下(≤0℃),聚合物电解质离子电导率的降低和缓慢的锂离子传输动力学导致电池极化增大,放电容量急剧衰减,且低温下枝晶生长更加严重,极大限制了固态电池在低温环境中的应用。本文通过对近期相关文献进行探讨,首先介绍了聚合物基电解质在低温下应用面临的挑战和局限,接着阐述了聚合物基电解质的离子传导机制,通过实例重点阐述了低温聚合物基电解质的设计策略及应用,包括添加无机/有机填料、引入液体塑化剂、分子结构工程等优化聚合物基电解质体相离子传导的方法,以及原位聚合和构建良好的固体电解质界面/正极电解质界面等优化聚合物基电解质和电极间界面离子传输的方法。最后,评估并展望了低温聚合物基电解质的传输机制、设计原则、制备方法的不足及创新。本文有望促进聚合物基电解质及其固态锂电池在低温下的应用。 展开更多

关键词 聚合物基电解质 低温 离子传导 固态锂电池

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