新型二维层状材料MXene在超级电容器上的研究与应用进展 被引量：2

1

作者 程培栋 陈卫华 +3 位作者 艾云龙 梁炳亮 何文 张建军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1091-1103,共13页

二维过渡族金属碳化物/氮化物(MXene)是二维材料家族的新兴成员,通过液相刻蚀等方法移除MAX相的A层得来。独特的二维结构及表面化学组成,使其表现出了良好的金属导电性、亲水性、优异的柔韧性及离子可插层性,在超级电容器研究与应用领... 二维过渡族金属碳化物/氮化物(MXene)是二维材料家族的新兴成员,通过液相刻蚀等方法移除MAX相的A层得来。独特的二维结构及表面化学组成,使其表现出了良好的金属导电性、亲水性、优异的柔韧性及离子可插层性,在超级电容器研究与应用领域展现了巨大的潜力,受到了广泛关注。但是MXene仍存在诸多问题。首先,片层容易发生堆叠,极大降低了材料与电解液的有效接触面面积;在刻蚀过程中,化学键断裂处具有较高的活性,极易反应生成表面基团,表面基团的存在对电化学性能有较大影响;合成路线中强腐蚀液的使用也会造成安全、环境等诸多问题。对MXene的结构、性质、制备方法等进行了简要概述,总结了近年来MXene在超级电容器领域的研究进展和方向,旨在从中发现解决MXene诸多问题思路,以期为制备高性能MXene超级电容器电极材料提供参考。 展开更多

关键词 MXene 二维材料 超级电容器 复合材料

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15-5PH不锈钢的时效硬化行为及耐蚀性能 被引量：15

2

作者 彭新元 周贤良 华小珍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期988-996,共9页

利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、洛氏硬度、动电位极化曲线和交流阻抗等方法对15-5PH不锈钢时效后的组织转变、时效硬化行为及其在Cl-溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明:时效温度较低(低于450℃)时,析出的富Cu相与基体保持共格关... 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、洛氏硬度、动电位极化曲线和交流阻抗等方法对15-5PH不锈钢时效后的组织转变、时效硬化行为及其在Cl-溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明:时效温度较低(低于450℃)时,析出的富Cu相与基体保持共格关系,其硬度和耐腐蚀性能都较高。当时效温度达到550℃时,富Cu相长大,出现了逆变奥氏体,且随时效时间的延长而增多,导致硬度下降,但耐蚀性能有所提高;当时效温度升高至620℃时,富Cu相呈短棒状,且失去与基体的共格关系,逆变奥氏体继续增多,强化效应完全消失,但耐蚀性能得到改善。 展开更多

关键词 15-5PH不锈钢 富Cu相 逆变奥氏体 硬化行为 耐蚀性

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旋转摩擦挤压法制备Al-Mg合金的组织和力学性能 被引量：2

3

作者 涂文斌 徐卫平 +2 位作者 陈绅 胡锦扬 邢丽 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期131-138,共8页

采用旋转摩擦挤压法(RFE)制备了不同Mg含量的Al-Mg铝合金,对其进行力学性能测试和显微组织观察。结果表明:退火态的5A06基材经RFE加工后,晶粒明显细化,抗拉强度和伸长率同时提高。采用5A06和AZ31B为基材经RFE加工制备Al-Mg合金后,合金... 采用旋转摩擦挤压法(RFE)制备了不同Mg含量的Al-Mg铝合金,对其进行力学性能测试和显微组织观察。结果表明:退火态的5A06基材经RFE加工后,晶粒明显细化,抗拉强度和伸长率同时提高。采用5A06和AZ31B为基材经RFE加工制备Al-Mg合金后,合金抗拉强度随Mg含量的增加而增加,但伸长率却随合金Mg含量的增加而降低;高Mg含量的Al-Mg合金晶粒可进一步细化,这是由于高Mg含量的Al-Mg合金中存在Al_(3)Mg_(2)相,可以作为动态再结晶的形核点,促进动态再结晶。然而,Al_(3)Mg_(2)相的存在会降低合金的伸长率。 展开更多

关键词 AL-MG合金 旋转摩擦挤压 晶粒 Al_(3)Mg_(2)相

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ZK60镁合金绝热剪切行为及损伤断裂研究 被引量：2

4

作者 姜丽红 郭正华 杨扬 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期125-131,共7页

利用高应变率厚壁圆筒外爆压缩实验,分别加载固溶态和挤压态试样,观察其绝热剪切带数量、分布规律(间距)及其扩展和损伤等,研究ZK60镁合金绝热剪切行为及损伤断裂。研究表明,多条剪切带在扩展过程中是相互竞争的,它们之间存在合并和分... 利用高应变率厚壁圆筒外爆压缩实验,分别加载固溶态和挤压态试样,观察其绝热剪切带数量、分布规律(间距)及其扩展和损伤等,研究ZK60镁合金绝热剪切行为及损伤断裂。研究表明,多条剪切带在扩展过程中是相互竞争的,它们之间存在合并和分叉现象,最终剪切带沿着与径向成45°顺时针或135°逆时针方向几乎对称分布在试样截面上,两种旋向的绝热剪切带并没有出现择优分布。挤压态试样由于强度更高,其绝热剪切敏感性更高。裂纹优先在绝热剪切带内部形核,实验中观察到裂纹位于剪切带的边缘,这与绝热剪切带温度场分布有关。 展开更多

关键词 绝热剪切带 高应变率 断裂失效 ZK60镁合金

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高应变速率下ZK61M镁合金动态压缩性能和微观组织各向异性 被引量：2

5

作者 姜丽红 郭正华 +2 位作者 杨亮 郦逸凡 邹兰欣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期188-194,共7页

为研究镁合金动态载荷条件下的各向异性,采用分离式Hopkinson压杆对不同取样方向的ZK61M镁合金圆柱形试样进行高应变速率动态压缩实验,得到不同应变速率下合金的应力-应变曲线,并用金相显微镜表征动态压缩后的微观组织。结果表明,对于0&... 为研究镁合金动态载荷条件下的各向异性,采用分离式Hopkinson压杆对不同取样方向的ZK61M镁合金圆柱形试样进行高应变速率动态压缩实验,得到不同应变速率下合金的应力-应变曲线,并用金相显微镜表征动态压缩后的微观组织。结果表明,对于0°和45°取样方向的试样,在应变速率为716~1500 s^-1范围内,随着应变速率的提高,组织中孪晶数量呈现增加的趋势,其应变硬化程度大,表现为正的应变强化效应。对于90°取样方向试样,在应变速率为739 s^-1时,变形模式以孪生为主,但随着应变速率提高,孪晶数量呈减少趋势。ZK61M镁合金板材动态压缩性能存在明显的各向异性,压缩方向与板材法向成45°方向试样剪切敏感性最强,90°方向试样剪切敏感性最弱。 展开更多

关键词 ZK61M镁合金 动态压缩性能 剪切变形 微观组织 各向异性

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热等静压法制备TiNiNb合金管工艺及其微观组织研究 被引量：1

6

作者 刘军 刘俊伟 +2 位作者 Masaaki Otsu 鲁世强 万俊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期3123-3127,共5页

利用热等静压法将TiNiNb预合金粉末制备成了大尺寸TiNiNb合金管(外径35 mm,内径15 mm,高为100 mm)。对制备出的TiNiNb合金管的微观组织、力学性能及马氏体相变行为进行了探究。结果表明,热等静压工艺参数为1 100℃、110 MPa、保温保压3 ... 利用热等静压法将TiNiNb预合金粉末制备成了大尺寸TiNiNb合金管(外径35 mm,内径15 mm,高为100 mm)。对制备出的TiNiNb合金管的微观组织、力学性能及马氏体相变行为进行了探究。结果表明,热等静压工艺参数为1 100℃、110 MPa、保温保压3 h时,可制备出微观组织较均匀的大尺寸TiNiNb合金管。热等静压TiNiNb合金管微观组织主要有TiNi基体相、β-Nb相、少量的(Ti,Nb)_2Ni相及TiC相。热等静压态TiNiNb合金管硬度高于锻态TiNiNb合金这可能是存在TiC相导致。在研究其马氏体相变行为时,发现该合金马氏体相变为两步相变,但其马氏体逆相变行为并不明显。 展开更多

关键词 TININB合金 热等静压 微观组织 马氏体相变

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微米/纳米SiC影响下非平衡凝固镁合金形核及组织细化 被引量：5

7

作者 何文 杨伟 王祥 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期248-254,共7页

采用真空感应熔炼与阶梯铜模喷铸相结合,制备出微米/纳米Si C参与下快冷镁合金,研究SiC尺寸对非平衡凝固镁合金异质形核及组织细化的影响。结果表明:冷速的提高与Si C的添加共同促进镁合金的复合细化,其中铜模喷铸条件下微米SiC的细化... 采用真空感应熔炼与阶梯铜模喷铸相结合,制备出微米/纳米Si C参与下快冷镁合金,研究SiC尺寸对非平衡凝固镁合金异质形核及组织细化的影响。结果表明:冷速的提高与Si C的添加共同促进镁合金的复合细化,其中铜模喷铸条件下微米SiC的细化效果更佳。当铜模内径d_i=4 mm,添加2%的微米Si C(质量分数)后快冷镁合金平均晶粒尺寸减小到5μm以内。经(400℃, 2 h)等温固溶处理后,快冷合金晶界处的离异共晶β-Mg_(17)Al_(12)相消失,初生α-Mg晶粒由细小蔷薇状向多边形组织发生转变。通过枝晶生长与溶质截留模型的理论计算,铜模喷铸条件下获得的过冷度范围为67～80K,所对应的临界形核半径为0.115～0.116μm,因此,更有利于微米Si C对镁合金的组织细化。 展开更多

关键词 非平衡凝固 异质形核 枝晶生长 组织细化 镁合金

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退火温度对铁∑5〈001〉对称倾斜晶界迁移行为影响的分子动力学模拟研究 被引量：1

8

作者 姜丽红 曾丽君 +1 位作者 杨亮 郭正华 《热加工工艺》 北大核心 2020年第24期105-108,共4页

为探究较少被关注的体心立方金属内晶界的迁移行为,以铁∑5 36.9°〈001〉对称倾斜晶界为研究对象,利用分子动力学模拟方法在300~1300 K范围内探究了退火温度对其晶界迁移的影响。结果表明,铁∑5晶界的迁移行为遵循热激活机制,只有... 为探究较少被关注的体心立方金属内晶界的迁移行为,以铁∑5 36.9°〈001〉对称倾斜晶界为研究对象,利用分子动力学模拟方法在300~1300 K范围内探究了退火温度对其晶界迁移的影响。结果表明,铁∑5晶界的迁移行为遵循热激活机制,只有当温度不低于700 K时才沿晶界面法向发生迁移,且温度越高晶界迁移越快。晶界在沿晶界面法向发生迁移的同时,还会在晶界面内发生剪切运动。剪切位移在700 K时达到最大,当温度继续升高时剪切位移急剧下降。整体而言,退火温度对晶界面法向迁移和剪切运动明显会产生不同的影响,对剪切运动的影响要相对更为复杂。 展开更多

关键词 退火温度 分子动力学 体心立方金属 晶界迁移

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Ni_(47)Ti_(44)Nb_9宽滞后合金特征相变温度的影响机制

9

作者 倪志铭 王二敏 +2 位作者 韩劲 洪起虎 刘俊伟 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第4期61-65,共5页

采用真空感应法制备高铌含量Ni47Ti44Nb9形状记忆合金,结合差示扫描量热法、金相显微镜、扫描电镜,探索了热处理制度对马氏体相变温度的影响。结果表明,Ni47Ti44Nb9合金在300℃以前或400℃以后处理,相变温度As、Af、Ms、Mf变化很小,而在... 采用真空感应法制备高铌含量Ni47Ti44Nb9形状记忆合金,结合差示扫描量热法、金相显微镜、扫描电镜,探索了热处理制度对马氏体相变温度的影响。结果表明,Ni47Ti44Nb9合金在300℃以前或400℃以后处理,相变温度As、Af、Ms、Mf变化很小,而在300～400℃处理,相变温度As、Af、Ms、Mf呈近似线性上升,即300～400℃是Ni47Ti44Nb9合金相变温度调节工艺敏感温度区间。相变焓的变化与马氏体转变开始温度Ms呈相反趋势,即Ms随热处理温度的升高而递增,相变焓则呈递减趋势。组织分析表明,在300～400℃进行处理,由于发生了动态再结晶,所以马氏体相变及其逆相变温度发生明显变化。因而,300～400℃的特征相变处理温度区间对Ni47Ti44Nb9合金的加工、热处理具有重要的意义。 展开更多

关键词 Ni47Ti44Nb9合金 热处理 相变温度 微观组织

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难熔高熵合金研究进展 被引量：6

10

作者 张晗 艾云龙 +3 位作者 陈卫华 梁炳亮 何文 张建军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4062-4070,共9页

高熵合金是近年来的新兴领域,与传统合金不同,其一般是由五种或者五种以上主要元素组成,每种主元的含量在5%~35%(原子分数)之间,多种元素混乱排列却拥有简单的相结构,高熵合金的优点显著,发展空间巨大。以难熔金属元素为基础的难熔高熵... 高熵合金是近年来的新兴领域,与传统合金不同,其一般是由五种或者五种以上主要元素组成,每种主元的含量在5%~35%(原子分数)之间,多种元素混乱排列却拥有简单的相结构,高熵合金的优点显著,发展空间巨大。以难熔金属元素为基础的难熔高熵合金近年来大受关注,含有3种及以上的难熔金属组成的高熵合金称为难熔高熵合金,由于难熔金属的熔点均较高,因此难熔高熵合金表现出了较好的高温力学性能和高温抗氧化性能以及耐腐蚀性能,受到大众欢迎,有望取代传统的高温合金。详细的阐述了难熔高熵合金的制备方法、相结构、力学性能、抗氧化性能与耐腐蚀性能,最后对难熔高熵合金的发展进行了展望。 展开更多

关键词 难熔元素 高熵合金 力学性能 抗氧化 耐腐蚀

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固溶和时效对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢组织的影响 被引量：3

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作者 袁丰伟 郑海忠 +2 位作者 鲁世强 胡春文 王晓震 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期31-34,45,共5页

采用光学显微镜研究了固溶和时效处理对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢显微组织的影响。结果表明:0Cr21Ni6Mn9N钢冷拔管经1 100℃固溶处理后,晶粒尺寸变大,孪晶数量增多且层厚增加,晶界及晶粒均很清晰,无任何析出物;经固溶及650℃时效处... 采用光学显微镜研究了固溶和时效处理对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢显微组织的影响。结果表明:0Cr21Ni6Mn9N钢冷拔管经1 100℃固溶处理后,晶粒尺寸变大,孪晶数量增多且层厚增加,晶界及晶粒均很清晰,无任何析出物;经固溶及650℃时效处理后,晶粒尺寸与固溶态的相差不大,但晶界上有大量黑色粒状M23C6相析出;经固溶及850℃时效处理后,出现大晶粒吞并小晶粒的现象,晶粒发生了二次长大,且晶界处的M23C6相数量较650℃时效的有所减少。 展开更多

关键词 0Cr21Ni6Mn9N钢 固溶时效处理 退火孪晶 析出相

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M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体的简易制备及超电容性能研究 被引量：2

12

作者 王义良 艾云龙 +8 位作者 杨书伟 梁炳亮 郑振环 欧阳晟 何文 陈卫华 刘长虹 张建军 刘智勇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期425-430,共6页

高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体,采用不同手段对粉体进行表征,并采用涂覆法制备了M_(3)O_(4)/泡沫镍(M_(3)O_(4)/NF)复... 高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体,采用不同手段对粉体进行表征,并采用涂覆法制备了M_(3)O_(4)/泡沫镍(M_(3)O_(4)/NF)复合电极,研究其超电容性能。结果表明,随着煅烧温度升高,Fe_(2)O_(3)(H)/Co_(3)O_(4)(S)/Cr_(2)O_(3)(E)和Mn_(2)O_(3)(B)相继固溶进入尖晶石主晶相晶格;在900℃煅烧2 h所得M_(3)O_(4)粉体的平均粒径为0.69μm,具有单一尖晶石结构(面心立方,Fd-3m,a=0.8376 nm),且Fe、Co、Cr、Mn和Mg五种元素在晶粒内均匀分布,呈典型的高熵氧化物特征。此外,M_(3)O_(4)/NF复合电极在1 mol/L KOH的电解液中,当电流密度为1 A·g^(-1)时,其质量比电容达到193.7 F·g^(-1),可见M_(3)O_(4)高熵氧化物在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 M3O4高熵氧化物 固相反应法 尖晶石结构 超电容性能

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