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强流脉冲电子束表面改性的物理模型及数值模拟 被引量：22
1
作者 秦颖 吴爱民 +4 位作者 邹建新 郝胜智 刘悦 王晓钢 董闯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期701-704,共4页
　推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程,利用数值模拟,得到了温度场和应力场的分布曲线,分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小,准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程,利用数值模拟结果对实验中观... 　推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程,利用数值模拟,得到了温度场和应力场的分布曲线,分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小,准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程,利用数值模拟结果对实验中观察到的实验现象熔化深度、材料表层及次表层数微米范围内组织结构的变化及数百微米的硬度提高等给出了解释。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 表面改性 物理模型 数值模拟 应力场方程 温度场 熔化深度 热应力波 材料科学
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H13钢电弧沉积铝膜及强流脉冲电子束后处理的复合改性研究 被引量：12
2
作者 邹建新 吴爱民 +2 位作者 刘振民 李茂原 董闯 《真空科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期91-95,共5页
本文介绍电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺 ,并应用在H13钢的表面快速合金化。我们首先采用电弧离子镀的方法在H13钢表面沉积了约 10 μm厚的纯铝层 ,然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理 ,Al在电子束瞬间加... 本文介绍电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺 ,并应用在H13钢的表面快速合金化。我们首先采用电弧离子镀的方法在H13钢表面沉积了约 10 μm厚的纯铝层 ,然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理 ,Al在电子束瞬间加热作用下 ,熔入基体表面中 ,实现了表面快速合金化。对处理前后的样品进行了氧化性能对比测试 ,结果表明 。 展开更多
关键词 电弧沉积 强流脉冲电子束后处理 表面复合处理工艺 H13钢 复合改性 表面合金化 抗氧化性能
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环氧树脂表面金属离子注入改性层的摩擦学性能研究 被引量：13
3
作者 伞金福 朱宝亮 +3 位作者 刘家浚 刘振民 董闯 张庆瑜 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期102-105,共4页
以 3种剂量 (2× 10 1 5 ions/cm2 、1× 10 1 6 ions/cm2 及 1× 10 1 7ions/cm2 )分别对环氧树脂进行 Al、Ti和 Fe离子注入处理 ,采用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了注入改性层的摩擦学性能 ,采用傅立叶变换红外光谱... 以 3种剂量 (2× 10 1 5 ions/cm2 、1× 10 1 6 ions/cm2 及 1× 10 1 7ions/cm2 )分别对环氧树脂进行 Al、Ti和 Fe离子注入处理 ,采用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了注入改性层的摩擦学性能 ,采用傅立叶变换红外光谱仪分析离子注入前后环氧树脂表面基团及其键合方式 .结果表明 :3种金属离子注入处理后环氧树脂的耐磨性均显著提高 ,摩擦系数降低 ;其中 Al离子注入处理的摩擦学改性效果最好 ;对应于环氧树脂最小磨损体积损失的不同金属离子的注入剂量亦不同 .红外光谱分析结果表明 :经 Al离子注入后 ,环氧树脂表面保持微量的吸附水 ;同时其表面发生了脱氢及氧化等作用 ,形成了新的化学基团 ,且其立体网状交联程度提高 ,这使得离子注入处理后环氧树脂的减摩耐磨性能得以明显改善 . 展开更多
关键词 环氧树脂 离子注入 表面改性层 摩擦学性能
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纯镁强流脉冲电子束表面改性及合金化研究 被引量：15
4
作者 赵铁钧 高波 +3 位作者 田小梅 涂赣峰 郝胜智 董闯 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期11-15,共5页
强流脉冲电子束是一门新兴的表面处理技术。本文利用强流脉冲电子束对纯镁进行表面改性,并尝试表面合金化铝处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对表面处理层形貌和组织结构进行了分析,同时也进行了摩擦腐蚀性能测试。纯镁强流脉... 强流脉冲电子束是一门新兴的表面处理技术。本文利用强流脉冲电子束对纯镁进行表面改性,并尝试表面合金化铝处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对表面处理层形貌和组织结构进行了分析,同时也进行了摩擦腐蚀性能测试。纯镁强流脉冲电子束表面改性后,显微硬度得到明显提高;纯镁表面合金化铝后,样品抗5%NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流密度降低2个数量级以上,同时也对相关改性机理进行了初步分析。 展开更多
关键词 纯镁 强流脉冲电子束 腐蚀 摩擦磨损
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新型材料改性方法——常温超音速冷喷涂制备功能涂层 被引量：11
5
作者 王晓放 黄钟岳 +2 位作者 王德真 杨凤珍 孙涛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期30-32,46,共4页
介绍一种新型材料表面改性技术———冷喷涂技术 ,即气体在常温下或在有限加热温度下 ,利用超音速气流将涂层粉末喷射到基板形成保护涂层。相对热喷涂技术而言 ,其不存在高温氧化、气化、晶化等影响涂层性能的效应出现 ,具有独到之处。... 介绍一种新型材料表面改性技术———冷喷涂技术 ,即气体在常温下或在有限加热温度下 ,利用超音速气流将涂层粉末喷射到基板形成保护涂层。相对热喷涂技术而言 ,其不存在高温氧化、气化、晶化等影响涂层性能的效应出现 ,具有独到之处。结合工程实际简化建模 ,并完成气、固两相射流的流场计算结果。定量研究了冷喷涂试验中两相射流流动对涂层效果的影响程度。还对该试验装置进行了锌粉、陶瓷粉的膜制备试验 。 展开更多
关键词 表面改性 超音速 两相流 冷喷涂
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强流脉冲电子束热障涂层表面改性温度场数值模拟 被引量：9
6
作者 宋振飞 秦颖 +4 位作者 郝胜智 武洪臣 吴平生 董闯 马腾才 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期522-525,共4页
采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变... 采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变化率高达107K.s-1~108K.s-1,温度梯度大约109K.m-1;模拟结果与实验结果基本吻合。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击后,热障涂层性能得到改善,有利于热障涂层在工业中的应用。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(HcPEB) 热障涂层(TBCs) 数值模拟 晶粒细化
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塑料表面改性对其摩擦学性能影响 被引量：6
7
作者 伞金福 朱宝亮 +2 位作者 刘家浚 史维东 刘振民 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期236-239,共4页
论述了采用离子注入、气相沉积、激光熔敷和等离子喷涂等表面技术改善塑料摩擦学性能方面的研究现状和进展 ,分析了塑料表面离子注入改性的机理 ,指出采用合适的表面改性工艺可有效地提高塑料表面的硬度并进而提高其耐磨性 ,从而进一步... 论述了采用离子注入、气相沉积、激光熔敷和等离子喷涂等表面技术改善塑料摩擦学性能方面的研究现状和进展 ,分析了塑料表面离子注入改性的机理 ,指出采用合适的表面改性工艺可有效地提高塑料表面的硬度并进而提高其耐磨性 ,从而进一步延长塑料的使用寿命 ,扩大其应用范围 . 展开更多
关键词 塑料 表面改性 离子注入 摩擦学性能
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GCr15钢动态组织演化的实验研究与数值模拟 被引量：5
8
作者 廖舒纶 张立文 +3 位作者 岳重祥 裴继斌 高惠菊 郭书奇 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期159-162,共4页
通过在Gleeble-3800热力模拟实验机上进行单道次压缩试验,分析了GCr15钢的动态组织演化特点。实验结果表明,变形试样组织分布不均匀;在一定应变速率下,温度升高,动态再结晶晶粒增大,且应变速率越高,增长趋势越慢;在一定温度下,升高应变... 通过在Gleeble-3800热力模拟实验机上进行单道次压缩试验,分析了GCr15钢的动态组织演化特点。实验结果表明,变形试样组织分布不均匀;在一定应变速率下,温度升高,动态再结晶晶粒增大,且应变速率越高,增长趋势越慢;在一定温度下,升高应变率会使动态再结晶晶粒变小,但这种趋势在较高的温度下才比较敏感。通过回归分析,得到了GCr15的动态组织演化模型,将其耦合到MSC.Marc软件子程序中计算,模拟了应变、动态再结晶份数及平均晶粒尺寸分布。模拟的晶粒尺寸和测量晶粒尺寸吻合较好。 展开更多
关键词 GCR15钢 组织演化 动态再结晶 晶粒尺寸 模拟
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GCr15钢单道次压缩实验分析及三维模拟 被引量：5
9
作者 廖舒纶 张立文 +4 位作者 岳重祥 裴继斌 高惠菊 贾元伟 廉晓洁 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期31-34,共4页
用Gleeble-3800热力模拟试验机对GCr15钢进行了单道次压缩实验，实验温度从950～1150℃变化，实验应变速率从0．1～10s^-1变化。获得了实验钢种的应力-应变曲线、峰值应力模型、动态微观组织演变模型。借助MSC．Marc软件及其子程序代码... 用Gleeble-3800热力模拟试验机对GCr15钢进行了单道次压缩实验，实验温度从950～1150℃变化，实验应变速率从0．1～10s^-1变化。获得了实验钢种的应力-应变曲线、峰值应力模型、动态微观组织演变模型。借助MSC．Marc软件及其子程序代码，发展了一组三维有限元模型，研究了不同变形条件下的压缩过程，分析了试样的应变分布，并评估了变形参数对动态再结晶分数与晶粒大小的影响。所得晶粒尺寸模拟值与实验值吻合较好。 展开更多
关键词 组织演化 动态再结晶 晶粒尺寸 模拟
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聚苯醚金属离子注入改性层的硬度和摩擦学性能 被引量：4
10
作者 伞金福 刘家浚 +3 位作者 朱宝亮 刘振民 董闯 张庆瑜 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2001年第2期32-35,共4页
为研究离子注入技术对聚苯醚（PPO）的表面硬度和耐磨性的提高效果，分别将3种剂量（2×1015 cm－2、1×1016 cm－2和1×1017 cm－2）的Al、Ti 、Fe离子注入PPO。纳米硬度测量显示，1×1016 cm－2 Ti离子注入PPO后其硬... 为研究离子注入技术对聚苯醚（PPO）的表面硬度和耐磨性的提高效果，分别将3种剂量（2×1015 cm－2、1×1016 cm－2和1×1017 cm－2）的Al、Ti 、Fe离子注入PPO。纳米硬度测量显示，1×1016 cm－2 Ti离子注入PPO后其硬度由0.369 GPa增至1.433 GPa，离子注入使PPO表面形成一层交联层，导致其硬度提高。磨损实验表明，3种离子注入后均可使PPO的耐磨性提高，摩擦因数下降；其中1×1016 cm－2 Ti离子注入PPO的磨损体积降为原来的0.4%，摩擦因数下降了40％。红外光谱分析表明，离子注入后PPO表面形成羟基和羰基等新的基团，羟基的形成主要与表面微量吸水有关。电子自旋共振(ESR)分析显示离子注入可以形成自由基，离子注入诱发交联的方式主要为自由基交联。 展开更多
关键词 离子注入 摩擦学性能 纳米硬度 聚苯醚 改性层
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镁合金强流脉冲电子束表面改性 被引量：6
11
作者 高波 郝胜智 +4 位作者 董闯 涂赣峰 吴文远 孙树臣 彭可武 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期129-133,共5页
选用变形镁合金AZ31和铸造镁合金AZ91HP作为研究对象,进行强流脉冲电子束表面处理研究,这种处理能够有效地提高镁合金的抗蚀性和达到表面强化效果.处理后样品表面呈起伏形貌,出现典型熔坑,重熔层4 μm～10μm,导致表面出现塑性变形,主... 选用变形镁合金AZ31和铸造镁合金AZ91HP作为研究对象,进行强流脉冲电子束表面处理研究,这种处理能够有效地提高镁合金的抗蚀性和达到表面强化效果.处理后样品表面呈起伏形貌,出现典型熔坑,重熔层4 μm～10μm,导致表面出现塑性变形,主要是孪晶形式.由于镁的蒸发和第二相Mg17Al12熔化,表面形成铝的过饱和固溶体.性能测试主要是摩擦磨损和抗腐蚀性能测试.近表层几百微米范围内均出现显微硬度值升高的现象,改性样品平均摩擦系数降低,耐磨性提高.处理后样品在5%NaCl溶液中抗腐蚀性能有显著提高,镁合金强流脉冲电子束处理后,铝固溶度增加,表面易于形成致密的氧化膜,动电位极化曲线测量结果显示极化电阻增大,自腐蚀电流降低,最大可降低三个数量级,极化电阻与之相反. 展开更多
关键词 表面改性 镁合金 强流脉冲电子束
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质子交换膜燃料电池双极板用金属改性的研究 被引量：5
12
作者 付宇 侯明 +2 位作者 林国强 邵志刚 衣宝廉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期364-367,共4页
通过脉冲偏压电弧离子镀工艺，在316L不锈钢表面上沉积出致密的Cr的氮化物梯度薄膜（CrxN）．表面改性后的不锈钢双极板界面导电性能良好，在质子交换膜燃料电池电堆的组装力范围内，与Toray碳纸的接触电阻为7．9～11．2mΩ·cm^2... 通过脉冲偏压电弧离子镀工艺，在316L不锈钢表面上沉积出致密的Cr的氮化物梯度薄膜（CrxN）．表面改性后的不锈钢双极板界面导电性能良好，在质子交换膜燃料电池电堆的组装力范围内，与Toray碳纸的接触电阻为7．9～11．2mΩ·cm^2．双极板的耐腐蚀性能相对于未处理的316L不锈钢基体有了显著的增强：在0．5mol／L H2SO4＋5×10^-6 mol／L F^-的模拟电池环境腐蚀溶液中，室温下改性后双极板的腐蚀电流约为10^-7 A／cm^2，比基体的小了2个数量级；70℃时在相同的腐蚀环境下，虽然腐蚀电流有所增大，但仍然比不锈钢基体的腐蚀电流小1～2个数量级．改性双极板有很高的表面能，与水的接触角达90°，这有利于电池内部液态水的排出．通过表面改性获得的具有耐蚀-导电-憎水综合性能的金属双极板材料，在质子交换膜燃料电池中有很大的应用潜力． 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 金属双极板 表面改性
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低温等离子体对生物材料表面改性固定生物分子的研究进展 被引量：3
13
作者 田继文 陈敏 +2 位作者 李长敏 张庆瑜 任春生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期10-12,共3页
概述了等离子体技术在固定生物分子领域的应用。介绍了低温等离子体技术,包括等离子体直接处理、聚合、刻蚀、以及对生物材料表面改性以固定生物分子的方法、原理、影响因素及其发展趋势。
关键词 固定 生物材料 研究进展 生物分子 处理 影响因素 直接 表面改性 聚合 低温等离子体
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Ti/TiN纳米多层薄膜改性层在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能 被引量：3
14
作者 刘成龙 林国强 +2 位作者 杨大智 赵彦辉 邓新绿 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期940-946,共7页
用电弧离子镀设备,在医用不锈钢基体上沉积Ti/TiN纳米多层薄膜,考察薄膜在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能.结果表明,在中性与酸性模拟体液中316L+Ti/TiN(45/45s) 体系的击穿电位分别提高5倍和2倍,腐蚀电流密度为基体的1/8与1/3,明... 用电弧离子镀设备,在医用不锈钢基体上沉积Ti/TiN纳米多层薄膜,考察薄膜在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能.结果表明,在中性与酸性模拟体液中316L+Ti/TiN(45/45s) 体系的击穿电位分别提高5倍和2倍,腐蚀电流密度为基体的1/8与1/3,明显降低发生局部腐蚀的敏感性,但滞后环的出现说明薄膜被击穿后自修复能力较差.分析说明薄膜的纳米多层结构与纯Ti层的存在可有效提高医用不锈钢在Troyde's模拟体液中的抗点蚀能力. 展开更多
关键词 Ti/TiN纳米多层薄膜 抗腐蚀性能 医用不锈钢 模拟体液
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离子束增强沉积改性层中碳化物相的电镜研究 被引量：2
15
作者 王斐杰 李先遥 +2 位作者 陈学钏 马腾才 王玉魁 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第5期555-558,578,共5页
主要研究 Ｍ ２ 高速钢离子束增强沉积表面改性层中碳化物相的组织形态与相结 构的变化情况。结果表明，高能离子束可穿透表面氮化物涂层并注入基体，轰击其主 要碳化物相Ｍ６Ｃ，使其形成包括“嵌镶块”和“晶界结构特征花样”等亚结... 主要研究 Ｍ ２ 高速钢离子束增强沉积表面改性层中碳化物相的组织形态与相结 构的变化情况。结果表明，高能离子束可穿透表面氮化物涂层并注入基体，轰击其主 要碳化物相Ｍ６Ｃ，使其形成包括“嵌镶块”和“晶界结构特征花样”等亚结构组织和 缺陷。这为进一步研究其表面强化机制等提供了重要实验依据。 展开更多
关键词 离子束 沉积 改性层 碳化物 相
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Mo离子注入Al_2O_3的表面改性 被引量：1
16
作者 柴志刚 崔相旭 +3 位作者 张宁 刘玉梅 史维东 宫泽祥 《吉林大学自然科学学报》 CAS CSCD 1995年第3期49-52,共4页
研究Ｍｏ离子注入Ａｌ＿２Ｏ＿３表面机械性能的变化及产生变化的原因，结果表明，Ｍｏ离子的注入，在Ａｌ＿２Ｏ＿３表面产生辐射损伤，使表面残余应力、表面硬度及断裂韧性提高；注入剂量Ｄ＞１×１０￣１７ｃｍ￣－２时，随着离... 研究Ｍｏ离子注入Ａｌ＿２Ｏ＿３表面机械性能的变化及产生变化的原因，结果表明，Ｍｏ离子的注入，在Ａｌ＿２Ｏ＿３表面产生辐射损伤，使表面残余应力、表面硬度及断裂韧性提高；注入剂量Ｄ＞１×１０￣１７ｃｍ￣－２时，随着离子注入剂量增加，表层开始非晶化，导致表面残余应力及硬度下降，而断裂韧性仍继续得到改善。 展开更多
关键词 离子注入 表面改性 非晶化 三氧化二铝 钼 陶瓷
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强流脉冲电子束金属材料表面改性处理 被引量：2
17
作者 郝胜智 张向东 +2 位作者 邹建新 高泰瑞 董闯 《航空制造技术》 2007年第z1期371-374,共4页
对典型金属材料,包括共析钢T8、模具钢D2和金属间化合物Fe-40Al进行强流脉冲电子束表面改性试验,分析了处理层显微组织和性能变化规律,明确"脉冲加热"与"脉冲熔化"处理模式,探讨强流脉冲电子束金属材料表面改性的... 对典型金属材料,包括共析钢T8、模具钢D2和金属间化合物Fe-40Al进行强流脉冲电子束表面改性试验,分析了处理层显微组织和性能变化规律,明确"脉冲加热"与"脉冲熔化"处理模式,探讨强流脉冲电子束金属材料表面改性的工艺方法. 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 表面改性 显微组织
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离子束混合表面改性层的电镜研究 被引量：1
18
作者 王斐杰 陈学钏 +2 位作者 李先遥 王玉魁 马腾才 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期51-56,共6页
利用透射电子显微镜研究了通过离子束交替混合获得的ＴｉＮ涂层与基 体Ｍ２钢之间的过渡层的微观构造．结果表明：过渡层主要组成相为ＴｉＮ、 Ｍ６Ｃ和α－Ｆｅ．ＴｉＮ相呈颗粒状，内部具有层状亚结构；Ｍ６Ｃ在离子束作用 下发生碎... 利用透射电子显微镜研究了通过离子束交替混合获得的ＴｉＮ涂层与基 体Ｍ２钢之间的过渡层的微观构造．结果表明：过渡层主要组成相为ＴｉＮ、 Ｍ６Ｃ和α－Ｆｅ．ＴｉＮ相呈颗粒状，内部具有层状亚结构；Ｍ６Ｃ在离子束作用 下发生碎化；α－Ｆｅ有多晶化趋势． 展开更多
关键词 离子束 表面改性 显微结构 电镜
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离子注入对玻璃材料的改性 被引量：1
19
作者 王承遇 马腾才 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期154-159,共6页
简要地评述了离子注入对玻璃风化、化学稳定性、晶化和非线性光学性质的影响．指出采用离子注入法，在不影响磷酸盐玻璃重要性质的前提下，提高其化学稳定性；锂硅酸盐玻璃在注入Ｎｄ＋后，可提高玻璃的耐水性．
关键词 离子注入 玻璃 改性 风化 耐水性
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超声场中Al-1%Si合金水平连铸实验研究
20
作者 赵建强 李新涛 +2 位作者 宁韶斌 李喜孟 李廷举 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期207-209,213,共4页
研究了功率超声对水平连铸Al-1%(质量分数)Si合金凝固过程、合金组织和力学性能的影响,详细探讨了超声空化细化合金组织的机理。结果表明,在合金的凝固过程中施加功率超声可以提高形核率,使合金组织细化,从而提高其力学性能,并且随超声... 研究了功率超声对水平连铸Al-1%(质量分数)Si合金凝固过程、合金组织和力学性能的影响,详细探讨了超声空化细化合金组织的机理。结果表明,在合金的凝固过程中施加功率超声可以提高形核率,使合金组织细化,从而提高其力学性能,并且随超声波功率的增加,铸坯的平均晶粒直径减小。 展开更多
关键词 功率超声 水平连铸 AL-1%SI合金 超声空化
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