基于高温扭转方法制备6061铝合金/304不锈钢层状复合材料的组织及性能 被引量：3

1

作者 陈宇强 张浩 +6 位作者 黄浩 张文涛 谢功园 刘文辉 潘素平 宋宇峰 刘阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期6167-6173,共7页

金属层状复合材料因兼具各金属组元的优良性能是目前材料界研究的热点。本工作利用高温扭转方法开发了一种新型多层金属复合材料的成型工艺,并通过力学拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)分析,探究了不同... 金属层状复合材料因兼具各金属组元的优良性能是目前材料界研究的热点。本工作利用高温扭转方法开发了一种新型多层金属复合材料的成型工艺,并通过力学拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)分析,探究了不同扭转工艺对6061铝合金/304不锈钢层状复合材料组织和性能的影响。实验结果显示,在1080~2160°的扭转角度范围内,随着扭转角度增加,6061铝合金/304不锈钢复合材料的抗拉强度(σth)下降,伸长率(δ)显著提高,且界面结合效果越来越好。在保持扭转力的条件下进行0~60 min的保温处理,复合材料的σth和δ随着保温时间的延长没有明显变化,但结合界面中金属原子之间的相互扩散效果更加显著,界面处的应力集中也显著降低。经1080°扭转成型后,复合材料的σth为333.4 MPa,δ为77.3%,均高于该复合材料的理论计算值,这可能与该复合材料扭转成型过程中的组织细化以及其独特的螺旋型结构有关。 展开更多

关键词 高温扭转 层状复合材料 6061铝合金/304不锈钢

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不同SPS烧结温度下制备WS2 -Cu复合材料及其摩擦磨损性能 被引量：2

2

作者 蒋晔 颜建辉 李茂键 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期18025-18029,共5页

通过在WS 2表面镀Cu预处理获得Cu包覆的WS 2粉末,并以纯Cu和Cu包覆WS 2粉末为原料,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备WS 2-Cu复合材料,研究不同烧结温度下制备的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:烧结后的WS 2-Cu... 通过在WS 2表面镀Cu预处理获得Cu包覆的WS 2粉末,并以纯Cu和Cu包覆WS 2粉末为原料,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备WS 2-Cu复合材料,研究不同烧结温度下制备的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:烧结后的WS 2-Cu复合材料中,WS 2均匀分布在Cu基体中,WS 2与Cu界面结合良好。随着烧结温度的升高,复合材料的硬度呈上升趋势。在500~750℃烧结温度所制备的WS 2-Cu复合材料的摩擦因数较低(0.15~0.18),而在高于750℃烧结温度下所制备的复合材料的摩擦因数较大(0.42~0.54)。在700~750℃烧结温度下制备的WS 2-Cu复合材料磨损率最低为(1.6~1.8)×10-5 mm 3/(N·m)。WS 2表面镀Cu处理提高了WS 2-Cu复合材料的耐磨性能。WS 2-Cu复合材料合适的SPS烧结温度为700~750℃。WS 2-Cu复合材料在摩擦磨损过程中主要发生了不同程度的塑性变形、氧化磨损和粘着磨损。当WS 2-Cu复合材料中WS 2转变成W以后,复合材料的磨损表面还出现了明显的磨粒磨损现象。 展开更多

关键词 表面镀铜 放电等离子烧结 烧结温度 WS 2-Cu复合材料 摩擦磨损

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轧制变形量对Al/AZ31/Al复合板组织和界面结合性能的影响

3

作者 王德峰 唐昌平 唐燕生 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期25-29,共5页

用两块1060纯铝轧制板夹持固溶态AZ31镁合金板组成“三明治”结构,在400 r·min^(−1)轧辊转速、400℃轧制温度下进行轧制制备Al/AZ31/Al复合板,研究了轧制变形量(30%,45%,60%,80%)对复合板组织及界面结合性能的影响。结果表明:当轧... 用两块1060纯铝轧制板夹持固溶态AZ31镁合金板组成“三明治”结构,在400 r·min^(−1)轧辊转速、400℃轧制温度下进行轧制制备Al/AZ31/Al复合板,研究了轧制变形量(30%,45%,60%,80%)对复合板组织及界面结合性能的影响。结果表明:当轧制变形量为30%时,镁合金板与一侧铝板尚未复合,镁合金晶粒粗大,并存在大量孪晶;当轧制变形量为45%时,镁合金板与两侧铝板结合紧密,镁合金发生了动态再结晶,晶粒细化;当轧制变形量为60%和80%时,镁合金晶粒进一步细化,但界面处铝板出现开裂。随着轧制变形量由45%增加到80%,界面结合力降低。当轧制变形量为45%时,拉伸力达到峰值后趋于稳定,复合板各部位界面均结合良好;当轧制变形量为60%时,拉伸力达到峰值后先降低再趋于稳定,各部位界面结合力差异较大;当轧制变形量为80%时,拉伸力呈分阶段上升的趋势,各部位界面结合力的差异更大。复合板获得较优的组织和界面结合性能的轧制变形量为45%。 展开更多

关键词 Al/AZ31/Al复合板 轧制变形量 显微组织 界面结合性能

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纳米WO_(3)/ZnO中空球的制备及光催化降解亚甲基蓝 被引量：8

4

作者 田俐 吴杰灵 +2 位作者 陈善民 刘强 易益涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3592-3600,共9页

以碳球为模板,采用溶剂热法合成了WO_(3)/ZnO复合半导体材料。采用XRD、SEM、EDS对材料物相、形貌、成分和微结构进行了表征,并研究其对亚甲基蓝的降解。结果表明:所制备的WO_(3)/ZnO半导体是由纳米颗粒自组装而成,具有中空结构;相对于... 以碳球为模板,采用溶剂热法合成了WO_(3)/ZnO复合半导体材料。采用XRD、SEM、EDS对材料物相、形貌、成分和微结构进行了表征,并研究其对亚甲基蓝的降解。结果表明:所制备的WO_(3)/ZnO半导体是由纳米颗粒自组装而成,具有中空结构;相对于纯相的单个组分ZnO,WO_(3)/ZnO异质结复合材料的吸收谱峰明显地向长波区红移,对亚甲基蓝的最大吸收波长为664 nm,其禁带宽度为3.64 eV;在40 min内使10 mg/L亚甲基蓝的浓度降低了90%,60 min后完全降解,并具有良好的循环稳定性。WO_(3)/ZnO复合光催化剂降解过程符合一级反应动力学,其反应速率常数k_(a)=5.58×10^(-2) h^(-1)。降解机理研究表明,WO_(3)和ZnO之间满足能级匹配条件,能形成n-n型WO_(3)/ZnO异质结,可以有效促使材料的载流子迁移和光生电子-空穴对的分离,从而提高材料的光催化性能。 展开更多

关键词 WO_(3)/ZnO 中空球 纳米颗粒 复合半导体 光催化

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利用离子掺杂固相法煅烧立方晶型硫铝酸钙 被引量：2

5

作者 宋飞 吕忆农 +2 位作者 殷悦 刘文娟 彭美勋 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1297-1304,共8页

通过掺杂适量水泥原料中常见的Na^+、Si^4+、Fe^3+,利用固相法制备立方晶型无水硫铝酸钙(Ca4Al6SO16,C4A3$),并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜等,研究了Ca4-xNaxAl6-x-yFeySixO12SO4系列产物的物相组成和微结构.结果表明:Na^+的掺杂... 通过掺杂适量水泥原料中常见的Na^+、Si^4+、Fe^3+,利用固相法制备立方晶型无水硫铝酸钙(Ca4Al6SO16,C4A3$),并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜等,研究了Ca4-xNaxAl6-x-yFeySixO12SO4系列产物的物相组成和微结构.结果表明:Na^+的掺杂对立方晶型C4A3$的形成和稳定具有重要影响;当Na^+掺杂量x较低或较高(x=0.1或x=0.4)时,固相法合成的C4A3$主要以正交晶型存在,且有较多副产物形成;当Na^+掺杂量x=0.2或x=0.3、复掺适量Si^4+和Fe^3+时,固相法合成的C4A3$主要以立方晶型存在(含量最高可达80%以上),分别呈现多角形或球形微观形貌. 展开更多

关键词 无水硫铝酸钙 微结构 超结构 定量分析

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CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)异质结光催化剂的制备及对亚甲基蓝的降解 被引量：3

6

作者 刘强 田俐 +2 位作者 陈善民 吴杰灵 易益涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3601-3613,共13页

通过水热合成和热处理相结合的方法制备p-n型CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)异质结复合材料。采用XRD、SEM、TEM、EDS、BET及UV-Vis-DRS对材料结构和性能进行表征和测试,并研究了水溶性染料亚甲基蓝(Methylene blue)的光催化降解。结果表明:相对... 通过水热合成和热处理相结合的方法制备p-n型CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)异质结复合材料。采用XRD、SEM、TEM、EDS、BET及UV-Vis-DRS对材料结构和性能进行表征和测试,并研究了水溶性染料亚甲基蓝(Methylene blue)的光催化降解。结果表明:相对于单相WO_(3),p-n型CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料的响应范围明显地扩展到更高波长的可见光区,能高效地实现光催化降解有机染料亚甲基蓝。CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)质量比为5%的CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料比表面积为19.7 m^(2)/g,孔径分布在20~150 nm之间;在模拟可见光降解50 mg/L的亚甲基蓝实验中,其在6 h内的降解率达到了90%,重复3次的光催化降解率仍有86%,降解反应速率常数k_(a)为0.180 h^(-1),显示出优异的光催化降解能力和循环稳定性。降解机理研究表明,WO_(3)和CaFe_(2)O_(4)之间的价带和导带关系满足能级匹配条件,可形成p-n型CaFe_(2)O_(4)/WO_(3)异质结,从而提高复合材料的光催化活性。 展开更多

关键词 可见光响应 CaFe_(2)O_(4)/WO_(3) p-n型异质结 复合半导体 光催化

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换向轧制对铜晶粒尺寸高温热稳定性的影响 被引量：1

7

作者 谢功园 王轶 +5 位作者 陈宇强 刘文辉 潘素平 宋宇峰 刘阳 谭欣荣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期188-194,共7页

铜是重要的导电导热材料,其在高温下的晶粒尺寸热稳定性一直是目前新能源、电子通讯等领域的研究热点。本工作利用换向轧制对纯铜的织构特征进行调控,并结合电子背散射衍射(EBSD)分析和金相组织观察(OM),研究了其对纯铜高温保温过程中... 铜是重要的导电导热材料,其在高温下的晶粒尺寸热稳定性一直是目前新能源、电子通讯等领域的研究热点。本工作利用换向轧制对纯铜的织构特征进行调控,并结合电子背散射衍射(EBSD)分析和金相组织观察(OM),研究了其对纯铜高温保温过程中织构演变及晶粒长大行为的影响。结果表明:随着轧变形量从0%增加到95%时,在单向和换向轧制下纯铜的Cube织构{100}〈001〉逐渐减少,而Brass织构{110}〈112〉和S织构{123}〈634〉显著增加。相比于单向轧制,相同变形量条件下换向轧制明显弱化了S织构并使Cube晶粒分布更加均匀。换向轧制能明显提高纯铜在高温下的晶粒尺寸热稳定性。经换向轧制的纯铜在650℃/10 min和950℃/10 min高温保温后的晶粒明显细化。这种细化效果随着轧制变形量的增加和保温温度的升高而变得更加显著,其原因可能与S织构的减少以及Cube晶粒的均匀分布有关。 展开更多

关键词 换向轧制 纯铜 织构 晶粒尺寸

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氮掺杂的类石墨烯纳米片的制备及其在锌-空气电池中的应用 被引量：2

8

作者 杨孝昆 陈阿玲 易清风 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第1期157-170,共14页

采用一种简单方法制备具有优异氧还原反应(ORR)活性的、无金属的氮掺杂碳材料。以双氰胺(DCD)为氮源,蔗糖、β-环糊精和壳聚糖为不同的碳源,通过简单的热解法制备出氮掺杂的类石墨烯纳米片催化剂CN-nanosh(suc)、CN-nanosh(cyc)和CNnano... 采用一种简单方法制备具有优异氧还原反应(ORR)活性的、无金属的氮掺杂碳材料。以双氰胺(DCD)为氮源,蔗糖、β-环糊精和壳聚糖为不同的碳源,通过简单的热解法制备出氮掺杂的类石墨烯纳米片催化剂CN-nanosh(suc)、CN-nanosh(cyc)和CNnanosh(ch)。这些催化剂在碱性溶液中表现出优异的ORR活性,以CN-nanosh(suc)为阴极催化剂的锌-空气电池具有201.33 mW·cm^-2的最大功率密度,在100 mA·cm^-2的大电流密度下能持续放电50多小时,电池性能接近目前报道的无金属阴极催化剂锌-空气电池的最好性能。 展开更多

关键词 氧还原反应 锌-空气电池 电化学 能量转化 纳米颗粒

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镁−稀土合金塑性变形技术研究进展 被引量：7

9

作者 崔磊 唐昌平 +1 位作者 李权 刘筱 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3632-3648,共17页

综述了镁−稀土合金在挤压、轧制和大塑性变形技术方面的研究进展,介绍变形温度、变形速度、挤压比等对挤压材组织和力学性能的影响,发现通过变形工艺调控获得细晶或形成双峰分布晶粒可提高合金的力学性能。概述了镁−稀土合金轧制变形的... 综述了镁−稀土合金在挤压、轧制和大塑性变形技术方面的研究进展,介绍变形温度、变形速度、挤压比等对挤压材组织和力学性能的影响,发现通过变形工艺调控获得细晶或形成双峰分布晶粒可提高合金的力学性能。概述了镁−稀土合金轧制变形的研究进展,发现通过工艺调控形成双峰分布晶粒或引入层错可制备超高强镁合金,总结了等通道转角挤压、高压扭转和多向锻造对合金组织和力学性能的影响,发现大塑性变形技术尤其是高压扭转技术是制备纳米级超细晶的有效方法,但大塑性变形技术的工艺相较于挤压、轧制变形更复杂,成本更高,且制备的样品尺寸往往较小。最后,对镁−稀土合金塑性变形技术的发展方向提出了建议。 展开更多

关键词 镁−稀土合金 挤压 轧制 大塑性变形 力学性能

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氧化聚乙烯蜡微乳液的制备及其性能研究 被引量：3

10

作者 周绍煌 石淑敏 +4 位作者 荀育军 胡丹 罗芷珊 张杰鹏 刘清泉 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期32-36,共5页

采用高压分散乳化,以氧化聚乙烯蜡为原料,脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂基硫酸钠为乳化剂,丙三醇为助乳化剂,氢氧化钾为pH调节剂,制备氧化聚乙烯蜡微乳液。考察了乳化剂种类、乳化剂配比、乳化温度、搅拌速率对氧化聚乙烯蜡微乳液粒径分布、... 采用高压分散乳化,以氧化聚乙烯蜡为原料,脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂基硫酸钠为乳化剂,丙三醇为助乳化剂,氢氧化钾为pH调节剂,制备氧化聚乙烯蜡微乳液。考察了乳化剂种类、乳化剂配比、乳化温度、搅拌速率对氧化聚乙烯蜡微乳液粒径分布、稳定性的影响。结果表明:乳化温度为150℃、时间为50 min、搅拌速度为800 r/min、乳化剂为氧化聚乙烯蜡的30%、脂肪醇聚氧乙烯醚和月桂基硫酸钠的质量比为4∶1、助乳化剂为3%时,可制得固含为34%~36%,粒径为400~500 nm,黏度为30~80 mPa·s,半透明且在55℃下贮存90 d,4 000 r/min转速下进行离心10 min不出现分层、沉淀,稳定性良好的氧化聚乙烯蜡微乳液。 展开更多

关键词 微乳液 氧化聚乙烯蜡 制备 乳化剂

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低铂载量的空心碳球/管状碳复合催化剂的制备及其氧还原反应电活性

11

作者 盛况 陈阿玲 +3 位作者 闫宇惠 易清风 王跃冰 欧阳田 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10187-10193,共7页

氧还原反应(ORR)是一个动力学缓慢的过程,而Pt或Pt基材料是其有效的电催化剂。本文通过构建合理的空间结构来大幅提高Pt的质量活性,并通过引入过渡金属共掺杂来提高Pt的本征活性,制备得到了Pt含量在4%(质量分数)以下的Pt-Co-Ni共掺杂的... 氧还原反应(ORR)是一个动力学缓慢的过程,而Pt或Pt基材料是其有效的电催化剂。本文通过构建合理的空间结构来大幅提高Pt的质量活性,并通过引入过渡金属共掺杂来提高Pt的本征活性,制备得到了Pt含量在4%(质量分数)以下的Pt-Co-Ni共掺杂的空心碳球/管状碳复合催化剂Pt-Co-Ni/NHCS-TUC-600。ORR电化学活性测试表明,Pt-Co-Ni/NHCS-TUC-600在0.1 mol/LHClO_(4)中具有与商业Pt/C相当的起始电位(0.927 V vs RHE)和半波电位(0.867 V vs RHE),优于商业Pt/C的极限扩散电流密度(6.97 mA/cm^(2))。这些优异的ORR活性使得Pt-Co-Ni/NHCS-TUC-600具有广阔的应用前景,为低载量铂催化剂的研究与应用提供了新的可能。 展开更多

关键词 氧还原反应 铂 纳米材料 催化剂 电化学

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La0.6Sr0.4-xCaxCo0.2Fe0.8O3-δ纳米复合阴极的性能 被引量：1

12

作者 徐红梅 孙凯利 +1 位作者 万峰 储爱民 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期490-494,共5页

采用浸渍法制备以Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为骨架、La0.6Sr0.4-xCaxCo0.2Fe0.8O3-δ(x=0、0.2和0.4)为催化相的复合阴极,研究掺杂离子半径对复合阴极极化电阻的影响。XRD、SEM分析表明:La0.6Sr0.4-xCaxCo0.2Fe0.8O3-δ粉体在750℃下热处理2 ... 采用浸渍法制备以Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为骨架、La0.6Sr0.4-xCaxCo0.2Fe0.8O3-δ(x=0、0.2和0.4)为催化相的复合阴极,研究掺杂离子半径对复合阴极极化电阻的影响。XRD、SEM分析表明:La0.6Sr0.4-xCaxCo0.2Fe0.8O3-δ粉体在750℃下热处理2 h后,得到平均晶粒尺寸约为46 nm的单一钙钛矿结构;浸渗颗粒在SDC骨架上分布均匀,颗粒大小约为50 nm。复合阴极在400~600℃的阻抗结果表明:阴极的极化电阻在x=0.2时最小,x=0.4时最大。X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:Sr2+和Ca2+共掺杂(即x=0.2)时,氧空位浓度最大。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 浸渍 阴极 X射线光电子能谱(XPS) 阻抗谱

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片状碳载金属纳米颗粒复合物的制备及其氧还原电活性

13

作者 章巧丽 王雅萍 +1 位作者 孙万杰 易清风 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第2期346-356,共11页

将双氰胺、蔗糖与酞菁铁(钴)的混合物通过简单热解法,制备出Co/C-N、Fe/C-N和Fe-Co/C-N纳米复合物。随后利用热还原法,将少量铂沉积于Co/C-N上得到片状碳负载的Co-Pt纳米颗粒Co-Pt/C-N。对样品进行了详细表征,并研究了其在全域pH范围内... 将双氰胺、蔗糖与酞菁铁(钴)的混合物通过简单热解法,制备出Co/C-N、Fe/C-N和Fe-Co/C-N纳米复合物。随后利用热还原法,将少量铂沉积于Co/C-N上得到片状碳负载的Co-Pt纳米颗粒Co-Pt/C-N。对样品进行了详细表征,并研究了其在全域pH范围内(酸性、中性与碱性溶液)中的氧还原反应(ORR)活性。结果表明,Co/C-N具有比Fe/C-N和Fe-Co/C-N更高的ORR起始电位和半波电位,并且在碱性和中性溶液中,Co/C-N表现出比Pt/C更强的ORR电活性;在酸性溶液中,铂负载量(质量分数)8.1%的Co-Pt/C-N表现出与Pt/C相近的ORR起始与半波电位。催化剂优异的电活性主要归因于片状碳形成的三维结构、金属纳米颗粒的均匀分布以及丰富的吡啶氮。 展开更多

关键词 氧还原反应 酞菁钴 酞菁铁 燃料电池

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中性锌-空气电池的阴极非贵金属催化剂

14

作者 盛况 杨孝昆 +2 位作者 余亮 邓中梁 易清风 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第2期119-122,共4页

采用中性或准中性溶液为电解质的锌-空气电池具有提高阳极锌稳定性并避免电解质溶液碳酸盐化的优点。开发新型非贵金属催化剂,使之在中性溶液中能有效催化氧还原反应(ORR),这将具有重要意义。通过总结近几年铁/钴/镍掺杂的碳氮复合物的... 采用中性或准中性溶液为电解质的锌-空气电池具有提高阳极锌稳定性并避免电解质溶液碳酸盐化的优点。开发新型非贵金属催化剂,使之在中性溶液中能有效催化氧还原反应(ORR),这将具有重要意义。通过总结近几年铁/钴/镍掺杂的碳氮复合物的制备、ORR活性测试以及应用于中性锌-空气电池的性能研究方面的主要工作成果,发现采用简单的热解法得到的具有管状结构的非贵金属掺杂的碳氮复合物可以成为中性锌-空气电池优异的阴极催化剂。 展开更多

关键词 锌-空气电池 氧还原反应 非贵金属电催化剂 碳纳米管

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