金属粉末注射成形技术及其数值模拟 被引量：6

1

作者 侯成龙 郭俊卿 +1 位作者 陈拂晓 皇涛 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期72-79,共8页

金属粉末注射成形技术可以大批量、低成本地制造高性能异形精密零部件,是当前先进制造技术领域研究的热点之一。本文概述了金属粉末注射成形的工艺,包括粉末制备、粘结剂选取、混料、注射以及后续的脱脂、烧结,介绍了金属粉末注射成形... 金属粉末注射成形技术可以大批量、低成本地制造高性能异形精密零部件,是当前先进制造技术领域研究的热点之一。本文概述了金属粉末注射成形的工艺,包括粉末制备、粘结剂选取、混料、注射以及后续的脱脂、烧结,介绍了金属粉末注射成形的发展过程、现状及新工艺,深入分析了金属粉末注射成形数值模拟,在此基础上展望了金属粉末注射成形的发展趋势。 展开更多

关键词 金属粉末注射成形 粉末冶金 数值模拟 粘结剂

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HEAp(AlCoCrFeNi)/AlSi12复合材料的制备及性能分析 被引量：1

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作者 王文焱 李梓箫 +4 位作者 刘金超 王沛 谢敬佩 李炎 冯悦 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期7-14,M0002,M0003,共10页

采用粉末冶金法制备HEAp(AlCoCrFeNi)/AlSi12复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等微观检测方法研究复合材料的微观组织结构,用维氏硬度仪和拉伸试验机检测复合材料的硬度和抗拉强度。研究结果表明... 采用粉末冶金法制备HEAp(AlCoCrFeNi)/AlSi12复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等微观检测方法研究复合材料的微观组织结构,用维氏硬度仪和拉伸试验机检测复合材料的硬度和抗拉强度。研究结果表明:本试验条件下复合材料中HEAp与基体Al界面结合良好,无微隙和夹杂,界面未见明显的反应层或扩散层;随着HEAp加入量的增加,复合材料的基体Al晶粒平均晶粒尺寸有所减小。加入HEAp的复合材料与未加入的相比,硬度、抗拉强度和延伸率均有所提高,其中,HEAp体积分数为7%的HEAp/AlSi12复合材料断后伸长率为5.1%,维氏硬度和抗拉强度分别为72.0HV和142 MPa,综合性能较好。 展开更多

关键词 复合材料 高熵合金 AlCoCrFeNi AlSi12合金 粉末冶金

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(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料载流摩擦磨损行为 被引量：4

3

作者 林焕然 国秀花 +3 位作者 宋克兴 苏娟华 李韶林 冯江 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期33-42,共10页

目的研究相同载流条件下纳米Al_(2)O_(3)颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面摩擦磨损性能的影响。方法采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,并利用HST-... 目的研究相同载流条件下纳米Al_(2)O_(3)颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面摩擦磨损性能的影响。方法采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,并利用HST-100高速载流摩擦试验机进行载流摩擦磨损性能测试。采用透射电镜和扫描电镜观察复合材料的显微组织和载流摩擦磨损表面形貌。研究不同的增强相对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料磨损性能的影响,分析其磨损机理。采用AUTOGRAPH AG-I 250 kN拉伸设备对试样进行拉伸,并分析抗拉强度与磨损性能的变化关系。结果(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的硬度和极限抗拉强度相较于Cu-Al_(2)O_(3)复合材料分别提高了20.2%和12.7%。(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的摩擦系数最小,为0.33,相对Cu-Al_(2)O_(3)复合材料降低了42.1%。(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面磨损形貌最为光滑,无大面积电弧烧蚀现象,犁沟数量少且浅。结论(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的磨损机理主要是粘着磨损、磨粒磨损和电弧烧蚀;纳米级Al_(2)O_(3)颗粒、微米级WC颗粒和SiC晶须三者协同强化铜基体,提高了复合材料的强度和硬度,从而降低了铜基复合材料的摩擦系数和磨损率。WC颗粒和SiC晶须采用合适质量配比时,可以有效地改善Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的磨损情况。 展开更多

关键词 Cu-Al_(2)O_(3)复合材料 摩擦磨损 纳米Al_(2)O_(3)颗粒 微米WC颗粒 SIC晶须 协同强化

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稀土镧对Mg-7Al-2Zn镁合金阳极材料腐蚀和电化学性能的影响 被引量：2

4

作者 安士忠 刘夏琳 +1 位作者 王志华 任凤章 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期17-24,共8页

制备了Mg-7Al-2Zn、Mg-7Al-2Zn-0.05La、Mg-7Al-2Zn-0.10La 3种镁合金阳极材料,研究了稀土镧元素对合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能的影响。采用析氢和自腐蚀测试、扫描电子显微镜、电化学工作站、蓝电测试系统,研... 制备了Mg-7Al-2Zn、Mg-7Al-2Zn-0.05La、Mg-7Al-2Zn-0.10La 3种镁合金阳极材料,研究了稀土镧元素对合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能的影响。采用析氢和自腐蚀测试、扫描电子显微镜、电化学工作站、蓝电测试系统,研究了镁阳极的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:镧元素的添加显著抑制了Mg-7Al-2Zn合金的析氢反应,提高了合金的耐蚀性,腐蚀方式由不均匀腐蚀向均匀腐蚀转变。添加少量的La可以保持镁合金的活性。Mg-7Al-2Zn-0.05La合金作为阳极材料时,镁空气电池的放电电压和能量密度达到最大值,分别为0.96 V和1092.8 mWh·g^(-1)。 展开更多

关键词 镁空气电池 稀土镧 自腐蚀 电化学性能 放电性能

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铜基材料表面石墨烯涂层的调控 被引量：1

5

作者 胡浩 宋克兴 +8 位作者 卢伟伟 程浩艳 周延军 曹军 陈鼎彪 沈晓宇 丁勇 徐静 胡天庆 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期7-11,17,M0002,M0003,共8页

针对铜箔在特殊领域应用时导电性与耐腐蚀性差的问题,采用空气喷涂法在铜箔表面涂覆石墨烯涂层,通过调节石墨烯涂镀液中甲基吡咯烷酮与乙二醇的体积比,实现石墨烯涂层在铜箔表面空间结构的精确调控。研究结果表明:石墨烯在铜箔表面的空... 针对铜箔在特殊领域应用时导电性与耐腐蚀性差的问题,采用空气喷涂法在铜箔表面涂覆石墨烯涂层,通过调节石墨烯涂镀液中甲基吡咯烷酮与乙二醇的体积比,实现石墨烯涂层在铜箔表面空间结构的精确调控。研究结果表明:石墨烯在铜箔表面的空间形态与厚度,可以通过分散剂的种类和喷涂液的体积来控制。当分散溶剂中甲基吡咯烷酮与乙二醇的体积比为2∶1时,涂覆石墨烯的铜箔阻抗最大,在盐水中的抗腐蚀性能最好。 展开更多

关键词 铜箔 石墨烯 表面涂层 抗腐蚀性能

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阴极钛材表面处理工艺对其表面状态及铜离子电沉积初期行为的影响

6

作者 何萌 贾淑果 +6 位作者 朱倩倩 谷宗治 卢伟伟 徐鹏 柳亚辉 杨斌 宋克兴 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期56-64,共9页

目的研究表面处理工艺对钛材表面状态的影响,进一步探究阴极钛材表面状态对铜离子电沉积初期形核行为的影响。方法利用砂纸研磨、机械/电解抛光、化学腐蚀等不同的表面处理工艺,制备出不同表面状态的钛材,对钛材的表面粗糙度和形貌分别... 目的研究表面处理工艺对钛材表面状态的影响,进一步探究阴极钛材表面状态对铜离子电沉积初期形核行为的影响。方法利用砂纸研磨、机械/电解抛光、化学腐蚀等不同的表面处理工艺,制备出不同表面状态的钛材,对钛材的表面粗糙度和形貌分别进行测试和扫描电镜观察。以不同表面状态的钛材作为阴极,进行铜离子的电沉积实验,对初始沉积层组织进行扫描电镜观察,并统计铜晶核的尺寸、覆盖率。结果砂纸研磨的钛材表面粗糙度最大,随着砂纸目数的增加,粗糙度降低,划痕变得细密,沉积的铜晶核尺寸较小、分布均匀、面覆盖率较高;抛光可显著降低钛材表面粗糙度,电解抛光的粗糙度最低,但铜晶核难以牢固附着;化学腐蚀会在钛材表面残留金属颗粒或暴露晶界组织,沉积的铜晶核分布不均匀且易发生团簇。结论铜离子的初始沉积形核行为与阴极钛材的表面粗糙度和缺陷状态密切相关,采用3000#~4000#砂纸精细研磨的方式,可使钛材表面粗糙度Rz保持在1~1.2μm,且表面覆盖有高密度均匀细小的划痕缺陷,最有利于铜离子的高密度均匀形核。 展开更多

关键词 铜离子电沉积 钛阴极 表面处理工艺 粗糙度 形核行为

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Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头电迁移特性研究 被引量：2

7

作者 张超 张柯柯 +1 位作者 高一杰 王钰茗 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期1-7,15,M0002,共9页

针对微焊点服役下的电迁移可靠性检测,设计制造了满足焊点在理想电迁移环境下的试验装置。结果表明:通过热分解法制备Ni-GNSs增强相,得到的Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头能有效抑制电迁移现象的发生。在电加载条件下,随电流... 针对微焊点服役下的电迁移可靠性检测,设计制造了满足焊点在理想电迁移环境下的试验装置。结果表明:通过热分解法制备Ni-GNSs增强相,得到的Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头能有效抑制电迁移现象的发生。在电加载条件下,随电流密度升高,Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu接头阳极区界面金属间化合物(IMC)由起伏扇贝状转变为平坦厚大的板状,并出现了明显Cu 3Sn;阴极区界面IMC由锯齿状转变为薄条状,且有明显空洞裂纹。钎焊接头断裂位置从阴极界面IMC/钎缝的过渡区向阴极界面IMC迁移,断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变,剪切强度明显下降。 展开更多

关键词 Ni-GNSs增强相 无铅钎焊接头 电迁移 界面金属间化合物 力学性能

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碳纤维无钯化学镀银工艺研究 被引量：1

8

作者 朱雁风 张君艺 高培凯 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期18-21,33,共5页

为了替代传统的含钯敏化活化工艺,实现碳纤维表面无钯化学镀银,选择安全环保的多巴胺溶液来活化碳纤维。利用多巴胺溶液独特的自氧化聚合功能,首先采用浸泡法在碳纤维表面形成聚多巴胺活化层,然后以硝酸银为主盐,葡萄糖为还原剂,直接在... 为了替代传统的含钯敏化活化工艺,实现碳纤维表面无钯化学镀银,选择安全环保的多巴胺溶液来活化碳纤维。利用多巴胺溶液独特的自氧化聚合功能,首先采用浸泡法在碳纤维表面形成聚多巴胺活化层,然后以硝酸银为主盐,葡萄糖为还原剂,直接在碳纤维表面化学镀银。文中研究了硝酸银质量浓度、葡萄糖质量浓度、装载量对银的利用率和导电性的影响,并采用SEM和EDS对镀层表面形貌和成分进行分析。结果表明:多巴胺溶液活化碳纤维后,可以直接在碳纤维表面化学镀银。在固定反应温度50℃,反应时间1 h条件下,硝酸银质量浓度为15 g/L,葡萄糖质量浓度为30 g/L,装载量为4 g/L时溶液中银利用率最高,利用率可高达71.5%。所制备的镀银碳纤维的体积电阻率为0.74 mΩ·cm,银镀层致密均匀、无脱落现象。 展开更多

关键词 碳纤维 化学镀银 多巴胺

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溶胶-凝胶燃烧法合成纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体

9

作者 朱雁风 徐盼盼 韩超 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第2期451-456,共6页

采用溶胶凝胶燃烧法,以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为原料,柠檬酸为络合剂,制备出了纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体。通过热分析(DTA/TG),X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)检测方法进行检测... 采用溶胶凝胶燃烧法,以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为原料,柠檬酸为络合剂,制备出了纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体。通过热分析(DTA/TG),X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)检测方法进行检测分析,探讨了影响燃烧的因素和纳米粉体的性能。结果表明,当金属离子与柠檬酸比例为1:1,pH=3-5时制备的干凝胶,在300℃引燃,可以充分燃烧。凝胶燃烧完成后在500℃煅烧1小时,可以得到尺寸大小在40-50 nm左右的高分散纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体。制备出的纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体具有优异光催化性能,降解初始浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液时,纳米α-Fe_(2)O_(3)粉体最佳投入量为0.5 g/L。 展开更多

关键词 α-Fe_(2)O_(3) 溶胶凝胶自蔓延法 纳米粉体 光催化

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冷拉拔变形量对铜银合金线材组织性能的影响 被引量：13

10

作者 孔令宝 周延军 +9 位作者 宋克兴 封存利 曹军 李周 王强松 解浩峰 皇涛 张朝民 程楚 李韶林 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期138-143,共6页

对热型水平连铸制备的Cu-0.52Ag-0.22Cr铸态杆坯进行拉拔塑性变形(Φ16.00 mm→Φ6.00 mm)和时效热处理(450℃×2 h)后,进一步对Φ6 mm时效态试样进行了不同变形量(59.7%、75.0%、85.3%和95.3%)的拉拔塑性变形(Φ6.00 mm→Φ3.80 m... 对热型水平连铸制备的Cu-0.52Ag-0.22Cr铸态杆坯进行拉拔塑性变形(Φ16.00 mm→Φ6.00 mm)和时效热处理(450℃×2 h)后,进一步对Φ6 mm时效态试样进行了不同变形量(59.7%、75.0%、85.3%和95.3%)的拉拔塑性变形(Φ6.00 mm→Φ3.80 mm→Φ3.00 mm→Φ2.30 mm→Φ1.33 mm)。研究了不同拉拔变形量对时效态Cu-0.52Ag-0.22Cr合金微观组织、导电率和抗拉强度的影响规律。结果表明,Cu-0.52Ag-0.22Cr合金在冷变形过程中横截面组织由四周向内部产生不均匀变化,在纵截面上表现为沿轴向不断细化的条状纤维组织;随着变形量增大,合金导电率不断降低,抗拉强度先上升后降低;当冷变形量为75.0%时,合金导电率保持在较高水平87.3%IACS,同时,峰值抗拉强度达到559 MPa。在此情况下,合金力学性能的大幅提升主要取决于该过程中加工硬化效果显著。进一步增加总变形量,加工硬化效果下降,导致合金导电率和力学性能降低。 展开更多

关键词 铜银合金 拉拔变形 导电率 抗拉强度 微观组织

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Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究

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作者 杜宜博 周延军 +2 位作者 宋克兴 郭慧稳 刘爱奎 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期1-6,11,M0002,共8页

为了探究Si对Cu-Cr合金析出相的调控机理,本文开展了Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究。利用透射电镜、导电率测试仪和电子拉伸试验机分别检测合金的微观组织、导电性能和力学性能。研究结果表明:合金的导电率随时效时间急剧增... 为了探究Si对Cu-Cr合金析出相的调控机理,本文开展了Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究。利用透射电镜、导电率测试仪和电子拉伸试验机分别检测合金的微观组织、导电性能和力学性能。研究结果表明:合金的导电率随时效时间急剧增加,在峰时效时,导电率高达92.5%IACS,屈服强度为193 MPa;峰时效态合金析出相由面心立方结构富Cr相和有序的体心立方结构富Cr相组成,强化机制分别为位错剪切和位错绕过机制,两者协同阻碍位错运动。在此基础上,计算了Cu-Cr-Si合金在不同时效时间下的析出转变比率,建立了Cu-Cr-Si合金恒温时效条件下的析出相变动力学方程和导电率方程,并绘制了合金等温相变动力学S型曲线。 展开更多

关键词 析出相 强化机制 析出动力学 导电率 Cu-Cr-Si

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