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  • 简介:采用不同球磨介质对Ti+30%HA(质量分数)粉料进行高能球磨,随后在1000℃氩气气氛中热压,研究了球磨工艺对Ti/HA生物复合材料性能影响.结果表明:随着球磨时间延长,复合材料致密度略有下降,硬度上升.热压后,Ti基体形成连通网络,HA弥散分布于Ti基体中.干磨工艺条件下,球磨时间越长,显微组织越细;湿磨工艺条件下,较短球磨时阍,即可达到较好细化弥散效果.因此,采用高能球磨,可使Ti/HA生物复合材料在较低温度下致密化.此外,湿磨介质存在有利于在短时间内得到力学性能和生物活性较好Ti/HA生物复合材料.

  • 标签: 生物复合材料 球磨工艺 高能球磨 力学性能 生物活性
  • 简介:讨论了采用传统氢还原工艺制造超细钨粉过程中氧化钨原料相组成对超细钨粉均匀性影响,研究结果表明,氧化钨相组成对超细钨粉均匀性有着重要影响,单一相组成氧化钨能制得超细而均匀钨粉,多种相组成氧化钨,由于在还原过程中存在不同还原路径和还原速率,制得钨粉虽细但不均匀。

  • 标签: 氧化钨 相组成 超细钨粉 均匀性
  • 简介:针对7050铝合金末端喷水淬火过程,建立喷水表面某时刻换热系数二维分布3个模型:喷射面均匀分布模型(H-Model),喷射水柱区均匀分布模型(F-Model)和喷射表面非均匀分布模型(G-Model),通过ABAQUS有限元软件包用户子程序接口实现换热系数二维分布条件下温度场模拟。有限元模拟与实测冷却曲线对比表明,H-Model平均误差约9%,F-Model平均误差约7%,预测值平均误差约4%。由此证明运用一维传热模型测算换热系数构建其二维非均匀分布方法简便、可靠,能为研究铝合金材料喷水淬火冷却机理与工艺控制提供更加准确温度场结果。

  • 标签: 7050铝合金 喷水淬火 表面换热系数 二维热模拟
  • 简介:通过非自耗磁控电弧炉熔铸和700℃,20h高温退火处理,制备出含铬18%~30%(质量分数)含Laves相TiCr2过共析钛铬合金,并研究其中组织变化规律.研究结果表明,稳定化系数为2.57~4.62过共析钛铬合金经过熔炼后,在随炉冷却条件下得到是单相β-Ti组织;铸态合金在700℃保温退火时,金属间化合物TiCr2不仅沿晶界生成并形成连续分布,还将在基体内部弥散析出;在随后空冷过程中合金内局部会发生β-Ti→α-Ti+TiCr2共析分解.合金含铬量越高,在高温退火时析出TiCr2量越多,粒径越大,合金硬度也越高.电弧熔炼加上700℃,20h高温退火是一种制备含Laves相过共析钛铬合金可行工艺.

  • 标签: 钛铬合金 共析转变 TiCr2 Α-TI β-Ti
  • 简介:涂层内氧化物和孔隙等微观缺陷是影响涂层力学性能关键因素,采用等离子喷涂技术制备TiN涂层,利用SEM、XRD、EDS分析喷涂参数对涂层内氧化物和孔隙率影响,并研究氧化物和孔隙率对涂层硬度和断裂韧性影响规律,优化等离子喷涂参数。结果表明:在较远喷涂距离和较大喷涂功率下,涂层内具有较少氧化物和孔隙;随涂层内氧化物和孔隙增多,涂层硬度呈降低趋势;涂层内氧化物存在可提高涂层断裂韧性,但氧化物较多时会降低涂层层状结构内聚强度,涂层断裂韧性随氧化物增多呈现先增加后降低变化趋势。

  • 标签: TIN涂层 硬度 断裂韧性 氧化物 孔隙率
  • 简介:为研究钨合金粉末热等静压(HIP)致密化行为,采用MSC.Marc中Shima模型针对93W-4.45Ni-2.2Fe-0.3Co-0.05Mn穿甲弹常用材料热等静压成形过程进行模拟研究,分析钨合金粉末颗粒与包套随温度、压力加载变化过程。为验证数值模拟结果,进行热等静压工艺试验。结果表明:压坯相对密度分布、变形趋势与实验结果符合得较好,径向周长误差最大,相对误差为5.6%,轴向相对误差为1.62%,轴向精度优于径向,致密度平均相对误差仅为1.4%。对于简单柱状试件,采用数值模拟方法可以形象、准确地预测包套变形及粉末致密化过程,数值模拟方法可以为复杂结构包套研究提供参考,从而实现热等静压过程精确控形。

  • 标签: 热等静压 93W-Ni-Fe 数值模拟 工艺试验 致密化 包套
  • 简介:以溶胶-喷雾干燥-热还原制备纳米晶W-Cu复合粉末为原料,通过球磨改性、叠层压制和一步液相烧结分别制备3种两层梯度复合细晶W-Cu材料(W-10Cu/W-30Cu,W-20Cu/W-30Cu和W-30Cu/W-50Cu),对其致密度、组织成分特征及界面结合性能进行研究与分析。结果表明:3种梯度材料各均质层都达到高致密(相对密度〉98%);梯度材料具有明显梯度组织,界面结合完好,Cu相呈连续网状结构,包裹在均匀分布细小W晶粒周围;成分呈阶梯式变化,各层成分因Cu相迁移和流失与初始设计值有一定偏差;材料力学性能呈现梯度性,界面显微硬度处在两层显微硬度之间,结合强度高于各自富Cu层拉伸强度,表明纳米复合W-Cu功能梯度材料各成分层之间有着优良结合性。

  • 标签: 纳米W-Cu 梯度材料 致密性 成分变化 界面结合性 结合强度
  • 简介:通过第一性原理密度泛函理论,研究Cl^-离子在Al(100)表面的吸附行为,获得了不同覆盖度下Cl^-离子在Al(100)表面吸附后能量、结构参数和电子特性。计算结果表明,Cl^-离子在Al(100)表面的顶位(T)和桥位(B)吸附较稳定,而洞位(H)是能量上最不稳定吸附位,吸附能随着覆盖度增大而减小。同时,表面吸附Cl^-离子,还引起靠近表面的多层Al原子发生不同程度收缩;随着覆盖度增加,被吸附Cl^-离子之间距离变短,使得它们之间静电排斥和静电能增大,并导致表面吸附能和吸附Cl^-离子与最外层Al原子间垂直距离逐渐减小。通过对清洁Al(100)表面及Cl^-离子在不同位置吸附表面的态密度分析,得到如下结论:Cl^-离子在Al(100)表面的吸附主要是由于Cl^-2s和2p轨道与基底金属3p轨道相互作用结果。

  • 标签: 密度泛函理论 表面吸附 吸附能 表面
  • 简介:以二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)和氢氧化钠(NaOH)为主要原料,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)2种表面活性剂协同作用下,170℃水热制备花状ZnO纳米粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(FTR)对该粉末进行表征,并研究CTAB与SDBS配比以及反应时间对氧化锌形貌影响。结果表明:2种表面活性剂按4:1比例(物质量比)配合使用,可充分发挥协同作用,在反应时间为1~5h条件下所得ZnO为六方相花状结构,直径约2~3μm,这些微米花由厚度均一纳米片组装而成。反应时间延长至10h时,花体开始塌陷,部分纳米片脱落。荧光光谱分析表明所得氧化锌微晶在紫外区和可见光区都有发射峰;紫外区发射峰荧光强度随反应时间延长而降低,可见光区发射峰在反应时间为2h时荧光强度最大。

  • 标签: 氧化锌 荧光 水热 花状
  • 简介:利用日本网带式连续烧结炉,采用2种不同烧结工艺制备Cu-20%Zn黄铜,研究烧结工艺对其力学性能和微观组织影响。第1种烧结工艺是快速升温到550℃预烧50min,然后在860℃高温烧结50min;第2种烧结工艺是在200min内将温度从100℃缓慢升高到750℃,然后升温到870℃保温1h。结果表明:采用第1种工艺烧结时,烧结体中可看到大量形状不规则孔隙,基体没有联接成一体。采用第2种工艺烧结时,由于延长了预烧结时间和减慢升温速度,黄铜孔隙收缩并趋于球化,孔隙数量明显减少,烧结体密度和硬度都增大,伸长率显著提高;但由于晶粒长大,晶界强化效果下降,导致强度下降。采用第2种烧结工艺制备黄铜综合力学性能较好,密度达到8.12g/cm^3,硬度为86HRH,抗拉强度和伸长率分别为242MPa和27.3%,均超过日本工业标准JIS和中国国家标准要求。

  • 标签: 粉末冶金 黄铜 烧结 力学性能 微观组织
  • 简介:紧耦合气雾化制粉过程中,当雾化气压超过某一临界值时,直管环缝型喷嘴气雾化流场结构存在"开涡—闭涡"突变现象,雾化效果随之发生显著改变。该文采用数值模拟方法研究紧耦合喷嘴气体流场中开涡和闭涡结构特征及其突变行为,以及雾化介质类型和喷嘴几何结构参数(喷射顶角、导液管伸出长度和末端直径、环缝宽度)对临界雾化压力Pc影响。结果表明:当雾化压力P略高于Pc时,马赫盘迅速截断回流区,流场结构由开涡向闭涡突变,并引起喷嘴熔体出口下方抽吸压力Pa骤降,突变前后抽吸压力差ΔPa约为30kPa;雾化介质类型和喷嘴主要几何结构参数对Pc有显著影响,但对ΔPa无明显影响。

  • 标签: 紧耦合气雾化 突变 流场结构 数值模拟
  • 简介:柴油机油量控制套筒是一种结构复杂机械零件,其外表面形状特殊,内表面分布若干台阶且具有较高配合精度要求。本文基于粉末连续体,运用有限元Deform软件对油量控制套筒模具不同改进方案(改进假芯棒、上浮动冲分型、设计漏粉穴、调整局部装粉系数)下压坯密度进行模拟分析。通过数值模拟仿真数据对模具进行改进及尺寸优化,提高压坯密度分布均匀性,实现采用粉末冶金近净成形先进方法制造油量控制套筒,并满足其对精度、密度及性能要求。

  • 标签: 粉末压坯 有限元模拟 相对密度 油量控制套筒 模具
  • 简介:将真空烧结铁基合金奥氏体化、油淬后,在600~700℃温度下进行回火处理,保温1h,空冷。测试回火后合金硬度和冲击韧性,并用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察和分析合金组织、结构与断口形貌,研究回火温度对铁基合金组织与力学性能影响。结果表明:随回火温度升高,第二相碳化物粒子M23C6含量(质量分数)基本保持不变,约为3.5%;碳化物M6C数量大幅减少,平均尺寸明显减小,碳化物M6C第二相强化效果降低,硬度下降,同时基体组织软化,冲击吸收功增大。回火温度为675℃时,铁基合金保持较高硬度40HRC,冲击韧性较回火前提高11%。回火处理后铁基合金断口形貌为典型沿晶断裂。

  • 标签: 铁基合金 回火温度 第二相粒子 断口分析
  • 简介:研究4J50铁镍合金在500~520℃空气中、22%~60%湿度范围内氧化规律和氧化动力学,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对氧化膜形貌和相组成进行分析。结果表明:在氧化初期,基体表面生成不连续氧化膜,其主要成分为Fe2O3;氧化时间为10~15min时,生成均匀氧化膜,其主要成分为Fe2O3和Fe3O4;提高氧化温度和相对湿度可加快4J50铁镍合金氧化过程,相对湿度高于60%会显著降低氧化膜粘附性。

  • 标签: 4J50铁镍合金 氧化 相对湿度
  • 简介:以8种不同孔结构活性炭为实验对象,利用低温N2(77K)吸附法测定活性炭比表面积和孔径分布,并将其涂布到铝箔集流体上组装成双电层超级电容器。以1mol/L四氟硼酸四乙基铵乙腈溶液(Et4NBF4/AN)为电解液,利用循环伏安和恒流充放电技术研究活性炭比表面积、中孔和微孔分布以及孔容等对双电层电容器倍率衰减性能影响。结果表明:活性炭比表面积、孔径和孔容适量增大均能提高活性炭比容量;中孔适量增加不仅可以减小超级电容器电阻,还可以提高活性炭大电流充放电性能,降低大电流充放电时电容衰减。当电流密度从0.15A/g增大到9.6A/g时:中孔活性炭比电容衰减率平均为14.13%,而微孔活性炭平均衰减率为20.58%;中孔表面积对比电容贡献由10.10μF/cm2下降至9.95μF/cm2,而微孔表面积贡献则由5.68μF/cm2下降至4.21μF/cm2。

  • 标签: 超级电容器 活性炭 孔分布 倍率衰减性能
  • 简介:以炭纤维针刺整体毡为增强体,采用化学气相渗透(CVI)工艺制备出不同密度炭/炭(C/C)多孔体,利用气压浸渍法将Cu合金渗入到C/C多孔体中制备C/C-Cu复合材料。在简支梁摆锤式冲击试验机上测试C/C-Cu复合材料冲击性能,采用金相显微镜和扫描电镜观察材料微观结构和断口形貌。结果表明:铜合金在C/C多孔体中分布均匀;C/C-Cu复合材料垂直方向冲击韧性优于平行方向冲击韧性;随C/C多孔体密度增加,材料冲击韧性先增加后降低。C/C多孔体密度适中(1.44g/cm3)时,C/C-Cu复合材料内炭纤维、热解炭、铜合金等组分协同作用,在平行和垂直2个方向冲击韧性都达到最大值,分别为2.68J/cm2和4.45J/cm2,具有假塑性断裂行为特征。

  • 标签: C C-Cu复合材料 C C多孔体 微观结构 冲击性能
  • 简介:将7039铝合金热轧板材在470℃/2h条件下固溶后,分别进行T6处理、T73处理以及RRA处理。利用Hopkinson压杆技术对3种热处理态7039铝合金进行冲击压缩实验,用光学显微镜和透射电镜对冲击后试样进行组织观察,分析热处理制度对合金动态应力-应变行为和微观组织影响。结果表明:经T6处理7039铝合金在高速冲击加载时绝热剪切敏感性明显低于T73和RRA处理合金,经RRA处理合金绝热剪切敏感性最大;不同热处理状态合金在应变率为3000s^-1时,组织中均产生绝热剪切带以及变形带:合金在高速冲击加载过程中产生绝热剪切带内部组织主要是一种强回复组织。

  • 标签: 7039铝合金 热处理 动态冲击性能 显微组织
  • 简介:采用Al片和SiO2粉末为原料,以H2为保护气氛,通过气相沉积方法合成Al2O3纳米片。采用XRD、SEM、TEM和EDS等分析表征手段研究合成Al2O3纳米片物相组成、显微形貌和微区成分。结果表明:合成Al2O3纳米片具有光滑平整表面,厚度为100-300nm,具有完好菱方六面体结构。通过纳米压痕仪对合成α-Al2O3纳米片力学性能进行原位表征,利用Oliver-Pharr方法由加载.卸载曲线直接计算纳米片硬度和弹性模量,经计算得知α-Al2O3纳米片硬度值为26±5GPa,略高于单晶α-Al2O3块体材料;弹性模量为249+32GPa,仅相当于对应单晶块体材料55%左右。

  • 标签: 氧化铝 纳米片 气相沉积 纳米压痕 力学性能
  • 简介:以聚己内酯(PCL)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等为主要原料,分别采用二甘醇(DEG)、(2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)作为扩链剂合成聚氨酯预聚体,然后加入交联剂过氧化苯甲酰(BPO)进行自由基聚合,制备PCL/MDI/DEG新型聚氨酯水凝胶。研究扩链剂种类以及扩链剂DEG用量对聚氨酯水凝胶接触角、溶胀度、形貌等影响,并研究扩链剂对聚氨酯水凝胶载氯霉素性能影响。结果表明,以DEG为扩链剂制备聚氨酯水凝胶亲水性最差,材料表面孔隙较少,氯霉素载药量最小,但前期药物释放速率比其它2种扩链剂制备水凝胶更快。而以带有羧基DMPA和带有叔氨基官能团MDEA为扩链剂制备聚氨酯水凝胶,亲水性较强,表面具有微孔结构,氯霉素载药量较大。随扩链剂DEG用量增加,聚氨酯水凝胶溶胀度增大,接触角逐渐减小,表面形貌无明显变化。

  • 标签: 聚氨酯 二苯基甲烷二异氰酸酯 聚己内酯 二甘醇 亲水性 药物释放
  • 简介:采用宏观腐蚀、X射线衍射分析和扫描电镜观察,研究在不同冷却速度下凝固Al-1%Si-0.5%Cu(质量分数,下同)合金宏观和微观组织。实验结果表明,冷却速度对Al—Si—Cu合金凝固组织有显著影响。随着冷却速度增大,Al-Si—Cu合金凝固组织晶粒形状和尺寸以及第二相大小、形貌和分布都发生明显变化:炉冷试样晶粒为粗大树枝晶状,第二相呈带状富集在晶界处,宽度达15μm:铁模和铜模铸造试样具有典型铸锭组织,大部分第二相呈不到3μm宽线状富集在晶界处,但铜模铸造试样柱状晶区较窄,且晶粒较细小;水冷铜模铸造试样几乎完全为细小等轴晶,晶粒尺寸小而均匀,第二相呈直径约3μm细小点状弥散分布在α—Al基体中,可得到成分和结构都较均匀靶材。

  • 标签: Al—Si—Cu溅射靶材 冷却速度 凝固组织