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钨及钨合金强化方法和烧结工艺研究进展 被引量：1
1
作者 易锦伟 习瑶瑶 +3 位作者 李诵斌 丁思琪 李阁平 肖方闹 《铜业工程》 CAS 2024年第1期90-99,共10页
钨及其合金因其优异的性能被广泛应用于核工业、航空航天等极端环境中,但钨固有的低温脆性和重结晶脆性也限制了它的进一步应用。本文结合近年来相关研究,从钨及其合金的成分和制备工艺两方面出发,综述了钨基材料性能方面的改善及其实... 钨及其合金因其优异的性能被广泛应用于核工业、航空航天等极端环境中,但钨固有的低温脆性和重结晶脆性也限制了它的进一步应用。本文结合近年来相关研究,从钨及其合金的成分和制备工艺两方面出发,综述了钨基材料性能方面的改善及其实现方法。成分调控领域有Re,Ta和Nb等元素的固溶强化,以及碳化物和氧化物的第二相强化;制备工艺方面分为场辅助烧结的热压、放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)和微波烧结等工艺,以及无场辅助烧结的活化烧结和无压两步烧结方法。最后,总结了现有工艺和技术的发展现状,对不同制备工艺的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 钨合金 固溶强化 第二相强化 烧结 力学性质
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第二相强化钨合金的制备方法与性能综述 被引量：4
2
作者 李洲 魏世忠 +2 位作者 徐流杰 赵云超 王长记 《中国钨业》 CAS 2022年第3期56-69,共14页
钨及其合金凭借高熔点、高热导率、低膨胀系数等特性被广泛应用于航空、军工、核工业等领域。但是钨又存在低温脆性、再结晶脆性等问题,在一定程度上限制了其应用。弥散强化和细晶强化是改善钨合金综合性能的有效途径,在钨基体中加入碳... 钨及其合金凭借高熔点、高热导率、低膨胀系数等特性被广泛应用于航空、军工、核工业等领域。但是钨又存在低温脆性、再结晶脆性等问题,在一定程度上限制了其应用。弥散强化和细晶强化是改善钨合金综合性能的有效途径,在钨基体中加入碳化物或氧化物等均匀分散的纳米第二相来强化晶粒和晶界可以提高合金综合性能。目前常用的弥散强化相为碳化钛(TiC)、碳化铌(NbC)、碳化锆(ZrC)等碳化物和氧化镧(La_(2)O_(3))、氧化铝(Al_(2)O_(3))、氧化钇(Y_(2)O_(3))、氧化锆(ZrO_(2))等氧化物。本文综述了国内外关于第二相强化钨合金的研究概况和最新进展,从材料制备、微观结构、力学性能等方面进行了对比和分析,并对未来高性能钨合金的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 钨合金 第二相 制备方法 弥散强化 力学性能
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纳米W-Cu复合粉体制备的研究进展
3
作者 曹新娜 王喜然 +5 位作者 于华 潘昆明 王长记 张程 王晓东 张学智 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期543-557,共15页
W-Cu复合材料结合了W、Cu金属各自优良性能,具有良好的高温强度、延展性、抗电弧烧结性、耐高温氧化和低膨胀系数等特点,广泛应用于机械加工、国防工业、航空航天、电子信息、军事等领域。以超细纳米W-Cu复合粉体为原材料是制备出性能... W-Cu复合材料结合了W、Cu金属各自优良性能,具有良好的高温强度、延展性、抗电弧烧结性、耐高温氧化和低膨胀系数等特点,广泛应用于机械加工、国防工业、航空航天、电子信息、军事等领域。以超细纳米W-Cu复合粉体为原材料是制备出性能优越的W-Cu复合材料的主要途径之一,受到国内外学者的广泛关注。主要总结了W-Cu超细纳米复合粉体的制备方法,如机械合金化法、化学共沉淀法、水热合成-共还原法、喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、冷冻-干燥法、燃烧法等,并通过分析现阶段制备W-Cu纳米复合粉体存在的问题,提出了未来该领域的研究方向。 展开更多
关键词 纳米W-Cu复合粉体 W-CU复合材料 制备方法 应用领域 发展趋势
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铝钼共掺杂氧化锌粉末的制备及光电性能研究 被引量：3
4
作者 王南南 李继文 +4 位作者 刘伟 李武会 张玉栋 雷金坤 徐流杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期25-31,共7页
采用水热法制备了不同含量的铝(Al)单元掺杂及铝(Al)、钼(Mo)共掺杂氧化锌(AZO、AZMO)纳米粉体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、荧光分光光度计(PL)、紫外分光光度计(UV-vis)、TG-DTA差热分析、激光粒度分... 采用水热法制备了不同含量的铝(Al)单元掺杂及铝(Al)、钼(Mo)共掺杂氧化锌(AZO、AZMO)纳米粉体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、荧光分光光度计(PL)、紫外分光光度计(UV-vis)、TG-DTA差热分析、激光粒度分析仪、四探针电阻测试仪等测试手段,探究了Al单元掺杂和Al、Mo共掺对AZO、AZMO粉体结构、形貌及光电性能的影响。结果表明:所制备的AZO和AZMO纳米粉体为结晶度良好的六方纤锌矿结构。Al、Mo掺杂浓度影响纳米氧化锌粉体形貌、晶体结构及光电性能。随着Al、Mo掺杂浓度的增加,粉体的结晶质量降低,晶粒尺寸先减小后增大,光电性能先变好后变差。适度的Al、Mo共掺杂可使氧化锌禁带宽度和电阻率达到最优匹配,改善氧化锌的近紫外发光和蓝色发光特性。在掺杂浓度为m(Al)∶m(Mo)=1∶3时,纳米粉体的综合光电性能最佳,禁带宽度为3.392 eV,电阻率为20.3Ω·m,紫外发光峰强度最大,且出现了蓝移。 展开更多
关键词 水热法 铝钼共掺杂 纳米氧化锌 禁带宽度 光致发光 电阻率
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关节轴承配副表面CrDLC和WDLC薄膜摩擦学性能研究 被引量：3
5
作者 牛荣军 汪静静 +3 位作者 詹华 张程 熊美 汪瑞军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期603-610,共8页
为满足大载荷直升机技术指标需求,使其旋翼系统配套的关节轴承在高承载能力同时,在复杂作业环境下具有更好的抗磨降磨能力,提升轴承的寿命性能指标。以大载荷直升机旋翼系统使用的某型号自润滑关节轴承为研究对象,在9Cr18关节轴承内圈... 为满足大载荷直升机技术指标需求,使其旋翼系统配套的关节轴承在高承载能力同时,在复杂作业环境下具有更好的抗磨降磨能力,提升轴承的寿命性能指标。以大载荷直升机旋翼系统使用的某型号自润滑关节轴承为研究对象,在9Cr18关节轴承内圈基材表面通过非平衡磁控溅射分别制备CrDLC和WDLC 2种薄膜,分别利用扫描电镜、三维形貌仪、往复式球盘摩擦磨损试验机和低速重载压摆摩擦磨损试验机等,对2种改性薄膜试样的微观结构、摩擦磨损性能以及磨痕形貌等进行测试试验。研究结果表明:在球盘摩擦试验阶段初期,2种薄膜的摩擦因数都呈逐渐增大的趋势,随着摩擦过程的进行,摩擦因数均趋于稳定且一直保持在一定的范围内波动;相对于9Cr18CrDLC试样,9Cr18WDLC试样的摩擦因数稳定时间短,整体摩擦过程比较平稳,摩擦因数相对较低,表现出较好的摩擦性能;9Cr18WDLC涂层与自润滑衬垫对磨过程相对平稳,摩擦因数在一定小范围波动,整体磨痕较浅,整体磨损体积较小,表现出较好的抗磨性。通过摩擦学性能分析可知,对于基材为9Cr18材料,选用WDLC薄膜,具有较好综合抗磨减磨性能。 展开更多
关键词 关节轴承 表面改性 类金刚石薄膜 摩擦磨损
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锂离子电池二硫化钼基负极材料研究进展 被引量：2
6
作者 王伟 刘伟 +1 位作者 吴杨 杨慎慎 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期87-95,共9页
锂离子电池以其便携、无记忆效应、循环寿命长等特点广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。负极材料的改进是制备新型高性能锂离子电池的重要环节。具有类石墨烯结构的二硫化钼是极具发展潜力的锂离子电池用负极材料。但纯二硫化钼... 锂离子电池以其便携、无记忆效应、循环寿命长等特点广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。负极材料的改进是制备新型高性能锂离子电池的重要环节。具有类石墨烯结构的二硫化钼是极具发展潜力的锂离子电池用负极材料。但纯二硫化钼导电性差、充放电过程中体积膨胀率高,导致其可逆容量低、容量保持率差。复合化与纳米化是解决上述问题的有效途径。综述了近年来用于锂离子电池负极材料的二硫化钼基复合材料研究进展,重点介绍了二硫化钼/碳和二硫化钼/过渡金属化合物体系的形貌特征、比容量、循环稳定性等,并对二硫化钼基负极材料的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 二硫化钼 复合材料 电化学性能
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水热法制备ZrO_(2)掺杂钨粉体过程中的粉体形貌与相转变 被引量：1
7
作者 叶家豪 赵云超 +2 位作者 李洲 朱晨辉 徐流杰 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期825-833,共9页
为了探究掺杂不同含量、不同晶型ZrO_(2)是否对W合金粉体微观形貌产生影响及相转变,通过水热合成、煅烧、两段氢还原工艺制备了不同含量及不同晶型的ZrO_(2)掺杂W合金粉体,研究了ZrO_(2)对W合金粉体微观形貌、尺寸的影响。结果表明:水... 为了探究掺杂不同含量、不同晶型ZrO_(2)是否对W合金粉体微观形貌产生影响及相转变,通过水热合成、煅烧、两段氢还原工艺制备了不同含量及不同晶型的ZrO_(2)掺杂W合金粉体,研究了ZrO_(2)对W合金粉体微观形貌、尺寸的影响。结果表明:水热合成的ZrO_(2)掺杂含量W合金粉体前驱粉由仲钨酸铵(APT)和ZrO_(2)两相构成,粉体团聚现象比较严重,粉体颗粒主要呈片状或块状,粒径较分散。煅烧后粉体由WO_(3)和ZrO_(2)两相构成,颗粒细小而分散。经二段氢还原后,粉体转变成W和ZrO_(2)两相,粉体颗粒大部分呈近球形,分散均匀。与稀土氧化物细化粉体颗粒作用机制较类似,ZrO_(2)的存在从促进形核、抑制生长两方面影响W颗粒长大的化学气相沉积反应而细化粉体颗粒,且掺杂量越大粉体越细小。纯W粒径约为15.329μm,掺杂ZrO_(2)可使粉体粒径减小到3.552μm左右。同样掺杂量的条件下,ZrO_(2)晶型对粉体的微观形貌和尺寸无明显影响。 展开更多
关键词 水热法 W合金粉末 ZrO_(2)晶型 形貌 相转变
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大型掘进机主驱动轴承系统失效风险评估 被引量：1
8
作者 靳东亮 王高峰 +2 位作者 程永龙 狄正贤 魏世忠 《轴承》 北大核心 2023年第12期86-91,共6页
大型掘进机主驱动轴承工况恶劣,可靠性要求高且研制难度大,国内企业在大型掘进机主驱动轴承高承载设计,高精密加工技术等方面与国外存在差距,而且对主驱动轴承应用过程中的失效风险缺乏全面的评估研究。结合大型掘进机主轴承工程实践应... 大型掘进机主驱动轴承工况恶劣,可靠性要求高且研制难度大,国内企业在大型掘进机主驱动轴承高承载设计,高精密加工技术等方面与国外存在差距,而且对主驱动轴承应用过程中的失效风险缺乏全面的评估研究。结合大型掘进机主轴承工程实践应用中的经验以及失效案例统计,通过失效模式及影响分析和模糊数学方法对主驱动轴承系统的失效风险因素进行评估,评估结果与统计分析结果基本一致,即(按失效风险从大到小排列):主驱动轴承系统失效因素依次为轴承部件、密封、机电系统,其中轴承部件失效因素依次为滚道面、滚子、内齿圈、保持架。需对轴承部件和密封进行重点关注与防护,采取针对性的维保措施以防止其早期失效,从而提高主驱动轴承的服役性能和寿命。 展开更多
关键词 滚动轴承 转盘轴承 主轴承 掘进机 失效模式与影响分析 模糊数学
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Cu/Q235A异质钎焊接头的性能及耐腐蚀性 被引量：1
9
作者 于华 张亮亮 +7 位作者 蔡芳芳 李云鹏 史银凯 钟素娟 纠永涛 马佳 魏世忠 龙伟民 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期174-180,共7页
使用BAg30T药芯钎料对Cu/Q235A异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Q235A异种金属钎焊接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:Cu/Q235A钎焊接头的抗拉强度为214 MPa,与铜的抗拉强度接近,接头性能良好。在Cu/Q235A钎焊接头中,耐腐蚀性能... 使用BAg30T药芯钎料对Cu/Q235A异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Q235A异种金属钎焊接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:Cu/Q235A钎焊接头的抗拉强度为214 MPa,与铜的抗拉强度接近,接头性能良好。在Cu/Q235A钎焊接头中,耐腐蚀性能从高至低依次为Cu>BAg30T钎缝>Q235A;钎焊接头经盐雾腐蚀96 h后抗拉强度下降了33%,腐蚀480 h后抗拉强度下降了74%,钎焊接头抗拉强度受盐雾腐蚀影响较大;腐蚀产物主要存在钢侧和钎缝处,未被腐蚀产物覆盖的表面存在点蚀,且随着腐蚀时间的增加腐蚀坑密度和尺寸变大,微观观察表明腐蚀产物呈现棉球状和絮状,腐蚀产物主要为Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4),且O_(2)与Cl^(-)参与腐蚀反应。 展开更多
关键词 Cu/Q235A异种金属 BAg30T药芯钎料 感应钎焊 耐腐蚀性能
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Na掺杂MoO_(3)陶瓷靶材的制备及其成膜性能研究 被引量：1
10
作者 雷金坤 李继文 +2 位作者 李召阳 刘伟 徐流杰 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期40-46,103,共8页
为满足薄膜太阳能电池对Na源充足与稳定的需求,以钼酸钠和氧化钼粉为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Na掺杂MoO_(3)陶瓷靶材(Na-MoO_(3)),研究了烧结温度、烧结助剂Al和Na掺杂含量(“含量”指摩尔分数)对Na-MoO_(3)靶材结构、... 为满足薄膜太阳能电池对Na源充足与稳定的需求,以钼酸钠和氧化钼粉为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Na掺杂MoO_(3)陶瓷靶材(Na-MoO_(3)),研究了烧结温度、烧结助剂Al和Na掺杂含量(“含量”指摩尔分数)对Na-MoO_(3)靶材结构、组织、致密度以及Na回收率的影响。结果表明:在烧结助剂Al含量为1%、Na含量为3%、烧结温度为450℃的实验条件下,可以制备出致密度高(相对致密度98.2%)、钠回收率高(94.3%)的Na-MoO_(3)陶瓷靶材。随着掺杂含量的增加,Na-MoO_(3)靶材致密度和Na回收率降低。将含1%Al和3%Na的氧化钼陶瓷靶材通过磁控溅射工艺溅射成膜,所制备的Na-MoO_(3)薄膜结构致密,0.28%Na元素均匀弥散分布于薄膜中。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 Na掺杂 MoO_(3)陶瓷靶材 磁控溅射 Na离子源
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SPS工艺参数对ZrB2-MoSi2-SiC复合陶瓷组织与高温抗氧化性能的影响 被引量：1
11
作者 张玉栋 李继文 +2 位作者 王南南 潘昆明 张亮亮 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2020年第6期505-512,537,共9页
采用放电等离子烧结法,在烧结温度为1700~2000℃,升温速率为75~150℃/min,保温3~10 min条件下制备ZrB2-MoSi2-SiC复合陶瓷(ZMS15陶瓷),研究烧结温度、升温速率和保温时间等工艺参数对材料致密度以及1200℃高温抗氧化性能的影响。结果表... 采用放电等离子烧结法,在烧结温度为1700~2000℃,升温速率为75~150℃/min,保温3~10 min条件下制备ZrB2-MoSi2-SiC复合陶瓷(ZMS15陶瓷),研究烧结温度、升温速率和保温时间等工艺参数对材料致密度以及1200℃高温抗氧化性能的影响。结果表明:ZrB2-MoSi2-SiC复合陶瓷的致密度随烧结温度升高和升温速率增大而增大,保温时间为7 min时致密度最大。ZMS15陶瓷高温氧化时形成双层结构的氧化层,外层为玻璃态SiO2层,内层为颗粒状富ZrO2层。随烧结温度升高,材料的抗氧化性能增强。ZrB2-MoSi2-SiC复合陶瓷的最佳SPS工艺为烧结温度2000℃、升温速率125℃/min、保温时间7 min,所得陶瓷的相对密度大于98.5%,在1200℃氧化72 h后的质量增加率小于8 mg/cm^2。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 ZrB2-MoSi2-SiC陶瓷 工艺参数 相对密度 抗氧化性能
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(Fe,Cr)_(7)C_(3)/MoC界面电子特性的第一性原理研究
12
作者 高梦锞 魏世忠 +2 位作者 吴巧合 袁智康 熊美 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期83-88,共6页
本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,... 本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,经表面能判定标准确定了各表面模型的原子层数,在此基础上建立了(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面结构模型,并计算了该界面的稳定性以及电子结构特性等。计算结果表明:采用以Mo终止的五层MoC(111)表面模型和13层(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)表面模型构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面模型,该界面模型的理想界面结合功为7.47 J/m^(2),说明该界面在理论上是稳定的,界面结合强度较好。此外,(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面是由极性共价、离子键和金属键连接,表明界面原子间结合强度较高,(Fe,Cr)_(7)C_(3)可以吸附在MoC上,同时MoC作为(Fe,Cr)_(7)C_(3)碳化物的异质形核核心可以细化过共晶Fe-Cr-C合金中的主要硬质相晶粒,从而提高过共晶Fe-Cr-C合金的耐磨性。 展开更多
关键词 (Fe Cr)_(7)C_(3)/MoC界面 过共晶Fe-Cr-C合金 M_(7)C_(3)碳化物 第一性原理
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热处理过程中W-80Cu板材组织及性能演变
13
作者 王喜然 魏世忠 +3 位作者 徐流杰 李继文 王南南 毛丰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期102-110,共9页
研究了热处理对W-80Cu板材组织演变和性能的影响。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了W-80Cu板材的微观结构和断口形貌,并对其电导率和力学性能进行了研究。结果表明,热处理后试样的电导率和延伸率均高于未热处理试样,而硬度和抗... 研究了热处理对W-80Cu板材组织演变和性能的影响。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了W-80Cu板材的微观结构和断口形貌,并对其电导率和力学性能进行了研究。结果表明,热处理后试样的电导率和延伸率均高于未热处理试样,而硬度和抗拉强度均低于未热处理的试样。在600℃下热处理1.0 h,W-80Cu板材的电导率和延伸率最大,韧窝深而密,且分布均匀。W-80Cu板材的室温拉伸断裂方式主要是沿晶断裂和韧窝断裂的混合断裂。当热处理温度在800℃左右及以上,断裂韧窝变得深浅不一,大小也不均匀,局部出现断裂台阶和准解理断裂。当时间超过1.0 h时,出现局部韧窝变大,铜的撕裂脊变长,这与铜晶粒的再结晶长大有关。在热处理过程中W-80Cu板材中的钨相没有明显变化,但试样中钨颗粒周围大量位错及材料中的晶界明显减少。纳米钨颗粒与铜基体之间存在良好的界面关系,这有利于材料强度的提高。 展开更多
关键词 热处理 微观结构 电导率 力学性能
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溅射功率对Mo掺杂ZnO(MZO)透明导电薄膜的影响
14
作者 李召阳 陈祎祎 +2 位作者 雷金坤 李继文 熊美 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期2114-2122,共9页
Mo原子具有较高的价态(+6),每个掺杂的Mo原子可以向ZnO晶体贡献4个自由电子,因此,Mo原子被认为是提高ZnO薄膜导电性的潜在掺杂剂。采用射频磁控溅射制备不同溅射功率下的MZO透明导电薄膜,研究溅射功率对MZO薄膜表面形貌、微观结构、组... Mo原子具有较高的价态(+6),每个掺杂的Mo原子可以向ZnO晶体贡献4个自由电子,因此,Mo原子被认为是提高ZnO薄膜导电性的潜在掺杂剂。采用射频磁控溅射制备不同溅射功率下的MZO透明导电薄膜,研究溅射功率对MZO薄膜表面形貌、微观结构、组织以及光电性能的影响。实验结果表明,不同功率制备的MZO薄膜样品都沿(002)方向择优生长;MZO薄膜中的Mo离子以+6价存在;MZO薄膜的禁带宽度为3.41。此外,射频功率对MZO薄膜的表面形貌、晶体结构、电学和光学性质有很大影响。当溅射功率为150 W时,MZO薄膜具有最佳光电综合性能。此时,150 W的MZO薄膜的粒径为70.93 nm;在可见光范围内的平均透过率为81.85%,电阻率为9.2×10^(-4)Ω·cm。同时,利用椭偏仪对MZO薄膜的折射率和消光系数进行测试。通过测试结果计算了不同功率下MZO薄膜的复介电函数、耗散因子和能量损失函数。最后,根据有效单振子理论分析了MZO薄膜的色散特性。 展开更多
关键词 Mo掺杂ZnO 透明导电薄膜 电学性能 光学性能
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仿木年轮结构Si_(3)N_(4)/Ni复合材料微观组织及物理力学性能
15
作者 陈威 朱朝龙 +2 位作者 贾鑫 赵自强 李秀青 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1548-1556,共9页
工程陶瓷已广泛应用于工业领域,而其较高的脆性一直是推广受限的主要因素之一。基于此,本研究旨在协同提高工程结构陶瓷的强度和韧性。以微米级Si_(3)N_(4)粉体和高纯度镍丝为原料,借鉴仿生制备思路,利用热压烧结的方式制备仿木质年轮状... 工程陶瓷已广泛应用于工业领域,而其较高的脆性一直是推广受限的主要因素之一。基于此,本研究旨在协同提高工程结构陶瓷的强度和韧性。以微米级Si_(3)N_(4)粉体和高纯度镍丝为原料,借鉴仿生制备思路,利用热压烧结的方式制备仿木质年轮状Si_(3)N_(4)/Ni复合材料,研究了Si_(3)N_(4)/Ni复合材料中Si_(3)N_(4)与Ni丝的界面结合状态,测试了复合材料的物理力学性能。结果表明,复合材料中Si_(3)N_(4)基体与Ni之间界面结合良好,仿木质年轮的材料结构有助于陶瓷材料的强韧化,复合材料的弯曲强度达(989±87)MPa,断裂韧性达(8.12±0.8)MPa·m^(1/2),较单相Si_(3)N_(4)陶瓷的物理力学性能有较好的提升。 展开更多
关键词 氮化硅/镍复合材料 仿木质年轮 增韧 微观组织 界面 力学性能
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钢铁耐磨材料研究进展 被引量：109
16
作者 魏世忠 徐流杰 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期523-538,共16页
本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史,重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损,而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的... 本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史,重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损,而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损,高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性,与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素:高强韧基体,高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相,耐磨相与基体良好结合。 展开更多
关键词 钢铁耐磨材料 研究进展 展望
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难熔高熵合金:制备方法与性能综述 被引量：11
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作者 宗乐 徐流杰 +1 位作者 罗春阳 魏世忠 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1459-1473,共15页
从加工方法、微观结构以及各类性能三方面介绍了难熔高熵合金(Refractory high-entropy alloys,RHEAs),最后对难熔高熵合金的发展和未来进行了展望.以MoNbTaVW为代表的难熔高熵合金在高温下表现出优于传统镍基高温合金的压缩屈服强度,... 从加工方法、微观结构以及各类性能三方面介绍了难熔高熵合金(Refractory high-entropy alloys,RHEAs),最后对难熔高熵合金的发展和未来进行了展望.以MoNbTaVW为代表的难熔高熵合金在高温下表现出优于传统镍基高温合金的压缩屈服强度,且屈服强度随温度的变化更加缓慢,高温力学性能优异;以MoNbTaVW、MoNbTaTiZr、HfNbTiZr等为代表的难熔高熵合金,与商用高温合金、难熔金属、难熔合金以及工具钢相比,展现出更优的耐磨性能.以W38Ta36Cr15V11合金为代表的难熔高熵合金在辐照后,除了析出小颗粒第二相外,不存在位错环缺陷结构,抗辐照性能优异.提出了难熔高熵合金未来发展的两大方向:建立高通量的实验和计算方法继续探索更多的难熔高熵合金组成和结构模型;探索多场耦合环境下难熔高熵合金的服役行为. 展开更多
关键词 难熔高熵合金 加工方法 微观结构 相组成 性能
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氧化钇掺杂对钼合金高温力学性能的影响 被引量：11
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作者 李娜 徐流杰 +1 位作者 窦彩虹 魏世忠 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期578-584,共7页
通过固液掺杂法制备了5种不同含量的氧化钇掺杂钼合金粉体,经压结、烧结、轧制后制备成钼合金板材。利用X射线衍射(XRD)分析了钼合金的相组成,用能谱(EDS)表征了钼合金的化学成分,用热-力学物理模拟试验机对钼合金板材在1000~1400℃的... 通过固液掺杂法制备了5种不同含量的氧化钇掺杂钼合金粉体,经压结、烧结、轧制后制备成钼合金板材。利用X射线衍射(XRD)分析了钼合金的相组成,用能谱(EDS)表征了钼合金的化学成分,用热-力学物理模拟试验机对钼合金板材在1000~1400℃的高温拉伸性能进行了测试,用维氏显微硬度仪测定了钼合金室温及经高温拉伸后的硬度,用扫描电子显微镜(SEM)观察了钼合金的显微组织和断口形貌。结果表明:钇以氧化钇的形式存在于钼合金中,使其晶粒细化且大小均匀。氧化钇掺杂量对钼合金板材的高温抗拉强度、高温延伸率和高温拉伸后显微硬度有显著的影响。随着氧化钇掺杂量的增多,钼合金的显微硬度逐渐增加。掺杂氧化钇提高了钼合金板材的高温强度、高温延伸率和高温拉伸后的显微硬度,并随着氧化钇掺杂量的增加而增加。当氧化钇的掺杂量为0.5%(质量分数)时,钼合金板的高温综合性能最好,1000℃时的高温抗拉强度达到428 MPa,延伸率达到12.7%,拉伸后显微硬度达到HV200252.8。 展开更多
关键词 固液法 Y2O3掺杂 钼合金 高温拉伸
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难熔高熵合金的强韧化途径与调控机理 被引量：9
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作者 徐流杰 宗乐 +2 位作者 罗春阳 焦照临 魏世忠 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期257-271,共15页
在众多高熵合金中,由5种或5种以上的难熔金属元素,按照等原子比或者近等原子比混合形成的难熔高熵合金,凭借稳定的相结构和优异的高温性能,在高温材料领域具有广阔的应用前景。本文从难熔高熵合金的研究现状出发,综述典型难熔高熵合金... 在众多高熵合金中,由5种或5种以上的难熔金属元素,按照等原子比或者近等原子比混合形成的难熔高熵合金,凭借稳定的相结构和优异的高温性能,在高温材料领域具有广阔的应用前景。本文从难熔高熵合金的研究现状出发,综述典型难熔高熵合金的微观组织和相组成、室温和高温力学性能、强韧化机理与力学性能调控,并对未来难熔高熵合金的研究开发进行展望。首先,将难熔高熵合金按照组成相进行分类,分析了难熔高熵合金的微观组织和相组成,然后总结了难熔高熵合金的室温和高温力学性能与强韧化机理,并讨论了3种不同的强韧化方案,即化学成分调控、工艺调控和相结构调控。最后对未来难熔高熵合金的发展进行了展望,并对其未来重点研究方向提出了如下建议:借助计算机等技术,模拟与计算材料的性能与形成相,构建难熔高熵合金的研究平台与数据库;借助组合实验方法,加快筛选新的难熔高熵合金;掌握自上而下和自下而上的实验方法,探究性能优异的新型难熔高熵合金体系。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 微观组织 力学性能 强韧化 性能调控
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Eu和P复合变质对过共晶Al-Si合金微观组织和耐磨性能的影响 被引量：8
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作者 毛丰 欧黎明 +2 位作者 乔永枫 张坡 王宇 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期393-400,共8页
研究了Eu和P复合变质对过共晶Al-16Si合金中微观组织和耐磨性能的影响,并研究了初生硅的复合细化机制。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样微观组织进行观察,通过电子探针(EPMA)和能谱仪(EDX)进行成分分析,并对不同样品进行销盘... 研究了Eu和P复合变质对过共晶Al-16Si合金中微观组织和耐磨性能的影响,并研究了初生硅的复合细化机制。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样微观组织进行观察,通过电子探针(EPMA)和能谱仪(EDX)进行成分分析,并对不同样品进行销盘式摩擦磨损实验。结果表明:Eu和P复合变质可以同时实现过共晶Al-16Si合金中的初生硅的细化和共晶硅的变质。当向Al-16Si-0.06P合金中添加0.15%的Eu,初生硅细化效果最好,Eu元素可以在P元素的基础上进一步细化初生硅,共晶硅的形貌由板片状转变为纤维状,初生硅的细化机制为AlP颗粒的异质形核机制和Eu元素的成分过冷机制。当向Al-16Si-0.06P合金中加入Eu的含量为0.2%时,Eu和P发生微弱毒化反应,初生硅尺寸增加。未变质Al-16Si合金的磨损形式主要包括氧化磨损、磨粒磨损和剥层磨损,Eu和P复合变质显著提高了Al-16Si合金的耐磨性能,当添加0.15%的Eu和0.06%P时,体积磨损率降低了35.9%,磨损形式转变为氧化磨损和磨粒磨损。 展开更多
关键词 过共晶AL-SI合金 初生硅 稀土元素 变质 耐磨性
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