高熵合金与非晶合金柔性材料 被引量：5

1

作者 黄浩 张勇 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期119-128,共10页

高熵合金与非晶合金作为新一代金属材料,具备许多优异的物理、化学及力学性能,在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力.传统的块体高熵合金与非晶合金虽然性能优异,但由于材料本身的刚性特点无法满足可变形电子设备的柔性需求,因此需要通... 高熵合金与非晶合金作为新一代金属材料,具备许多优异的物理、化学及力学性能,在柔性电子领域展现出巨大的应用潜力.传统的块体高熵合金与非晶合金虽然性能优异,但由于材料本身的刚性特点无法满足可变形电子设备的柔性需求,因此需要通过一定方式如降低维度、设计微结构等赋予其柔性特征.在简述高熵合金柔性纤维的力学性能特点的基础上,介绍了高熵合金薄膜作为潜在柔性材料的制备方式与结构性能特点,总结了非晶合金薄膜应用于电子皮肤、柔性电极、微结构制作等柔性电子领域中的最新进展,最后讨论了现有工作的不足之处并对未来柔性电子的发展前景进行了展望. 展开更多

关键词 高熵合金纤维 高熵合金薄膜 非晶合金 柔性材料 柔性电子学

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La和Ce含量对挤压态AE44-2镁合金组织与力学性能的影响 被引量：3

2

作者 乐泰和 陈梦茹 +1 位作者 王金辉 金培鹏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1463-1474,共12页

通过重力铸造法制备不同成分的AE44-2合金以及热挤压成型,研究La、Ce含量对挤压态AE44-2镁合金的组织、织构和力学性能的影响。结果表明:挤压过程中AE44-2镁合金破碎的Al-RE相,可以提供大量异质形核点,促进晶粒进行动态再结晶,形成细小... 通过重力铸造法制备不同成分的AE44-2合金以及热挤压成型,研究La、Ce含量对挤压态AE44-2镁合金的组织、织构和力学性能的影响。结果表明:挤压过程中AE44-2镁合金破碎的Al-RE相,可以提供大量异质形核点,促进晶粒进行动态再结晶,形成细小晶粒,有利于弱化织构强度和提高力学性能。由于La、Ce添加量不同,4种挤压态AE44-2镁合金平均晶粒尺寸为3.7μm左右,富Ce挤压态AE44-2镁合金的再结晶程度比富La的更完全,富Ce弱化挤压态AE44-2镁合金的织构效果比富La弱化挤压态AE44-2镁合金的强。4种合金中,Mg-4Al-1.5La-2.5Ce-0.3Mn合金的再结晶程度较完全,织构强度小,平均晶粒细小至3.2μm且Al-RE相分布均匀,综合力学性能最好。 展开更多

关键词 AE44-2镁合金 热挤压 再结晶 织构 力学性能

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Sr对过共晶Mg-Si合金微观组织的影响 被引量：3

3

作者 耿朋 金培鹏 +2 位作者 王明亮 唐彬彬 王习 《铸造技术》 CAS 北大核心 2015年第2期399-402,共4页

利用Mg-25%Sr中间合金对过共晶Mg-Si合金进行变质处理,研究碱土元素Sr对Mg2Si初晶的变质效果(主要包括形态和尺寸),并讨论其变质机理。研究结果表明:碱土元素Sr对过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶可有效变质。初生Mg2Si的尺寸明显降低(平... 利用Mg-25%Sr中间合金对过共晶Mg-Si合金进行变质处理,研究碱土元素Sr对Mg2Si初晶的变质效果(主要包括形态和尺寸),并讨论其变质机理。研究结果表明:碱土元素Sr对过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶可有效变质。初生Mg2Si的尺寸明显降低(平均尺寸由50μm左右降低为20μm左右),其形态由粗大树枝状晶、非规则外形颗粒变化为外形相对规则颗粒。共晶Mg2Si由明显的汉字状变化为呈细短的棒状。其变质机理主要有两点:一是Sr的富集颗粒作为异质形核点诱导更多的初生Mg2Si生长;二是Sr富集于共晶Mg2Si相生长表面,抑制其优先生长晶向的生长。 展开更多

关键词 MG-SI合金 SR 变质

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腐蚀产物MgO对Fe基合金在固态和熔融NaCl-MgCl_(2)中高温耐蚀性能的影响

4

作者 常丽梅 张世洲 +3 位作者 文茜 席吉辉 吴波 王军伟 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4452-4463,共12页

熔融氯化盐是下一代聚光式太阳能热发电站(第3代CSP)候选传热和储热介质,含MgCl_(2)的熔融氯化盐对金属传热管道和储热容器腐蚀后在其表面形成MgO,MgO对管道耐腐蚀性能影响尚不清楚。通过对比碳钢和3种Fe-Cr-Ni合金在固态(345℃)和熔融N... 熔融氯化盐是下一代聚光式太阳能热发电站(第3代CSP)候选传热和储热介质,含MgCl_(2)的熔融氯化盐对金属传热管道和储热容器腐蚀后在其表面形成MgO,MgO对管道耐腐蚀性能影响尚不清楚。通过对比碳钢和3种Fe-Cr-Ni合金在固态(345℃)和熔融NaCl-MgCl_(2)(445和545℃)中的腐蚀行为,分析了MgO对4种试样在不同温度下的腐蚀行为机理。结果表明,在固态NaCl-MgCl_(2)中,碳钢表面MgO壳致密且连续,可以保护试样免受腐蚀。在熔融NaCl-MgCl_(2)中,4种试样表面也生成了致密的MgO壳,但它因热应力作用而开裂和剥落,熔融盐沿着氧化膜裂纹渗入MgO/基体界面,发生化学-电化学联合腐蚀反应,不能保护试样免受该熔盐腐蚀。 展开更多

关键词 FE-CR-NI合金 碳钢 熔融氯化盐 腐蚀 MGO

原文传递

Mg-4Sn-2.5Pb镁合金的热变形行为 被引量：1

5

作者 张薇 金培鹏 +1 位作者 王金辉 朱云鹏 《铸造技术》 CAS 北大核心 2015年第12期2825-2827,共3页

研究了Mg-4Sn-2.5Pb镁合金在变形温度为250~400℃,变形速率为0.001~10.000 s^(-1)范围内的热变形行为。结果表明,合金的流变应力随着应变速率的增加而增大,随着温度的升高而减小,当达到一定值后趋于平稳,表现出动态回复和再结晶的特征... 研究了Mg-4Sn-2.5Pb镁合金在变形温度为250~400℃,变形速率为0.001~10.000 s^(-1)范围内的热变形行为。结果表明,合金的流变应力随着应变速率的增加而增大,随着温度的升高而减小,当达到一定值后趋于平稳,表现出动态回复和再结晶的特征。计算所得该材料的热变形激活能Q为132.863 k J/mol,并确定了该材料本构方程为ln Z=22.77+5.06[sinh(0.025 6σ)]。 展开更多

关键词 Mg-4Sn-2.5Pb 本构方程 应力应变

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固溶温度对Mg-6Sn-3Al-Zn合金的组织和力学性能的影响

6

作者 舒胜武 《世界有色金属》 2018年第11期252-254,共3页

Mg-6Sn-3Al-Zn合金分别在300℃、350℃、400℃、450℃下固溶8h,利用金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD)等检测手段进行微观组织分析,利用万能测试机测定力学性能。结果表明,铸态Mg-6Sn-3Al-Zn合金主要由α-Mg基体、Mg_2Sn相组成,当固溶温... Mg-6Sn-3Al-Zn合金分别在300℃、350℃、400℃、450℃下固溶8h,利用金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD)等检测手段进行微观组织分析,利用万能测试机测定力学性能。结果表明,铸态Mg-6Sn-3Al-Zn合金主要由α-Mg基体、Mg_2Sn相组成,当固溶温度从300℃增加到400℃时,铸态Mg-6Sn-3Al-Zn合金组织中的Mg_2Sn相逐渐变得粗大,抗拉强度,屈服强度增强,由于析出相Mg_2Sn是硬淬相,因此在300℃到400℃之间,延伸率上升并不明显,450℃固溶8h,固溶效果好,Mg_2Sn相基本固溶到α-Mg基体当中,Mg2Sn相变得细小并呈弥散分布,导致延伸率快速升高,而力学性能由抗拉强度和屈服强度决定,弥散分布恰好能弥补这一缺陷。 展开更多

关键词 Mg-6Sn-3Al-Zn合金 固溶温度 微观组织 力学性能

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锻造温度对Mg-4Sn-2.5Pb显微组织及性能的影响

7

作者 马秀玲 张薇 +3 位作者 唐彬彬 朱云鹏 王金辉 金培鹏 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第2期328-331,共4页

利用四柱液压机对Mg-4Sn-2.5Pb合金进行了锻造试验,锻造温度为250~400℃,锻造速率为4 mm/s,变形量为50%。结果表明,随着变形温度的升高,在合金的晶界处出现了再结晶晶粒,晶粒也被明显细化。合金的抗拉强度先随温度的升高逐渐升高至最高... 利用四柱液压机对Mg-4Sn-2.5Pb合金进行了锻造试验,锻造温度为250~400℃,锻造速率为4 mm/s,变形量为50%。结果表明,随着变形温度的升高,在合金的晶界处出现了再结晶晶粒,晶粒也被明显细化。合金的抗拉强度先随温度的升高逐渐升高至最高点,之后随着温度的升高有缓慢下降的趋势。材料的伸长率较铸态有所提高,并随温度的升高逐渐升高,但随温度的进一步升高,伸长率略有降低。锻后材料的塑性明显提高。 展开更多

关键词 Mg-4Sn-2.5Pb合金 锻造温度 力学性能

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金属玻璃自由体积理论的研究概述 被引量：10

8

作者 时博 王金辉 魏福安 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1221-1226,共6页

金属玻璃具有高强度、高硬度、高弹性应变以及良好的耐腐蚀性,然而,尺寸小、脆性大的缺点严重限制了其广泛应用。自由体积是影响金属玻璃的玻璃转变、塑性变形、结构和性能的关键因素。因此,理清金属玻璃中自由体积理论的发展脉络十分... 金属玻璃具有高强度、高硬度、高弹性应变以及良好的耐腐蚀性,然而,尺寸小、脆性大的缺点严重限制了其广泛应用。自由体积是影响金属玻璃的玻璃转变、塑性变形、结构和性能的关键因素。因此,理清金属玻璃中自由体积理论的发展脉络十分重要。本文首先介绍了自由体积的概念,其次讨论了自由体积与玻璃转变、塑性变形、性能之间的关系,最后总结了自由体积含量的定量化方法。自由体积参与了金属玻璃的玻璃转变和塑性变形等基本过程。由于自由体积处的原子配位数低,与周围区域的机械接合弱,所以在温度或应力的作用下,自由体积处容易发生结构扰动。研究表明,玻璃转变是一个依赖自由体积的动力学过程。当约化自由体积含量达到某一临界值时,开始发生玻璃转变。此外,自由体积理论也被用于解释金属玻璃的塑性变形。在自由体积的协助下,金属玻璃中的原子发生跃迁,进而实现塑性变形。而当自由体积含量达到某一临界值时,宏观变形局域化发生,即产生剪切带。分子动力学模拟、理论计算、透射电镜观察、声发射监测、剪切带热焓测试、密度测量等大量研究结果表明,剪切带上拥有大量的自由体积。自由体积可以通过微合金化、塑性变形、离子束照射、提高冷却速率和降低吸铸电弧功率等多种方式促进产生。一般自由体积含量越高,就会有更多产生剪切带的区域,进而导致多重剪切带产生;同时金属玻璃粘度降低,原子移动能力增加,因此金属玻璃塑性随之增加。由于自由体积处的原子排列疏松,弹性模量较低,所以抵抗变形的能力较弱,因此金属玻璃的强度和硬度将随自由体积含量增加而降低。此外,自由体积还会影响金属玻璃的原子扩散速率和热稳定性等。定量自由体积含量的方法主要有:(1)热分析法。通过计算结构驰豫过程的放 展开更多

关键词 金属玻璃 自由体积 玻璃转变 塑性变形

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热处理对ZK60复合材料热膨胀行为的影响 被引量：3

9

作者 王金辉 栾世宇 +2 位作者 张亚坤 张磊 时博 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第16期108-111,117,共5页

通过粉末冶金法制备ND＋Mg2B2O（5w）/ZK60复合材料,将所得复合材料以挤压比12∶1进行挤压,而后分别对挤压态的复合材料进行时效、淬火及退火热处理。首先,对这3种热处理态的复合材料进行循环数为10次的热循环试验（温度范围30~400℃,... 通过粉末冶金法制备ND＋Mg2B2O（5w）/ZK60复合材料,将所得复合材料以挤压比12∶1进行挤压,而后分别对挤压态的复合材料进行时效、淬火及退火热处理。首先,对这3种热处理态的复合材料进行循环数为10次的热循环试验（温度范围30~400℃,升温速率为5℃/min）;然后,利用热膨胀仪研究热处理对该复合材料热膨胀行为的影响。结果表明,淬火态复合材料应变锯齿化现象最小,时效态次之,退火态最为明显,且3种热处理态的应变锯齿化现象均小于挤压态。此外,挤压态复合材料的热循环滞后环闭合程度也略差于3种热处理态的复合材料,且热膨胀系数大于热处理态复合材料。 展开更多

关键词 镁基复合材料 热处理 热膨胀系数

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AE42镁合金热压缩变形行为及显微组织 被引量：2

10

作者 贺丽萍 王坤杰 +3 位作者 刘福来 贾亚娟 金培鹏 王金辉 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期909-913,共5页

采用三思万能试验机(UTM5105G),在变形温度为573~723K、应变速率为0.000 1~0.1s-1的变形条件下,对AE42镁合金进行热压缩试验,并对其热变形行为及微观组织进行了研究。结果表明,合金的流变应力与温度成反比,与应变速率成正比;合金组织随... 采用三思万能试验机(UTM5105G),在变形温度为573~723K、应变速率为0.000 1~0.1s-1的变形条件下,对AE42镁合金进行热压缩试验,并对其热变形行为及微观组织进行了研究。结果表明,合金的流变应力与温度成反比,与应变速率成正比;合金组织随着变形温度的升高和应变速率的减小,由孪晶向动态再结晶(DRX)转变。该过程可采用双曲正弦形式的本构方程描述。 展开更多

关键词 AE42镁合金 热压缩变形行为 流变应力 显微组织 本构方程

原文传递

高能球磨对Mg-Zn-Zr合金微观组织与力学性能的影响 被引量：2

11

作者 李小强 李尚鹏 +2 位作者 丁艳林 马国俊 金培鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期77-80,91,共5页

在氩气条件下以400r/min高能球磨镁合金粉末,并将球磨后的粉末经过冷压—热压烧结—热挤压成型。研究了不同球磨时间的粉末以及挤压态样品的微观组织和力学性能。结果表明:随着球磨时间的延长,粉末颗粒尺寸可以细化到8μm,晶粒尺寸有效... 在氩气条件下以400r/min高能球磨镁合金粉末,并将球磨后的粉末经过冷压—热压烧结—热挤压成型。研究了不同球磨时间的粉末以及挤压态样品的微观组织和力学性能。结果表明:随着球磨时间的延长,粉末颗粒尺寸可以细化到8μm,晶粒尺寸有效细化到34nm,在整个球磨过程中粉末有一定程度的氧化,并伴随有MgO纳米颗粒产生。粉末经过热压烧结—热挤压成型后,材料内部有MgZn2相颗粒析出,且均匀分布于Mg基体中。随着粉末颗粒的细化,材料性能得到改善,当球磨至10h时,粉末挤压态样品的极限拉伸强度为365 MPa,压缩屈服强度高达325 MPa,极限压缩强度保持在466 MPa。球磨至25h,颗粒平均尺寸细化至8μm左右,使得颗粒表面能大幅度增大,颗粒表面的氧化膜增厚,在热压烧结过程中阻碍了颗粒之间的结合,进而使得材料的力学性能恶化。 展开更多

关键词 镁合金粉末 高能球磨 热压烧结 MGO 纳米颗粒

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铝合金热轧开坯过程鳄鱼嘴现象数值模拟及成因分析 被引量：1

12

作者 王金辉 贺丽萍 +1 位作者 杨彩云 金培鹏 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1261-1264,共4页

轧制温度、压下率、轧制速度以及辊径等变量是金属热轧开坯过程中控制鳄鱼嘴现象的重要工艺参数。借助Deform-3D模拟5052铝合金热轧开坯过程中的鳄鱼嘴现象,通过点追踪与正交试验相结合的方法得出影响鳄鱼嘴现象的首要因素。结果表明,... 轧制温度、压下率、轧制速度以及辊径等变量是金属热轧开坯过程中控制鳄鱼嘴现象的重要工艺参数。借助Deform-3D模拟5052铝合金热轧开坯过程中的鳄鱼嘴现象,通过点追踪与正交试验相结合的方法得出影响鳄鱼嘴现象的首要因素。结果表明,在金属热轧开坯过程中影响鳄鱼嘴产生的首要因素为压下率,其次为轧辊直径和轧制温度,轧辊转速对鳄鱼嘴长度的影响最小。其次,在单道次轧制模拟过程中,当轧辊直径为450mm,压下率为20%,轧制温度为540℃,轧辊转速为5r/min时,产生的鳄鱼嘴长度最短。 展开更多

关键词 5052铝合金 热轧开坯 鳄鱼嘴 数值模拟

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ND+Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料尺寸稳定性研究 被引量：1

13

作者 王金辉 王凡奇 +2 位作者 回佳琦 魏福安 金培鹏 《铸造技术》 CAS 2018年第7期1408-1411,共4页

利用粉末冶金法制备出ND+Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料,研究了不同体积分数增强体对复合材料尺寸稳定性影响规律。结果表明,ZK60镁合金的尺寸稳定性要低于ND+Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料的稳定性;双增强体复合材料尺寸稳定性高于单增强体的... 利用粉末冶金法制备出ND+Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料,研究了不同体积分数增强体对复合材料尺寸稳定性影响规律。结果表明,ZK60镁合金的尺寸稳定性要低于ND+Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料的稳定性;双增强体复合材料尺寸稳定性高于单增强体的复合材料尺寸稳定性;增强体体积分数越高,复合材料尺寸稳定性也越高。 展开更多

关键词 粉末冶金 ND+Mg2B2O5w/ZK60复合材料 尺寸稳定性 双增强体

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Si/Sr元素对镁合金组织中Mg2Si尺寸和形态的影响

14

作者 栾世宇 刘福来 +3 位作者 张磊 金培鹏 耿朋 王金辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期40-43,共4页

利用Mg-Sr与Mg-Si中间合金熔炼制备Mg-Si-Sr合金,以Sr元素对Mg-Si合金进行变质处理,对所得材料进行热处理,研究元素Sr与Si元素含量对Mg2Si相的影响。结果表明：Sr的添加有助于将Mg-Si合金中产生的粗大Mg2Si颗粒细化,并且Sr元素的含量愈... 利用Mg-Sr与Mg-Si中间合金熔炼制备Mg-Si-Sr合金,以Sr元素对Mg-Si合金进行变质处理,对所得材料进行热处理,研究元素Sr与Si元素含量对Mg2Si相的影响。结果表明：Sr的添加有助于将Mg-Si合金中产生的粗大Mg2Si颗粒细化,并且Sr元素的含量愈多,则Mg2Si颗粒的大小越小。Sr元素均匀分布于Mg-Si合金的第二相区域内,不均匀地分布于一些被打断的Mg2Si颗粒区域内,且相对大量分布于Mg2Si颗粒的边缘处和其内部。同时热处理前后的样品在保持Sr/Si比例不变的情况下,Si含量的增加,也导致了初生Mg2Si颗粒的含量增加。 展开更多

关键词 镁硅合金 热处理 晶粒细化 SR

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高性能Mg-6Sn-3Al-1Zn合金的制备工艺研究

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作者 舒胜武 金培鹏 魏福安 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2019年第4期64-67,共4页

通过改善铸态镁合金制备工艺,得到一种组织均匀、性能优异的Mg-6Sn-3Al-1Zn合金,合金抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到219MPa、82MPa、16%,晶粒尺寸为133.35μm。

关键词 Mg-6Sn-3Al-1Zn合金 抗拉强度 屈服强度 延伸率

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