唐蓓蓓
,
郭明星
,
姜维
,
尹淑慧
,
张曼霞
,
王亮
,
张艺鸣
,
郑磊
,
孟悦琦
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140156
采用水热合成法制备出片状结构钼酸锌,并以其为原料,添加石墨(G)或导电碳(Cc),利用喷涂法分别制备出ZnMoO4、ZnMoO4-G和ZnMoO4-Cc对电极催化材料,应用于染料敏化太阳能电池(DSCs)中.实验结果表明:以ZnMoO4为对电极材料的DSC光电转换效率为4.19％,在分别添加石墨及导电碳制备成复合对电极材料后,其相应的光电转换效率分别提高到6.56％及7.36％.其中,ZnMoO4-Cc对电极与相同条件下铂对电极的光电转换效率(7.81％)相当.电化学阻抗(EIS),循环伏安法(CV)及Tafel极化曲线测试结果表明,ZnMoO4、ZnMoO4-G和ZnMoO4-Cc三种材料均具有一定的导电性和电催化性能.
关键词:
染料敏化太阳能电池
,
水热合成
,
钼酸锌
,
光电性能
,
电催化性
霍望图
,
郭明星
,
侯陇刚
,
崔华
,
孙涛涛
,
庄林忠
,
张济山
材料科学与工程学报
全面综述了铝合金先进形变热处理(Thermo-mechanical Treatment,TMT)工艺的分类、原理以及发展历程,介绍了不同形变热处理的特点和国内外在形变热处理领域的研究动态,分析了形变热处理工艺参数对铝合金组织性能的影响规律,总结了形变热处理的缺点、不足以及矛盾之处并提出了可行的解决方案,最后进一步展望了改进形变热处理工艺的方法和途径.
关键词:
铝合金
,
形变热处理
,
组织
,
性能
娄花芬
,
汪明朴
,
李宏磊
,
李向宇
,
马可定
,
李周
,
郭明星
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.01.022
用Geeble1500热模拟实验机模拟不同始轧温度、冷却强度以及变形量和应变速率下AZ31合金的铸轧行为.结果显示:AZ31镁合金铸轧组织对应变速率和变形量均具有较强的敏感性.当ε由0.005s-1增到0.1s-1时,铸轧组织的晶粒逐渐变小,同时晶界析出物减少.变形量ε由20%增加到50%时,晶粒组织细化明显.试验得出了AZ31镁合金连续铸轧工艺的边界工艺条件,在此条件下,获得铸轧板的力学性能如下:70 HV0.5,σb为210-240 MPa,σ0.2为180-200MPa,δ为3%-6%.
关键词:
变形镁合金
,
铸轧
,
热模拟
曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
汪小峰
,
庄林忠
,
张济山
材料热处理学报
对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高；T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低；合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的；合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉；据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.
关键词:
汽车材料
,
6xxx系铝合金
,
各向异性
,
织构
,
成形性能
李勇
,
郭明星
,
姜宁
,
张许凯
,
张艳
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00334
通过DSC, OM, SEM, TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn (质量分数, %)合金的时效析出行为进行了系统研究. 结果表明, 固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰, 分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出, 运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析, 创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×1019exp(-23573/T)t2]可以比较准确地预测合金时效析出规律. 185 ℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV, 对应的拉伸性能可达σ0.2=346 MPa, σb=383 MPa, δ=13%, 拉伸断口仍以塑性断裂为主. 虽然该合金含有一定量的Zn, 但在185 ℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主, 峰时效态分布有结构稳定的β′′相及其前驱体pre-β′′相, 后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致. 此外, 根据合金时效过程的组织演化规律, 提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu-Zn合金
,
GP区
,
β"相
,
pre-β"相
,
析出动力学
曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
张巧霞
,
胡晓倩
,
张济山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00608
根据已有的实验结果提出了Al-Mg-Si系合金均匀化过程中片层状β-A1FeSi相向球形α-Al(FeMn)Si相转变过程模型图,并据此采用稳态扩散理论对其转变动力学过程以及555℃不同时间相转变过程等进行了系统深入的研究.结果表明,均匀化温度T对β→α相转变的动力学影响很显著,温度越高,转变速率越快；而α相原始核心的大小只略微影响β相溶穿时间；Q相核心间距l主要影响转变过程中β相的边界溶解阶段；β相的厚度对β→α相转变过程的影响最大,特别是溶穿阶段,随着厚度的增加,转变过程由β相边界溶解为主导的方式向由β相溶穿为主导的方式发生转变；当β相厚度分别为0.1,0.2和0.3 μm时,理论预测发生熔断所需均匀化时间分别大于5,10和15 h,这与实际的实验结果非常吻合.此外,β相厚度小于0.3 μm时,经16-24 h很容易达到转化率f(α)≥0.9,因此,除了优化均匀化过程进而更好地控制β→α相转变之外,合金熔铸工艺也应该尽量保证基体内的β相厚度小于0.3 μm.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
均匀化热处理
,
相转变
,
动力学
,
模型
张艳
,
郭明星
,
邢辉
,
王斐
,
汪小锋
,
张济山
,
庄林忠
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00063
通过拉伸实验,并利用OM,SEM,TEM观察以及EBSD测试手段,研究了不同热加工工艺对Al-Mg-Si-Cu系合金板材力学性能和组织,包括织构的影响规律.结果表明,热加工工艺的变化对T4P预时效态合金的强度和应变硬化指数n基本无影响,但是对平均塑性应变比r-,平面各向异性度△r以及不同方向延伸率影响显著;热轧之后首先进行一定量的冷轧变形然后再进行退火处理获得的合金板材(工艺Ⅱ)较热轧后直接进行退火处理(工艺Ⅰ)获得的合金板材在固溶之后的成形性能要好,r可达0.6187,同时各向异性明显减小;虽然工艺Ⅰ处理的合金板材固溶过程中PSN效应显著,但是工艺Ⅱ固溶处理前的冷轧变形量和不同尺寸粒子分布情况设计合理,再结晶晶粒基本呈等轴状,且仅含有强度较低的CubeND,Cube和H织构.并根据热加工工艺对合金板材显微组织的影响规律,提出该系合金随热加工工艺进行的组织演化模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu合金
,
热加工工艺
,
成形性能
,
再结晶织构
,
模型
李勇
,
郭明星
,
姜宁
,
张许凯
,
张艳
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00334
通过DSC,OM,SEM,TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn(质量分数,％)合金的时效析出行为进行了系统研究.结果表明,固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰,分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出,运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析,创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×1019exp(-23573/T)t2]可以比较准确地预测合金时效析出规律.185℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV,对应的拉伸性能可达σ02=346 MPa,σb=383 MPa,δ=13％,拉伸断口仍以塑性断裂为主.虽然该合金含有一定量的Zn,但在185℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主,峰时效态分布有结构稳定的β"相及其前驱体pre-β"相,后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致.此外,根据合金时效过程的组织演化规律,提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu-Zn合金
,
GP区
,
β"相
,
pre-β"相
,
析出动力学
王海风
,
王依民
,
郭明星
,
韩文爵
材料导报
系统研究了太阳能电池盖片玻璃经离子交换增强(化学钢化)后的机械性能、透光率以及离子束轰击对盖片性能的影响.分别利用动态力学分析仪(DMA)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和硬度仪等对盖片玻璃的力学性能、表面形貌、透光率、硬度等性能进行了测试.结果表明,经离子交换增强后的盖片玻璃,弯曲强度最大可以提高约4倍;且在受到离子束轰击时的损伤以及透光率下降的程度都小于原片玻璃,说明化学钢化玻璃具有较好的耐离子束轰击的能力.因此化学钢化能提高太阳能电池长期工作的可靠性,对提高太阳能电池的使用效率及寿命具有实际意义.
关键词:
太阳能电池盖片玻璃
,
离子交换增强(化学钢化)
,
透光率
,
离子束
