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CuO-Al铝热体系超重力熔铸W-Cu梯度复合材料

孙祥鸣 , 宋月鹏 , 高东升 , 李江涛 , 陈义祥 , 许令峰 , 郭晶 , 郭世斌 , 赵培

对添加W颗粒的CuO-Al体系的绝热温度进行了计算分析,而后在超重力场中点燃添加20％质量分数W颗粒的CuO-Al铝热剂压块,通过分析获得的W-Cu复合材料显微组织发现,W含量分布不均匀且质量分数较低.将纯W颗粒压片置于CuO-Al-W铝热剂压块底部,超重力场中燃烧熔铸W-Cu复合材料,对其进行显微组织、相结构及硬度分布的研究,结果表明,沿超重力方向材料底部W含量较低(60％～65％),中部W含量较高(80％～89％),顶部W颗粒呈链状、团簇状聚集状态且含量较低(＜40％),结合硬度及相结构的检测结果,表明合金材料中沿超重力方向W成分呈连续梯度变化,并对其成型机制进行了初步分析,认为W成分连续梯度变化是由超重力燃烧熔铸工艺特点所决定的.

关键词: W-Cu梯度复合材料 , 超重力燃烧熔铸 , CuO-Al-W铝热体系 , 成分梯度连续变化 , 绝热温度

机械研磨对316L不锈钢表面及其低温渗铝层性能的影响

宋月鹏 , 刘自平 , 陈义祥 , 李江涛 , 高东升 , 陈苗苗 , 杨增朝 , 贺刚

材料热处理学报

利用扫描电镜(SEM),表面粗糙度测试仪,电化学工作站等仪器,分析了机械研磨对316L不锈钢件表面及其低温渗铝层性能的影响.结果表明:机械研磨过程中,材料表面在研磨球撞击、旋压等多种作用下产生大塑性变形,形成大量组织结构缺陷并细化表层晶粒,导致试样表面粗糙度变大,硬度提高,直接影响到热处理过程及其渗层性能;机械研磨处理的316L不锈钢试样经低温渗铝后,与对比试样相比,渗铝层硬度可提高2倍以上,抗高温氧化性及耐腐蚀性能均有显著提高,同时进行了相关机理的分析探讨.

关键词: 机械研磨 , 316L不锈钢 , 低温渗铝 , 表面性能

W/Cu梯度材料热应力分析及结构优化设计

宋月鹏 , 孙祥鸣 , 李江涛 , 李倩 , 陈义祥 , 郭世斌 , 高东升

稀有金属

运用ANSYS12.0软件对W/Cu梯度材料进行热应力模拟分析,并对结构进行优化设计.结果表明,随着成分分布指数(p)的增加,最大热应力先减小后增大;在p=1.3,热流密度为30MW/m2时,最大热应力值最小为180MPa,与非梯度材料相比最大等效热应力降低79％;最优化的梯度层厚度大于3mm,梯度层数4～6层,钨板的厚度1～3 mm.

关键词: 有限元分析 , W/Cu梯度材料 , 成分分布指数 , 热应力

纳米晶体铁的低温热容和热稳定性

王岚 , 谭志诚 , 孟霜鹤 , 梁东白 , 高东升 , 孙志忠 , 刘振田

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.01.003

用等离子体法制备的纳米晶体铁由XRD和SEM等方法测定其晶粒尺寸的平均值为87nm.用绝热量热方法在79～371K温区精确测定了其低温热容,测量结果比大晶粒Fe的热容值有明显的增强.在80～300 K温区之间增强热容为8%～14%.差示扫描量热(DSC)在高温区的研究结果则表明,纳米晶体Fe在400～700 K温区有一个宽的放热峰,对应于非平衡晶格缺陷所引起的焓释放850 K观察到一个放热峰.是纳米晶体铁从α相向α+γ相转变所引起的

关键词: 纳米晶体铁 , 热容 , 热稳定性 , 增强热容 , 相变

超重力熔铸W/Cu复合材料温度及应力场的仿真

李倩 , 宋月鹏 , 高东升 , 李江涛 , 孙祥鸣 ,

材料热处理学报

利用CuO/Al体系超重力熔铸钨铜复合材料,采用ANSYS有限元软件,提出一种先微单元、再整体而后微单元的模拟方法,对其成型过程中的温度、应力场进行仿真模拟并进行显微组织观察分析,结果表明:超重力场熔铸可形成非平衡结晶条件,高温低黏度铜溶液超重力场作用下快速填充钨颗粒压块孔隙,形成极高冷却速度(＞ 100000℃/s),产生较大的应力,压块内的钨颗粒表面升温速度较快,其瞬时等效应力值可达5 GPa,使得颗粒表面爆裂而钝化,烧结能力及质量得到提高,随着温度降低,钨铜两相应力值逐渐降低,温度测量及显微组织研究结果验证了仿真模拟结果的可靠性.

关键词: 钨铜复合材料 , 超重力熔铸 , 仿真模拟 , 显微组织

超重力燃烧熔渗钨铜合金绝热温度计算及其显微组织

孙祥鸣 , 宋月鹏 , 高东升 , 李江涛 , 陈义祥 , 郭世斌

材料热处理学报

根据燃烧合成体系绝热温度的热力学基本理论,通过计算机编程,对CuO/Al铝热剂体系的绝热温度进行了数值计算.结果表明,在考虑产物Cu的汽化焓情况下,体系绝热温度为2846 K(Cu的沸点温度),同时还有52.9 at％的Cu产物以气相形式存在,而该体系中钨粉添加量超过30 mass％时,绝热温度低于1800 K而不能自蔓延燃烧.采用超重力燃烧熔渗方法制备出组织致密,钨颗粒体积分数呈梯度分布(沿超重力方向70％～80 at％)的钨铜合金.进一步检测结果表明,该方法与传统烧结方法制备的钨铜合金其相结构及显微组织形貌相同,并对其成型机制进行了初步分析讨论.

关键词: 钨铜合金 , 超重力燃烧熔渗 , 绝热温度 , 显微组织 , 计算机数值计算

SiC量子点荧光材料光谱特性影响因素的研究

朱彦敏 , 宋月鹏 , 康杰 , 高东升 , 毛志泉 , KIM Hyoungseop

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.016

通过腐蚀法制备SiC量子点荧光标记材料，以硝酸和氢氟酸为腐蚀剂，通过超声空化破碎分散及超重力场层析剪裁，得到SiC量子点水相溶液，研究了制备工艺参数对光学特性的影响，结果表明，降酸清洗次数、超声时长对量子点光致发光峰值(荧光强度)的影响最为显著，而腐蚀剂成分及配比、超重力系数在一定程度上影响了其光致发光强度及发射光波长，同时腐蚀剂成分中氢氟酸含量的增加使得光致发光峰值位置发生红移，而超声时长及超重力系数的增加使得SiC量子点光致发光峰值位置发生蓝移。并对 SiC颗粒腐蚀过程相关机制也进行了探讨。

关键词: SiC量子点 , 腐蚀法 , 工艺参数 , 光谱特征

碳化硅量子点荧光标记串珠镰刀菌及其活体示踪

朱彦敏 , 宋月鹏 , 柳洪洁 , 高东升 , 尹承苗 , 毛志泉

硅酸盐通报

采用SiC量子点荧光标记与示踪技术,对串珠镰刀菌活体细胞进行荧光标记并实现了长时程荧光成像示踪,结果表明,碳化硅量子点标记的串珠镰刀菌活体细胞具有可调谐的荧光颜色,这是与其光学特性所决定的,即在不同激发光波长下呈现不同的荧光颜色;SiC量子点通过网格蛋白依赖的内吞方式进入活体细胞内部,实现了对串珠镰刀菌的稳定标记;同时这种标记由于量子点表面官能团与活体细胞的化学键耦合而显示出较强的抗漂白能力.

关键词: 碳化硅量子点 , 串珠镰刀菌 , 荧光调谐性 , 抗光漂白性 , 长时程荧光成像

高耐蚀镀锌钝化

刘立炳 , 孙贺民 , 赵常就 , 陈范才

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.1999.05.006

改变常规镀锌钝化液成膜剂和pH值调整剂,研制出了一种新型高耐蚀性钝化工艺.此工艺形成的钝化膜铬含量:Cr(Ⅲ) 0.10 mg/dm2 Cr(Ⅳ) 2.277 mg/dm2 膜重 10.8 mg/dm2.在钝化膜形成后即使未干燥也有较高的抗摩擦性能,同时该膜也具有优异的耐酸碱性能,耐中性盐雾试验可达200 h不出现白锈.

关键词: 镀锌 , 钝化 , 耐腐蚀性