铈对Al-Li合金断裂方式影响的半定量研究

以2090合金和2090 Ce合金为研究对象, 对两合金不同时效时间的室温拉伸断口进行了半定量分析, 探讨了拉伸性能对断裂特征的响应关系, 并进一步分析了Ce的作用. 研究表明: 2090合金与2090 Ce合金的断裂方式均以韧窝、分层开裂和沿亚晶界开裂3种方式为主, 随时效时间的延长, 韧窝减少; 分层先增加, 后减少; 沿亚晶界开裂比例逐渐加大. 2090 Ce合金的韧窝比例较2090合金的大, 沿亚晶界开裂比例少, 分层开裂始终为主要断裂机制. 分层开裂倾向与时效程度有密切关系. Ce通过净化合金, 强化晶界, 抑制共面滑移达到增塑作用. 但其对抑制共面滑移有双重影响, 使其增塑效应随时效程度不同而异. 欠时效和过时效状态增塑作用较弱, 峰值时效状态作用明显.     

富铈混合稀土对AZ81合金组织与性能的影响

研究了富铈混合稀土对挤压铸造AZ81合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入不同含量富铈混合稀土的合金中都出现了一种新相Al11(Ce,La)3相,Al11(Ce,La)3相数量增多而Mg17Al12相则减少,能细化合金的组织晶粒,其细化作用在添加了1.5%富铈混合稀土的镁合金中尤为明显,但是当富铈混合稀土加入量大于2.0%时,合金中Al11(Ce,La)3相开始长大以粗大长杆状存在;在富铈混合稀土含量为1.5%时,AZ81合金的室温和150℃的综合力学性能达到最佳效果,超过2.0%时合金的室温和150℃综合力学性能开始下降;合金试样的拉伸断口带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征。     

磁场对含稀土铝锂合金断裂特征的影响

以含铈铝锂合金为研究对象，研究了磁场对含稀土铝锂合金时效过程的影响，从断裂特征及微观组织两方面分析了磁场作用规律。实验结果表明：未加磁场时，合金的断裂特征以理断裂为主；扁平晶粒厚度不匀，在磁场作用下，此合金的断裂特征与微观组织发生明显改观，随磁感应强度增强，合金主断裂面上准解理断裂特征减弱，同时二次裂纹增多，分层比较升高；扁平晶粒厚度变薄，尺寸趋于均匀。用少体物理理论，探讨了磁场对含稀土合金原子扩散过程的影响，为进一步研究稀土元素在磁场中的行为及其局域效应提供了一定的实验依据。     

P+Sr+Ce复合变质对高硅耐热铝合金组织与性能的影响

采用正交实验设计方法研究了Al-21Si-1.5Cu-1.5Ni-2.5Fe-0.5Mg合金P Sr Ce复合变质。正交实验表明变质剂的最佳加入量(质量分数)为:2%(CaH2PO4 2CaSO4) 0.2%Sr 0.2?,可一次细化初晶硅与共晶硅,并改善富铁相形态。X射线衍射分析与能谱分析表明,未变质合金中的针状富铁相为Al9FeSi3,复合变质使粗大针状富铁相消失,生成鱼骨状富铈富铁相Al8CeFe4。在最佳变质条件下,室温抗拉强度与300℃瞬时抗拉强度均比未变质合金提高约30%,扫描电镜观察发现拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为混合断口,断口中有大量韧窝存在。     

镧在镍铬钴钨合金中的偏聚作用

用扫描俄歇电子能谱和扫描电子显微镜技术，研究微量镧在Ｎｉ２０Ｃｒ２０Ｃｏ１８Ｗ高温合金中的偏聚作用。发现时效状态下镧偏聚在晶界和碳化物相界，降低了界面上碳的含量；镧与杂质元素（硫、氧和氮）结合，形成没有固定成分比的原子尺寸薄膜，其作用是减慢碳化物长大速度，增加杂质的分散度，从而显著地改善合金的持久性能。     

热处理对Mg-Gd-Y-Zr合金组织、性能和腐蚀行为的影响EI北大核心CSCD

以铸态、固溶态和时效态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM)以及电子拉伸试验机分析了热处理对Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金的微观组织、微区成分、物相组成以及力学性能的影响,并通过静态失重实验和电化学测试研究了不同热处理状态合金的耐蚀性能。结果表明:铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金组织主要由α-Mg基体、Mg_(5)Gd和少量的Mg_(24)Y_(5)相组成,固溶处理后组织均匀,部分未熔相(富Y相)以颗粒状形式存在,时效态合金析出相尺寸较小且弥散均匀分布。固溶和时效态合金的抗拉强度有不同幅度提升,分别为191.33和265.73 MPa,均表现为准解理断裂特征,在本研究范围内,Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金耐蚀性主要与热处理工艺、析出相的形貌和尺寸有关,不同状态下的合金在腐蚀过程中化学反应类型相似。     

微量钪对超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了5种不同Sc含量的超高强Al-8．1Zn-2．3Cu-2．05Mg-0．12Zr合金，利用光学显微镜和透射电镜以及扫描电镜分别观察了合金的显微组织与断口形貌，测试分析了合金的拉伸力学性能。结果表明：采用Sc微合金化，凝固过程中形成的初生Al3（Sc，Zr）粒子可显著细化合金铸态晶粒组织，消除枝晶偏析，均匀化过程中形成的次生Al，（Sc，Zr）粒子可抑制合金的再结晶，并强烈钉扎位错及亚结构；微量Sc的添加使合金强度提高26～94MPa，同时保持较高的伸长率，合金拉伸断口表现为层状和韧窝混合型形貌特征，合金中适宜的Sc添加量为0．21％。     

钇对Ti-1100高温钛合金热稳定性和蠕变行为的影响

量了Ｔｉ１１００和Ｔｉ１１００／０１％Ｙ（质量分数）高温钛合金在６００℃／１００ｈ空气中暴露后的拉伸性能及在６００℃／１５０ＭＰａ／１００ｈ条件下的蠕变性能，利用透射电镜观察了合金室温及蠕变后的组织。结果表明，Ｔｉ１１００合金加入０１％的Ｙ后，由于原始β晶粒得到细化，明显改善了其热稳定性；固溶在基体中的硅原子阻碍位错滑移和攀移，使蠕变中的回复过程难于实现；稀土还抑制α２相的长大，所形成的氧化物也阻碍位错的运动。这些均有利于提高Ｔｉ１１００合金的抗蠕变性能。     

Y对Ti-47Al合金显微组织及室温拉伸性能的影响

系统研究了Ti-47Al-xY（0，0．1，0．3，0．5，0．7，1．0％）合金的显微组织及室温拉伸性能。结果发现：Ti-47Al合金的晶粒尺寸和层片厚度均随着Y含量的增加而降低；当Y含量高于0．1％时，晶内弥散分布YAl2化合物的同时，YAl2开始在晶界处偏析，且随着Y含量的增加Y的晶界偏析越严重；力学拉伸表明，带有0．3％．0．5％Y的Ti-47Al合金有较好的拉伸性能。分析得知，富集Y的YAl2化合物的尺寸及分布对Ti-47Al合金的室温拉伸性能影响起着重要的作用。一方面，组织的细化和晶内细小的YAl2相有利于性能的改善，另一方面，在高Y含量的合金中（超过0．5％Y），晶界处大尺寸YAl2相的解理断裂使Ti-47Al合金提前失效，显著恶化Ti-47Al合金的拉伸性能。这两个方面的因素综合影响着Ti-47Al合金的性能。     

稀土对22Cr型双相不锈钢高温塑性的影响及机制研究

利用热拉伸模拟方法研究了稀土对22Cr型双相不锈钢高温塑性的影响,并结合微观结构分析讨论了稀土的作用机制。结果表明:含量为0.042%的稀土可改善试验钢的高温塑性,扩大热加工安全区间近90℃。一方面,稀土使700~800℃范围的塑性低凹区基本消除,断口韧窝大且深并少见解理平台,这与其可在一定程度上抑制有害相σ相在δ/γ相界处形核有关;另一方面,稀土可改善两相的分布和形态,减少硬相奥氏体的尖角,从而抑制高温区塑性的迅速降低。     

锆、钇微合金化对ZL205A合金组织性能的影响

稀土元素以其特有的性能而广泛被应用于微合金化领域。通过对ZL205A合金添加微量元素Y和Zr,采用OM,SEM和EDS等分析测试方法,研究不同含量的Y和Zr对铸态和T5热处理下ZL205A合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:添加微量Y和Zr能提高合金的流动性,同时晶粒被明显细化,当添加量为0.1%(质量分数)(Zr 0.05%+Y 0.05%)时,流动性和晶粒被细化效果达到最佳状态,随着Y和Zr含量继续增加,对基体晶粒的细化效果减弱,晶间析出相增多,流动性提高的趋势降低,合金的充型能力下降,力学性能和延伸率呈下降趋势,合金表现为沿晶脆性和穿晶韧性的混合断裂方式;T5处理后,合金中部分微观偏析被消除,抗拉强度和硬度增大,但时效析出的θ″数量减少,弥散强化效果减弱,延伸率未得到改善。     

硼和铈对Cu-Fe-P合金显微组织和性能的影响

Cu-Fe-P系合金是广泛应用的制造集成电路引线框架的材料。本文通过对Cu-0．22Fe-0．06P，Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce，Cu-0．22Fe-O．06P-0．02B和Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce-0．02B（％，质量分数）这4种合金的杂质元素含量、显微组织、力学性能和导电率进行测试分析，研究了添加铈和硼对Cu-Fe-P合金纯净度、组织和性能的影响。结果表明，添加微量的铈和硼，一方面具有显著的脱S，Bi，Pb等杂质元素作用；另一方面显著地提高合金的再结晶温度，使合金经冷轧加工＋时效处理后可以获得加工硬化和时效强化的效果，而对导电性的影响微小，从而使合金获得高强度和高导电率的良好结合。     

退火对射频溅射法制备a—Si：H：Y合金薄膜结构和性质的影响

对射频溅射法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ：Ｙ薄膜进行电子衍射、红上吸收和卢瑟福级散射测试，结果表明，退火可从以下几方面摹结构和性质，使合金膜晶化，从非晶态向多晶或单晶态转化，改变原子间的键合状态，将某些Ｓｉ－Ｈ键断裂，形成更多的Ｓｉ－Ｙ键；Ｙ原子向Ｓｉ衬底方向扩散，使膜表面Ｙ的浓度降低，Ｓｉ：Ｙ的合金层厚度增大。     

2-氨基烟酸铈的制备及对PVC热稳定性影响EI北大核心CSCD

以2-氨基烟酸(2-ANA)、硝酸铈(Ce(NO3)3)和氢氧化钠(Na OH)为原料，合成出2-氨基烟酸铈(2-CANA)。通过红外分析、热分析等表征方法确定分子式为Ce(C6H5N2O2)3·3H2O。通过静态热稳定实验研究2-CANA的热稳定性能，再与其他热稳定剂的热稳定性进行比较，同时，将2-CANA与硬脂酸锌(Zn St2)、季戊四醇(PE)进行一种或两种以上复配来探究其复配热稳定剂的热稳定性能。当2-CANA∶Zn St2∶PE=2∶1∶2时，静态热稳定时间最长为51 min，动态热稳定时间为40.79 min，降解表观活化能(Ea)是最高的，说明其协同作用较强，能够更加有效地抑制PVC降解反应的发生，使PVC降解能力减弱，并且其流变性能和力学性能最佳；当2-CANA∶Zn St2∶PE=1∶1∶3时，其抗变色性能最佳。2-CANA能够有效地吸收PVC在热降解过程中释放的HCl气体，并生成Ce Cl3，有效地阻止PVC链上C-Cl和与氯相连的C-H断裂，使共轭双键减少，减缓PVC变色，抑制HCl的生成，在一定程度上延缓了PVC的热降解。     

Al66Mn9Ti25＋La金属间化合物的变形行为与机制

研究了微量稀土元素L对Al66Mn9Ti25 La金属间化合物显微组织、变形行为、裂纹生成的影响。在Al66Mn9Ti25 La金属间化合物中添加微量La,保持L12结构，晶格常数基本无变化，促进了晶粒枝晶化和第二相弥散化，起到一定的抑制微裂纹生成和扩展以及沿晶开裂的作用；同时，还可增强位错的可动性，使压缩塑性得到改善，探讨了La改善变形行为的机制。     

三元Mg2-xRExNi（where RE=La，Ce，Pr，Nd，Y）合金的制备研究

利用两步法制备了一系列三元Mg2-xNdxNi(z=0．05，0．1，0．2，0．3)合金和Mg1.95RE0.05Ni(where RE=La，Ce，Pr，Nd，Y)合金。XRD分析证实，当x为0．05和0．1时，制得的三元Mg2-xNdxNi和Mg2Ni单相合金。x为0．2和0．3时，制得多相合金，合金的相组成为Mg2Ni，NdNi，NdMgNi4。一系列Mg1.95RE0.05Ni合金也均为Mg2Ni单相合金。根据硅内标法计算出的Mg2Ni相的晶格参数的变化，推测认为，添加的稀土元素会引起：Mg2Ni相发生晶格畸变，为保持结构的稳定，Mg2Ni相的晶格可能沿a轴和c轴以近似相同的比例变形或膨胀，故计算出的△a，△c变化较大，而△(c／a)变化很小。由两步法制备的Mg2Ni合金和三元Mg1.95RE0.05Ni(where RE=La，ce，Pr，Nd，Y)合金，球磨时有Mg2Ni相的分解为Mg和Ni的反应发生，而三组元Mg1.95RE0.05Ni合金除此外，还存在替换或固溶的稀土元素RE从Mg2Ni晶格结构中离解或脱溶，且其离解或脱溶要早于Mg2Ni相的分解反应而发生。样品中存在的并非单质的RE，而是相应的稀土氧化物。     

氮化硅陶瓷高温蠕变行为及Y2O3和CeO2的影响

通过对材料高温下三点弯曲试样中心挠度与时间关系的分析，给出了通过挠度来表征材料高温蠕变性能的方法和表达式，并实际分析了3种不同添加剂氮化硅材料的高温蠕变性能。指出以Y2O3，CeO2为添加剂的氮化硅陶瓷经过热处理后比以MgO为添加剂的氮化硅陶瓷具有更好的抗高温蠕变性能。这主要是由于前者热处理后在晶界析出二次小晶粒，使晶界玻璃相大为减少，有效地抑制了高温下晶界的滑移。此外，Y，Ce与Si，N，O形成的玻璃相高温粘度高，也对材料抗高温变形有利。材料高温下往往是因为变形超过允许极限而失效。此时，通过挠度-时间关系可以很好地反映这一变化过程，并可初步判断材料使用的上限温度。     

淀粉添加量和增塑剂对聚乙烯醇/淀粉复合材料结构与性能影响

近些年来，由于不可再生资源的消耗问题以及塑料垃圾等造成的白色污染等环境问题，人们对绿色环保产品的需求日益增长，高性能生物降解材料的开发受到越来越多的关注。采用醇解度适中的1788型聚乙烯醇(PVA1788)和玉米淀粉为原料，添加少量甘油与氯化钙，通过溶液流延法制得了聚乙烯醇/淀粉(PVA/ST)复合材料。研究了淀粉添加量以及增塑剂配比对PVA/ST复合材料结构与性能的影响。结果表明：淀粉的加入会导致PVA的结晶度明显下降，黏度提高，同时因为淀粉的高脆性，导致复合材料模量明显提高，力学性能明显下降；而加入的甘油和氯化钙作为增塑剂，能够减弱PVA和ST的分子间作用力，降低结晶度，提高材料的柔韧性。当加入甘油与氯化钙的比例均为PVA和ST总含量的10%时，复合材料的力学性能最优，拉伸强度约为16 MPa,断裂伸长率约为410%。     

氮掺杂碳纳米管担载CuCoCe对合成气制低碳醇的催化性能

以三聚氰胺为氮源,控制其与碳纳米管混合比例,经过高温焙烧得到不同氮含量的氮掺杂碳纳米管(xN-CNTs)载体;通过浸渍法制备x N-CNTs担载的CuCoCe催化剂,研究了氮掺杂对其催化合成气制低碳醇性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,分析催化剂结构特性,关联了构效关系。结果表明,氮的掺杂量会影响催化剂活性组分Cu的存在状态及分散情况,减少可还原Co物种的数量,降低催化剂表面酸强度及酸量,使得长链烃类的生成受到抑制,总醇选择性明显提高。分析认为,掺杂在碳管上N的形态分布及掺杂量是影响上述因素的关键。     

氟代溶剂在锂金属电池中的应用

近年来，锂金属电池由于具有较高的能量密度而成为储能领域的研究热点。电解液作为锂金属电池的“血液”发挥着至关重要的作用。在传统锂离子电池电解液中，锂金属负极与电解液之间的界面副反应严重并伴随着锂枝晶生长，从而导致安全隐患以及循环寿命缩短等问题。在解决锂金属负极问题上，电解液调控策略具有易操作性和有效性，因而在推动锂金属电池发展方面具有举足轻重的地位。氟代电解液是目前重要的研究方向，氟代电解液在循环过程中能够在电极表面形成富含LiF的固体电解质界面膜(SEI)；该界面膜不仅可以有效抑制负极锂枝晶的形成，并且在正极方面能够大幅提高电解液的氧化稳定性，从而提升高电压正极的适配性和锂金属电池的循环稳定性。氟代电解液中氟代溶剂/氟代锂盐的分子结构对电解液的溶剂化结构有重要影响。当氟代溶剂分子中氟原子的位置与数量不同时，氟代溶剂的物理化学性质也会随之发生变化，进而改变了电解液与电极的界面反应性。因此，氟代溶剂能够起到调制SEI膜成分和结构的作用，是决定电池性能的关键因素。本文总结了应用于锂金属电池的主要氟代溶剂，尤其是近几年来发展的新型氟代溶剂；着重介绍了高度氟代的溶剂分子作为局域超浓电解液的稀释剂，以及对溶剂进行精准分子设计得到的部分氟代溶剂等。此外，本文还分析探讨了氟代溶剂分子与电池性能之间的构效关系，展望了构建新型氟代溶剂分子的策略，希望能对电解液溶剂分子的结构设计以及构效关系的评估有一定的启发意义。