先进材料及其应用研究进展

论述了极限材料、智能材料、复合材料及梯度功能材料等先进材料的开发与应用研究进展.超微粒子和纳米材料等极限材料具有巨大的表面积,因而具有特殊的磁、光、电、热特性,已成为新材料的基本组元;非晶材料则具有很高的强度,良好的电磁特性和耐腐蚀特性.形状记忆材料、压电材料、电(磁)流变体、光纤、储氢金属等智能材料具有特殊的热、力、电、磁、光效应,是智能元件和智能结构的重要组分.定向凝固复合材料属平衡反应型复合材料,晶界少,具有良好的热稳定性和抗疲劳性,是理想的高温材料.梯度功能材料的成分、组织及化学、力学、热学性能也呈梯度变化,可缓和应力集中,延长使用寿命,成分的梯度变化,也赋予材料一些特殊性质,材料制作与性能评价方法将是梯度功能材料今后研究的重点.     

热处理对NiAlMn高温形状记忆合金相变行为的影响

研究了热处理和热循环Ni－Al－30Mn高温形状记忆合金相变行为的影响。结果表明：（1）在600－1100℃固溶淬火时，随固溶温度升高，该合金的马氏体相变温度升高；在1000℃固溶淬火后，马氏体相变开始温度和马氏体逆相变结束温度为分别为465℃和549℃，（2）在1000℃固溶处理处理和400℃时效处理后，该合金可获得良好的相变特性；热循环使相变行为的稳定性提高。（3）该合金的淬火组织由马氏体和γ相组成，其中马氏体的体积约占60％，马氏体的硬度高于γ相，时效处理后合金的相组成未变，硬度有所增加。     

关于评价淬硬能力的Segerberg公式的讨论

用IVF冷速测量仪测定了10种不同淬火油的冷却曲线和试样淬火后的硬度数值,通过比较发现,由Segerberg公式计算的淬火介质硬化能力和实际硬度的对应关系较从沸腾向泡沸腾转变的温度和最大冷速的对应关系为好,而且对碳钢的符合性比对合金钢的好。基于“保证淬硬的关键是在特定区间的冷速要足够快”这一思想,分别针对碳钢和合金钢,提出了Sereberg的修正公式。试验结果表明,修正公式的符合性优于原公式。     

温度对Cu-Zn二元系粉末机械合金化的影响

将Cu-40%Zn(40%为质量分数)二元系粉末在-30℃和常温下进行高能球磨,并利用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对球磨过程中的组织演变过程及微观形貌进行了研究.研究结果表明:Cu-40%Zn二元系粉末的机械合金化过程是一个Cu向Zn中扩散、固溶与反应的过程,最终产物为Cu0.64Zn0.36(α相)与少量的ZnO相;低温球磨合金粉末的晶格畸变量与晶粒尺寸都比常温球磨的大;与常温球磨不同,低温球磨可以抑制冷焊所带来的不良影响,避免添加过程控制剂,而且体系呈现脆性-脆性特征.     

纳米钨合金块体材料的制备

高比重钨合金由于具有一系列优异的物理力学性能, 因此在航空航天、国防军工和民用中有着广泛的应用前景.采用纳米技术制备高比重钨合金块体材料有望进一步提高其性能, 促使其应用.本文分析了纳米钨合金在粉末制备和成型烧结中存在的问题, 并针对纳米钨合金粉末成型和烧结过程中晶粒长大问题以及块体材料中存在大量微孔问题, 介绍了数种可行性控制方法.     

Al—Mg—Si—Cu粉末粒度及形貌在机械合金化过程中的演变

将Al-Mg-Si-Cu元素粉末按6061铝合金成分配比进行了机械合金化（MA）、研究发现,在MA过程中,粉末粒度经历了快速长大、快速减小和慢速减小3个阶段,相应的粒子形貌变化是从净洁略有层叠的等轴状粒子至不净洁扁化层叠的大粒子（快速变形长大）,扁化层叠的大粒子由于塑性耗尽使裂纹增多、碎裂,并快速减小至不洁净扁化层叠的较小粒子,然后慢速破碎为较初始粒子更为细小的净洁略有层叠的等轴状粒子,因此,冷焊与断裂在不同阶段所占的支配地位不同。     

Mo-Si二元粉末机械合金化及其热力学分析

在球、料质量比为24：1的条件下对Mo-Si二元粉末进行了高能球磨，并对球磨反应过程进行了X射线衍射分析及透射电子显微镜研究．研究表明，在Mo-Si二元高能球磨过程中，既有Si向Mo中的扩散固溶，也有Mo向Si中的扩散固溶．热力学计算结果表明：Mo-Si二元体系具有形成非晶、固溶体及化合物的热力学驱动力；当Mo-Si储存的能量超过反应活化能时，反应生成h-MoSi2与t-MoSi2．