钕对Mg-5Al-1Si高温蠕变及组织性能的影响

研究了不同Nd含量对Mg-5Al-1Si镁合金的高温蠕变性能影响, 对析出相进行了分析, 研究了微观组织与力学性能的关系. 研究结果表明, 该合金中的主要强化相Mg2Si呈粗大的汉字状, 分布在晶界的周围, 在受到应力时, 这种汉字状相与基体的界面处易产生微裂纹, 降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能. 在Mg-5Al-1Si合金中加入微量的Nd以后, 合金的组织得到明显的细化, 并使Mg2Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状. 由于显微组织的改善, 使得Mg-5Al-1Si镁合金的室温和高温力学性能均有一定的提高, 并明显的改善了Mg-5Al-1Si的抗蠕变性能.     

Mg97Y2Zn1合金高温热压缩流动行为

通过Gleeble 3500型热模拟机研究了Mg₉₇Y₂Zn₁镁合金在热变形过程中流变应力与变形温度和应变速率等之间的关系,并建立了相应的流变应力模型.结果表明：在所采用的试验条件下,Mg₉₇Y₂Zn₁合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而提高;Mg₉₇Y₂Zn₁合金的流动应力应变行为可用Zener Hollomon参数表示;Mg₉₇Y₂Zn₁合金在高温塑性变形过程中的平均变形激活能为137.277 kJ/mol.     

3NaBH4/ErF3复合储氢材料的制备及吸放氢特性

采用高能球磨法制备了3NaBH4/ErF3复合储氢材料, 并研究了其相结构和储氢性能. X射线衍射(XRD)显示, NaBH4和ErF3在球磨过程中未发生反应; 同步热分析(TG-DSC)测试结果表明, 3NaBH4/ErF3体系在420℃开始放氢, 比相同测试条件下纯NaBH4的放氢温度降低了约100℃, 放氢量为3.06%(质量分数). 压力-成分-温度(Pressure-Composition-Temperature, PCT)性能测试结果显示, 3NaBH4/ErF3复合储氢材料在较低的温度(355~413℃)及平台氢压(<1 MPa)下即拥有良好的可逆吸放氢性能, 最高可逆吸氢量可达到2.78%(质量分数), 吸氢后体系重新生成了NaBH4相. 计算得吸氢焓变仅为-36.8 kJ/mol H2; 而放氢焓变为-180.8 kJ/mol H2. NaBH4在ErF3的作用下提高了热动力学性能, 并实现了可逆吸放氢.     

Bi对AZ91镁合金时效析出动力学过程的影响

实验合金中 Bi的加入量为 0 .5 %～ 2 % ,合金在 SF6 1% /CO2 混合气体保护下熔炼 ,通入氩气精炼后在预热至 2 5 0°C的金属型中浇铸成 130 m m× 40 mm× 2 0 m m的板状试样 ,浇铸温度 72 0°C.将铸态试样经过固溶处理(4 2 0°C,12 h)后 ,在 2 0 0°C进行时效 .实验结果表明 ,Bi的加入延长了合金的时效进程 ,有效地抑制了时效组织中非连续析出相的形成 ,促进了连续沉淀相的析出 .电子束微区分析 (EDAX)和透射电镜 (TEM)研究表明 ,Bi的加入使 AZ91合金中形成了组成较复杂的连续析出相 Mg1 7(Al,Bi) 1 2 ,该析出相与基体之间具有复杂的半共格位向关系 ,提高了强化相的热稳定性 ,从而有助于合金高温力学性能的改善 .     

偶氮苯基型离子液体溶液对空气中湿度的变色响应（英文）

室温离子液体对空气湿度发生比色响应,在现有的文献中鲜有报道。本论文主要报道偶氮苯酚型离子液体溶液可自发地发生明显的颜色变化,这主要是由于偶氮苯酚阴离子与水分子形成氢键的缘故。该工作通过借助核磁共振技术、紫外-可见吸收光谱、实验结果及理论计算对其中的机理进行了深入的分析。具体地说,由紫外-可见吸收光谱可知,随着时间的推移,离子液体溶液在455 nm左右的吸收峰强度逐渐降低,同时在343 nm左右的吸收峰强度逐渐增强,并伴有由橙红色向浅黄色的颜色转变。这一自响应的现象也可以从核磁共振光谱中观测到。当溶液放置时间足够长时,偶氮苯酚阴离子的氢谱出峰全部向低场发生位移,且在高场处没有新峰产生。所以,很容易将刺激源锁定在空气中的气体比如弱酸性的二氧化碳以及湿度上。由此,我们向溶液中通入二氧化碳气体,溶液可从橙红色变为浅橙红色,但却不能进一步变为浅黄色,从而排除了二氧化碳的可能性。反之,我们却发现,向溶液(乙腈作溶剂)中逐渐加入少量的水,在474nm的吸收峰强度逐渐减弱,且在347 nm处的吸收峰强度逐渐增强,并伴随由橙红色向浅黄色的颜色变化,这与氯仿、四氯化碳溶液自发过程中产生的颜色变化几乎一致。并且,将两只装有离子液体溶液的比色皿分别放置在相对湿度为28%和100%的条件下,发现在较低的相对湿度下,溶液需要比在高湿度下长得多的时间实现整个的颜色转变,这表明湿度是引起溶液发生自发颜色变化最可能的刺激源。由高斯09软件计算(在B3LYP/6-31++G(p,d)水平)可知,偶氮苯酚阴离子的氧原子和水分子的氢原子之间的距离为0.174nm,相应的键角为171.12°;同时,偶氮苯酚阴离子中的氧原子与水发生作用后,氧原子的ADCH电荷由原来的-0.52变为-0.62。进一步地,由约化密度梯度分析可知,在-0.04 a.u.左右出现尖头可归属于O···H―O氢键。所有以上数据表明,空气中湿度是通过以与离子液体的阴离子形成氢键的方式,诱使离子液体溶液对其发生响应并伴随着肉眼可见的颜色变化。据我们所知,这是首次发现离子液体溶液可以对空气中湿度发生变色响应。我们希望这个工作可以加深对一些貌似反常现象背后科学道理的理解。     

电弧等离子体法制备Mg-Ni储氢合金粉体

采用Mg粉、Ni粉混合,经球磨、烧结等不同工艺制备电弧阳极材料,通过直流电弧等离子体法制备了Mg-Ni储氢合金超细粉。用XRD、TEM、ICP分析手段研究了粉体的相组成、形貌、成分等。物相分析显示,Mg粉、Ni粉混合烧结后基本都转化为Mg2Ni相;经直流电弧等离子体后,Mg相增加,同时生成了MgNi2相,证明在电弧作用时母相Mg2Ni发生了分解生成Mg和Ni相,Mg与Ni再反应生成Mg2Ni和MgNi2。成分分析显示,烧结形成Mg2Ni后再经电弧作用更利于Ni的析出。TEM结果显示:Mg颗粒形貌近似六方形,颗粒大小为100~600nm;Mg2Ni颗粒附着在Mg大颗粒的表面,大小在10~50nm之间。纳米Mg2Ni颗粒附着在超细Mg粉上的这种结构将有助于改善Mg的吸放氢性能。     

镁合金压铸工艺的数值模拟

运用有限元模拟软件对镁合金AZ91D压铸零件的充型和凝固过程进行数值模拟,分析完全凝固后存在于铸件中的缩孔及气孔缺陷的体积分数;以铸造缺陷尺寸为标准,研究压射速度、浇注温度及模具初始温度3种压铸工艺参数对铸件质量的影响,获得优化的压铸工艺参数,为减少镁合金零件的缩孔和内部气孔、提高压铸件致密度和表面质量提供依据。模拟结果表明,铸件中存在最小缺陷的最佳压铸工艺参数是:冲头压射速度为2.4 m/s,浇注温度为655℃,模具初始温度为200℃;最终获得的缩孔的体积分数仅为1.909 80%,气孔体积分数为1.766 83×10-6。     

镁合金轮毂低压铸造过程模拟

运用软件PAM—CAS^TM对镁合金轮毂的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布,预测在此过程中可能出现的各种缺陷．结合镁合金独特的物理性能,分析了这些缺陷的形成机理,给出抑制这些缺陷的方法和措施．发现通过降低浇注速度,可有效地消除在浇铸过程中所产生的气孔和部分缩孔缺陷,以获得高质量的镁合金铸件．     

Mg-Zn-Al系合金组织和力学性能

通过调整Mg—Zn—Al系合金中Al和Zn的含量及比例,研究了其组织和力学性能变化规律．Mg—Zn—Al系合金组织由α-Mg基体和β相(Mg17Al12)、MgZn相、T相(Mg32(Al,Zn)49)组成．AZ51合金具有最高的常温抗拉强度,但屈服强度较低：AZ95和AZ55合金同时具有较好的常温抗拉强度和屈服强度．合金元素较少的合金高温强度低,合金元素多的合金强度高,AZ95合金具有良好的高温抗拉强度和屈服强度．常温和高温下,Mg—Al—Zn合金的塑性均随合金元素的增加而降低．     

Bi对AZ91镁合金时效析出动力学过程的影响

实验合金中Bi的加入量为0.5％～2％,合金在SF61％/CO