2011中国材料界要闻

在国际上独立提出常压固相烧结制备大尺寸轻量化碳化硅反射镜材料的技术路线,突破了1m以上径轻量化碳化硅反射镜材料关键制备技术：发明了适用于大尺寸碳化硅陶瓷素坯成型的专用粉体处理技术以及复杂结构陶瓷素坯的精密成形技术,有效避免了陶瓷材料内部微气孔缺陷,确保了镜面光学质量;     

钛合金磨粒水射流加工中的磨粒嵌入问题

磨粒水射流加工技术是工业上广泛使用的去除材料的加工技术，常作为一种切割材料的方法，通过负载粒子水射流对工件的冲击达到去除材料的目的。磨粒水射流加工使用的力很小，因此在加工易变形或难加工材料时对工件造成的变形也很小，但存在的一个问题是会出现磨粒嵌人材料表面的现象，导致部件在服役中涂敷分层或疲劳性能降低。研究认为，磨粒粒子嵌入表面的严重程度与工艺和材料有关，磨粒的尺寸、注射角、加工方向和注射速度都会产生影响。为探讨这些因素的具体影响程度，在一台工业设备上做了磨粒水射流加工实验。     

85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的表面抛光性能

以工业中广泛使用的85氧化铝陶瓷原料粉为原料,加入纳米碳化硅,通过控制无压埋烧制备了85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,研究了其表面抛光行为,讨论了纳米碳化硅对复合陶瓷表面抛光性能的影响.结果表明,纳米复合陶瓷表现出显著优于基体材料的表面抛光响应,在同样的磨料尺寸下,复合陶瓷能够得到更好的表面抛光质量.SEM分析表明,纳米碳化硅的加入使材料的抛光去除机制发生了改变,由大范围的深层晶粒拔出变为小尺寸的浅层去除和塑性变形.     

85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的耐磨损性能研究

通过控制无压埋烧条件制备了85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,重点研究了纳米碳化硅对复合陶瓷耐磨损性能的影响.结果表明,纳米复合陶瓷表现出显著优于基体材料的表面耐磨损特性.SEM分析表明,纳米碳化硅的加入使材料的磨损去除机制发生了改变,由大范围的深层晶粒拔出变为小尺寸的浅层去除和塑性变形.     

85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的耐磨损性能研究

通过控制无压埋烧条件制备了85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,重点研究了纳米碳化硅对复合陶瓷耐磨损性能的影响.结果表明,纳米复合陶瓷表现出显著优于基体材料的表面耐磨损特性.SEM分析表明,纳米碳化硅的加入使材料的磨损去除机制发生了改变,由大范围的深层晶粒拔出变为小尺寸的浅层去除和塑性变形.     

磨削对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性

目的研究磨削参数对电化学加工氧化膜去除质量的影响规律,以及各参数对氧化膜去除质量影响的稳定性和敏感性。方法在试件表面形成均匀一致,无缺陷电化学加工氧化膜的前提下,借助自主搭建的机械磨削实验平台,分别研究磨粒尺寸、工件速度、磨削压强和加工时间对氧化膜去除质量的影响,使用精密电子天平和扫描电子显微镜对实验前后的试件进行测量,结合稳定性与敏感性分析理论对实验结果进行分析。结果不同的加工参数对氧化膜去除程度的影响不尽相同,氧化膜既存在不完全去除的现象,也存在完全去除的现象。扫描电子显微镜结果也显示,不同尺寸的磨粒对氧化膜的破坏程度不同,其表面氧化膜的沟槽深浅不同。结论受氧化膜硬度低、容易去除和基体金属硬度高、不容易去除的影响,氧化膜去除质量随着工件速度和加工时间的增加呈现三次曲线的规律增加,随磨削压强和磨粒尺寸的增大呈线性增加趋势。磨削参数对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性不同,而且在电化学机械加工生产应用中不改变磨削工具,所以在磨削参数相对值较低的区间,其对去除质量影响的稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、加工时间、磨削压强、工件速度。在磨削参数相对值较高的区间,稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、磨削压强、工件速度、加工时间。加工中优先选择稳定性高(敏感性低)的参数作为调整电化学机械加工效果的主要因素,可在提升经济性的同时,提高加工精度。     

超声波加工工程陶瓷孔的研究

对超声波加工工程陶瓷孔进行了研究 ,分析了材料去除机理 ,建立了超声波加工工程陶瓷孔时的材料去除率模型。由公式知 :材料去除率随静载荷、工具振幅、磨粒直径的增大而增大 ,随着材料断裂韧性和硬度的升高而降低 ,并实验验证了理论推导的材料去除率公式     

超声波加工工程陶瓷孔的研究

对超声波加工工程陶瓷孔进行了研究,分析了材料去除机理,建立了超声波加工工程陶瓷孔时的材料去除率模型。由公式知：材料去除率随静载荷、工具振幅、磨粒直径的增大而增大,随着材料断裂韧性和硬度的升高而降低,并实验验证了理论推导的材料去除率公式。     

基于分子动力学研究刚性磨粒划擦铝基材料去除行为

目的 实现材料高效去除,避免亚表层严重滑移,以及改善已划擦区表面形貌质量.方法 基于EAM和Morse混合势函数,采用分子动力学法对刚性磨粒划擦Al材料的去除行为展开研究,分析磨粒尺寸、温度、压深、速度对材料去除行为的影响,并提出飞秒激光辅助加热改善材料塑性去除行为的方法.结果 不同划擦因素变化对Al材料去除、表面形貌...     

固结金刚石聚集体磨料垫高效研磨氧化锆陶瓷背板

氧化锆陶瓷背板的高效低损伤研磨加工是其在5G通讯应用中的前提。针对氧化锆材料的硬脆特性造成磨粒磨损严重的特点,以金刚石单晶和聚集体为磨料,制备固结磨料垫（FAP）,并对比研究其加工性能,探索了研磨液中碳化硅磨粒在固结磨料研磨垫自修整过程中的作用机理。结果表明:采用金刚石聚集体作为固结磨料垫的磨料,辅以碳化硅砂浆,能够明显提高研磨速度,改善表面加工质量。采用粒度230/270的金刚石聚集体固结磨料研磨垫,辅以颗粒尺寸3~5 μm的绿碳化硅砂浆,氧化锆陶瓷研磨时材料去除率达2.5 μm/min以上,表面粗糙度值R_a为74.9 nm。      

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

试论洋务派教师聘任的思想

洋务派在洋务学堂的办学活动中,为了解决西学专业学科的教学困难,采用了聘请外籍教师的应急措施.他们以真才实学,合同制管理作为主导思想,并认为这种解决师资的途径只是权宜之计,并非久远.从客观上看,洋务派的教师聘任思想有深刻的历史影响.