Preparation of Nickel-Based Alloy Closed-pore Hollow Spheres

采用3种不同粒度的镍基合金粉,通过挂浆法结合粉末冶金工艺制备出壁厚为0.3~0.4 mm,直径为3~3.5 mm的金属空心球结构。得出了浆料的最佳配比,粘接剂和粉末的质量比为1/2。测试了空心球结构的密度、孔隙度和压缩强度,分析结果显示随着原始粉末粒度的减小,孔隙度减小,密度和抗压强度增加。压缩强度分别是16、18、28 MPa,实际相对抗压强度仅为理论抗压强度的50%。     

凝胶结合氧化铝空心球耐火材料（英文）

采用凝胶结合氧化铝空心球耐火材料与传统磷酸盐结合、水泥结合的氧化铝空心球耐火材料的性能对比分析,发现采用磷酸二氢铝作为结合剂的耐火材料试样常温强度源于磷酸盐的粘结作用,经过高温烧成后试样中磷酸铝的不均匀分布不利于试样烧结致密化。水泥作为结合试样常温强度源于水泥矿物的水化作用,而水泥中的杂质成分促进了试样在高温处理过程中液相的形成。而采用凝胶结合氧化铝空心球耐火材料的常温强度是源于二氧化硅凝胶在结构中所形成的网络结构。经过高温处理后的试样中,形成高熔点的莫米石相,结构中形成的刚玉和莫来石的复相结构提高了材料的热震稳定性.试样热震后强度保持率最高。     

K405合金空心球泡沫的制备与压缩性能研究

采用空心球法制备平均孔径约3 mm、壁厚约0.1 mm的K405合金空心球泡沫.首先在聚苯乙烯球上涂覆粉浆制备湿球,将其按体心立方结构排布,随后在真空条件下将堆跺好的球坯在300 ℃保温40 min分解有机物,在1150 ℃保温150 min烧结.制备的K405合金空心球泡沫的密度分别为0.987,0.999和1.085 g/cm3;压缩试验结果表明:该泡沫试样的变形行为基本一致,屈服强度大于25 MPa.     

金属空心球的研究进展

综述了金属空心球的制备方法和应用方面的一些进展,并对今后的发展方向进行了分析.     

SiO2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的 在获得光伏/光热用SiO2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法 以聚丙烯酸（PAA, Mw~3000）为模板制备具有核壳结构的SiO2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试（HAST）试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论 用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。     

微波水热法制备分等级空心球状CdS纳米结构(英文)

以氯化镉和硫代硫酸钠为原料,以乙二胺四乙酸(EDTA)为模板剂,采用微波水热(M-H)法成功制备了空心球状 CdS 纳米结构。采用 X 射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对所制备的CdS 纳米结构进行表征。采用紫外-可见吸收光谱研究所制备的分等级空心球状 CdS 纳米结构的光学性能。结果表明:得到的CdS是具有纤锌矿结构的直径为 400～600nm的分等级空心球状纳米结构,这种结构由30nm左右的纳米颗粒自组装构成。EDTA和微波辐射在分等级空心球状 CdS纳米结构的形成过程中起了重要作用,讨论了这种作用并提出可能的生长机理。所制备的分等级空心球状CdS纳米结构具有较好的蓝光发射性能。     

SnO_2空心球的水热制备与表征

采用简单的水热法制备了SnO_2空心球.通过FE-SEM、TEM、TG-DTA、XRD对其微观形貌、结构、相组成等进行了表征和分析, 对SnO_2空心微球的荧光特性进行了初步探索.结果表明,所得SnO_2空心球是由纳米晶粒组成的多晶结构,壁厚约为15 nm,微球平均直径约为125 nm.产物在550 ℃热处理后为四方晶体结构的SnO_2,荧光光谱分析表明,SnO_2空心球分别在470、818 nm处产生PL特征峰,主要由于缺陷形成杂质带导致.     

镍基合金617B的微观组织与力学性能（英文）

采用SEM、TEM和力学性能测试研究镍基合金617B在750°C下时效5000h过程中的微观组织稳定性和力学性能。在时效过程中,合金617B析出M23C6碳化物和γ′相,前者分布于晶界和晶内,后者分布于晶内。随着时效时间的延长,析出物颗粒尺寸逐渐增大。碳化物和γ′相颗粒起到析出强化作用,并提高时效态合金的硬度和强度。在时效过程中,时效态合金的强度和硬度具有良好的稳定性。合金617B时效后的韧性降低是由于γ′相抑制晶界附近的弹性变形,导致晶界裂纹形成;此外,晶界碳化物析出导致其与基体相的界面强度降低,晶界处易产生裂纹。这使得时效态合金的冲击韧性降低。但在时效过程中,时效态合金的韧性具有较好的稳定性是由于时效5000 h过程中析出相的分布未发生明显变化。     

泡沫镍基合金材料制备及应用研究进展

泡沫镍合金是一种具有独特结构和性能的新型功能材料,重点阐述了多孔泡沫镍合金的制备方法和技术,并对各种方法的国内外发展现状进行了评述,分析和讨论了各种方法的优缺点。最后系统介绍了泡沫镍合金材料在高温过滤器、阻燃器、燃料电池载体材料、析氢电极等领域应用的优异性能,并展望其广阔的市场前景。     

氢化脱氢法制备Nb-Ti基合金粉末（英文）

采用氢化-脱氢法制备了微细轻质Nb-Ti基合金粉末,并研究了吸氢/解吸行为。300℃时,氢吸收明显,400℃时吸氢量达到饱和值1.12%(质量分数)。氢化后形成二元和三元氢化物(Nb_(0.803)V_(0.197)H,Nb_(0.696)V_(0.304)H,TiHx)。由于氢致脆化效应,吸氢后的粉末破碎后得到细粒径的氢化粉末。在脱氢过程中,氢含量在300℃时有效降低至0.001%,实现了从铌或钛氢化物到单相固溶体合金(β相)的相转变。由于组分元素与氧反应活性高,粉末中氧含量随吸氢或脱氢温度的升高而增加。为了防止杂质氧的污染,氢化和脱氢温度都选择为400℃。实验最终得到了主要粒径小于10μm,氧含量为2980μg/g的微细Nb基合金粉末,且粉末表面的氧杂质主要以Nb_2O_5和TiO_2的形式存在。     

氧化锆空心球粉体制备及其涂层性能研究进展

粉体是决定等离子喷涂热障涂层性能的基本因素,本文主要介绍了高性能等离子喷涂热障涂层用氧化锆空心球粉体的制备方法及其涂层性能的相关研究。等离子球化和喷雾干燥造粒是制备氧化锆空心球粉体的两种不同方法;氧化锆空心粉体在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴与基体碰撞铺展过程中存在的"反溅"使其铺展凝固时间更长,形成的扁平粒子直径小,厚度均匀,缺陷少;相对于其它类型粉体,采用氧化锆空心球粉体制备的热障涂层具有适中的孔隙率,低热导率和低模量,抗高温烧结,符合高性能热障涂层的性能要求。     

应力强度因子对高温水环境中镍基合金裂尖电化学腐蚀电位的影响（英文）

在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展。采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究。分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响。     

INCO-617合金空心球颗粒的制备与力学性能研究

在1100-1230℃的温度下真空烧结表面涂覆一层由聚乙烯醇粘结剂、合金粉末和分散剂构成的浆料的聚苯乙烯球制得高孔隙率的INCO-617合金空心球颗粒,对不同烧结工艺下制备的空心球颗粒的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,INCO-617合金空心球颗粒的密度随烧结温度的升高和烧结时间的延长而增加,其密度值在1.504～2.113 g/cm3之间.烧结温度的升高和烧结时间的延长可以明显减少球壁的残余孔隙,这是空心球颗粒显微硬度和压缩性能提高的主要原因,并且,随着球壁内残余孔隙的降低,空心球颗粒压缩时脆性破坏的倾向被抑制.     

熔体发泡法制备闭孔泡沫铝的热学性能（英文）

闭孔泡沫铝因为导热系数低而在隔热、保温等方面具有传统绝热材料所不可比拟的优势。利用三维建模软件建立了球形泡孔的泡沫铝三维模型,推导了泡沫铝孔隙率、平均孔径和孔壁厚度之间的关系;通过C语言建立了具有不同孔结构和孔洞随机分布的不均匀泡沫铝模型,并用ANSYS软件考察分析了温度场的分布。结果表明:导热系数随着孔隙率的降低呈现增大趋势;孔隙率相同时,由于孔隙分布不一而导热系数不同,说明孔隙分布对泡沫铝导热性能存在影响;孔洞沿着垂直热流方向延伸或分布对热流的阻碍作用加大,甚至由于孔洞在垂直于热流方向的连通,出现高热阻墙而导致导热性能急剧下降,这说明仅仅依据孔隙率不能唯一确定泡沫铝的导热性能。     

含有闭孔的镍基合金涂层压缩过程中的力学性能

利用等离子喷涂和重熔技术制备多孔型镍基自熔性合金涂层,采用扫描电镜、显微硬度计、材料试验机、热膨胀仪等设备对涂层的微观组织、热膨胀系数和压缩过程中的力学性能进行分析。结果表明,涂层中存在封闭孔洞,形态近似球形,直径在30-100 μm;孔隙率由0.53%上升至30.6%时,涂层材料的弹性模量下降69.5%,弹性变形范围上升68.7%;在40-220℃的范围内,多孔涂层的平均线膨胀系数随着孔隙率的增加而下降。球形闭孔的存在提升了原有材料的弹性变形范围,降低了热膨胀系数,使其可以实现低膨胀、高回弹的功能。     

机械合金化制备纳米晶镁基合金的热稳定性（英文）

研究机械合金化制备的纳米晶Mg-6Al-1Zn和Mg-6Al-1Zn-1Si合金的热稳定性和晶粒生长动力学。研究从元素粉末开始,使用了各种分析手段,包括差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜、透射电镜和能谱分析。研究等温退火过程中的晶粒生长动力学。XRD结果表明:尽管两种材料体系的晶粒尺寸随退火温度的升高而增加,但在350°C退火1 h后,含Si体系具有更小的晶粒尺寸(60 nm),而Mg-6Al-1Zn体系的晶粒尺寸为72 nm。Mg-6Al-1Zn-1Si体系在等温退火过程中形成的第二相金属间化合物Mg2Si不仅影响活化能,而且影响动力学方程的指数。含Si体系的硬度更高是由于金属间相Mg_2Si的形成。     

含有闭孔的镍基合金涂层微观结构及性能

利用等离子喷涂和重熔技术制备多孔型镍基自熔性合金涂层,采用扫描电镜、显微硬度计、材料试验机、热膨胀仪等设备对涂层的微观组织、热膨胀系数和压缩过程中的力学性能进行分析。结果表明,涂层中存在封闭孔洞,大部分呈近似球形,直径在30~100μm;孔隙率由0.53%上升至30.6%时,涂层材料的弹性模量下降69.5%,弹性变形范围上升68.7%;在40~220℃的范围内,多孔涂层的平均线膨胀系数随着孔隙率的增加而下降。近球形闭孔的存在提升了原有材料的弹性变形范围,降低了热膨胀系数,使其可以实现低膨胀、高回弹的功能。     

自主研发焊材制备的新型Fe-Cr-Ni合金焊接接头的显微组织与晶界工程（英文）

研究由自主开发的成分匹配焊材制备的先进耐热合金焊接接头的显微组织、织构与屈服强度。采用扫描电镜、能谱仪和电子背散射技术进行表征。针对焊件开展不同参数的晶界工程,测试经历晶界工程前后焊件在973K下的屈服强度,其实验结果与预测值相近。通过观察晶界工程处理后试样的重合位置点阵、晶粒取向差和再结晶现象,发现试样中位错密度和"特殊晶界"比例的增大是晶界工程处理后焊件屈服强度上升的主要原因。高温拉伸断后伸长率和冲击韧性随着不同晶界工程处理参数的变化趋势相近,这与碳化物的粗化行为有关。     

基于元胞自动机模型的镍基合金点蚀模拟（英文）

为了深入理解核电蒸汽发生器传热管的点蚀,发展了利用元胞自动机(CA)模型模拟点蚀过程。元胞自动机的4个基本元素由电化学反应,化学反应和扩散过程决定。模拟结果通过定性和定量的方式与试验和已有文献进行了对比。结果显示:元胞自动机模拟能够较好的模拟出点蚀的萌生和亚稳态扩展过程,得到了点蚀坑的形状、腐蚀电流密度和Cl-对点蚀的影响,这些结果对蒸汽发生器传热管的结构完整性预测有重要影响。     

氧化铝空心球对树脂结合剂金刚石磨盘磨削蓝宝石的影响

为改善蓝宝石研磨效果,在树脂结合剂金刚石磨盘中添加氧化铝空心球。通过力学性能测试、SEM扫描观测和实际磨削实验,研究空心球粒径及体积分数对树脂结合剂强度和磨盘性能的影响。研究表明:试样抗折强度随空心球粒径和比例的增大而降低;当添加空心球的体积分数为30%时,空心球粒径对试样抗折强度的影响基本消失。磨削实验证明:添加氧化铝空心球可提高蓝宝石磨削时的效率,并改善蓝宝石的表面粗糙度。添加体积分数为20%的空心球的磨盘在磨削过程中具有最好的综合磨削性能,与不加空心球的磨盘相比,磨削效率提高82.6%,表面粗糙度降低至R_a 0.249μm。