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材料工程
中国航发北京航空材料研究院
材料工程

中国航发北京航空材料研究院

曹春晓

月刊

1001-4381

matereng@biam.ac.cn

010-62496276

100095

北京81信箱44分箱

材料工程/Journal Journal of Materials EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1956年，现由北京航空材料研究院主办，国内外公开发行。该刊主要刊登有关材料科学与工程方面的学术论文及研究报告，同时刊登综合性评述，报道新材料、新工艺、新产品信息，及时准确反映我国材料领域最新成就和最新进展。《材料工程》涉及航空航天及各种军民用材料领域，专业包括：金属材料（含金属间化合物），非金属材料，复合材料（聚合物基，金属基，陶瓷基），陶瓷材料，功能材料，工艺（铸造，热变形，焊接，粉末冶金，热处理，表面处理，非金属成型等），理化测试，性能表征，无损检测，失交分析，材料标准化等。该刊是美国工程索引（EI）和金属文摘（MA）收录期刊，据1998年统计，本刊在EI收录的中国科学技术论文数较多的100种期刊中排名第四（167篇）。是中国科技论文统计分析用刊，同时入选《中文核心期刊要目总览》、中国科学引文数据库、中国学术期刊综合平价数据库、中国学术期刊（光盘版）及万方数据“数字化期刊群”和中国期刊网。在国内外材料科技期刊有一定的地位和影响。
正式出版
收录年代

    微纳结构类石墨氮化碳的合成方法研究进展

    程思苗立锋包镇红王继刚...
    104-115页
    查看更多>>摘要：微纳结构类石墨氮化碳(g-C3N4)被广泛应用于光解水制氢/氧、光催化降解有机污染物、光催化有机合成、传感器和生物医学等领域,已成为非金属聚合物半导体光催化剂的研究热点之一.本文围绕微波法、熔盐法、模板法、剥离法和超分子自组装法在微纳结构g-C3N4合成中的研究进展,重点综述了超分子自组装技术在微纳结构g-C3N4的调控和制备效率上的优势;阐述了超分子自组装中原料体系、工艺过程等对g-C3N4形貌和结构的影响.最后,总结超分子自组装技术难以精细调控和定向设计g-C3N4微纳结构的问题,并展望了该技术未来的发展方向,比如不同方法之间的交叉研究、结合分子动力学模拟、丰富原料体系和建立工艺参数数据库.

    微纳结构类石墨氮化碳合成方法研究进展自组装技术

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    微量Sm元素对TiCp/Al-Cu-Mg-Mn复合材料微观组织和力学性能的影响

    刘强易格冯佳文郗洪雷...
    116-123页
    查看更多>>摘要：以0.27％(体积分数)TiC颗粒增强的TiCp/Al-5Cu-1.9Mg-0.9Mn复合材料为基体,研究不同Sm元素含量对复合材料组织与力学性能的影响规律.结果表明:Sm元素的加入明显细化了枝晶组织,促进了固溶处理过程中第二相的溶解,使得时效态组织中T-Al20Cu2Mn3和S'-Al2CuMg析出相的数量密度增加,当Sm元素含量较高时(0.3％,质量分数,下同),组织中将出现块状难溶稀土化合物.随着Sm的加入,复合材料室温和250℃下的屈服强度逐渐增加,但会引起塑性降低,当Sm元素添加量为0.3％ 时,室温屈服强度从246 MPa提高到310 MPa,250℃屈服强度从191 MPa提高到220 MPa.分析认为,强度提高源于Sm引起的组织细化和析出相数量密度增加,而塑性下降是由于粗大块状难溶稀土化合物割裂了基体,导致裂纹源容易产生.

    铝基复合材料Al-Cu稀土元素微观组织力学性能

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    淬火冷却方式及宏观取向对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的影响

    刘景新朱士泽肖伯律马宗义...
    124-132页
    查看更多>>摘要：以7050铝合金为研究对象,研究热处理状态(空冷时效与水冷时效)和宏观取向(与轧制方向成0°,45°,90°)耦合作用对合金力学性能的影响.结果表明:水冷时效态的样品中析出相细小均匀弥散,晶界无析出带较窄.在空冷时效态下,过饱和的溶质不仅会以半共格的Al3Zr为核心形成粗大析出相,还会沿位错大量析出.此外,与水冷时效态相比,空冷时效态晶界相尺寸大幅增加,晶界无析出带显著宽化,不同宏观取向样品的强度和伸长率都明显下降.宏观取向对两种状态样品强度的差值影响较小,但对伸长率的差值影响较大.当拉伸方向与轧制方向成45°方向时,空冷诱导的伸长率下降幅度最小;当拉伸方向与轧制方向成90°时,下降幅度最大.

    Al-Zn-Mg-Cu合金析出相淬火敏感性织构

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    微量Zr添加对6082铝合金热变形再结晶组织演变的影响

    李明高孙梅玉陈朝中章潇慧...
    133-140页
    查看更多>>摘要：为探究微量Zr合金化对6082铝合金热变形组织及其后续热处理过程中再结晶的影响,对比研究6082铝合金和含Zr的6082铝合金在不同应变速率(0.01,1 s-1)下的热变形行为及微取向演变,分析热处理前后晶粒组织的演变过程,进一步讨论添加Zr对6082铝合金的热变形亚晶组织和再结晶组织的调控作用.结果表明:添加Zr使6082铝合金在热变形过程中的再结晶以不连续动态再结晶为主,同时也发生了粒子激发形核(particle stimulated nucleation,PSN)机制产生的再结晶,在热变形过程中,Zr还起到了抑制再结晶的作用.微量Zr合金化后亚晶尺寸减小、位错密度增加,再结晶水平降低,且应变速率越高的试样再结晶水平越低,Zr的加入促进了6082铝合金在热变形过程中不连续动态再结晶的产生.

    Al-Mg-Si合金Zr亚晶再结晶位错密度热变形

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    Nb含量对多孔Ti-Nb合金组织与力学性能的影响

    苏苏李明骜刘俊逸李娟...
    141-149页
    查看更多>>摘要：利用真空烧结技术制备获得不同含量Nb元素的多孔Ti-Nb合金,研究Nb元素含量对多孔Ti-Nb合金孔隙形貌、孔隙率、显微组织、弹性模量以及耐磨损性能的影响.结果表明:随着Nb元素含量的增加,多孔Ti-Nb合金的孔隙形貌无明显变化,其孔隙率逐渐增加.多孔Ti-Nb合金主要由α相和β相组成,其中,由于Nb元素中β相稳定作用,随着Nb元素含量的增加,合金中β相的体积分数显著增加,合金的抗压强度和弹性模量逐渐降低.多孔Ti-Nb合金在模拟体液(SBF)中的耐磨性主要受合金中β相和α相体积比的影响,当β相和α相体积比超过61.7/38.3时,合金的耐磨性逐渐提高.

    多孔Ti-Nb合金组织演化弹性模量摩擦磨损性能

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    热敏变色调温双功能性微胶囊的制备及其应用

    蔡钦泽叶景鹏张国庆刘国金...
    150-157页
    查看更多>>摘要：针对现有的热敏变色微胶囊中相变溶剂热焓值低、包覆率低等问题,以发色剂2'-氯-6'-(二乙氨基)荧烷、显色剂双酚A和相变材料十六酸十二酯作为复合芯材,以密胺树脂作为壁材,通过原位聚合法制备兼具可逆热敏变色性和蓄热调温性的双功能微胶囊,研究微胶囊的表面形貌、热性能和变色性能.结果表明:控制2'-氯-6'-(二乙氨基)荧烷、双酚A和十六酸十二醇酯三者质量比为0.3︰4︰60,在芯壁材料质量比0.8︰1条件下制备的微胶囊具有光滑的圆球形外观,平均粒径约3μm,包覆率达到86.4％时,微胶囊潜热值可达138.3 J/g,经120次升降温后仍有灵敏的颜色恢复性.将该热敏变色调温微胶囊以丝网印花的方式应用于棉织物,印制织物潜热值可达到9.74 J/g,在25～40℃范围内可实现红色到白色之间的快速变色,具有良好的蓄热调温性和热致变色响应性.

    热敏变色蓄热调温微胶囊丝网印花

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    石墨相氮化碳/壳聚糖复合材料对水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

    王悦彭琳刘金香王劲松...
    158-168页
    查看更多>>摘要：针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C3N4)负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C3N4/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ).对g-C3N4/CS的表面性质和作用机制进行了分析.结果表明:g-C3N4/CS投加量为0.2 g/L,g-C3N4质量分数为20％,吸附时间为120 min,温度为308 K,pH=6条件下,g-C3N4/CS对U(Ⅵ)的最大吸附量达到324.45 mg/g.Langmuir等温模型和准二级动力学模型符合该吸附过程,是一个自发吸热过程.g-C3N4/CS对U(Ⅵ)的吸附机理主要为—NH,—OH,C—O,C=O,C—N等官能团与U(Ⅵ)发生的配位络合.g-C3N4/CS在循环再生实验中显示出良好的重复利用性.

    铀(Ⅵ)吸附石墨相氮化碳壳聚糖性能与机制复合材料

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    含缺陷C/C-SiC缎纹编织复合材料的压缩损伤及失效机制

    许志远谭志勇徐培飞张大海...
    169-179页
    查看更多>>摘要：为了研究含孔隙缺陷缎纹编织复合材料的压缩力学性能和失效机制,开展了含孔隙C/C-SiC缎纹编织复合材料的经向压缩实验;通过基于离散单元法的爆炸碎片算法来引入随机孔隙,建立了含孔隙缺陷缎纹编织复合材料的细观强度预测模型.基于该模型模拟了经向压缩载荷下细观模型的渐进失效过程,揭示了孔隙对损伤过程的影响规律,结合实验数据对渐进损伤过程和失效机制预测模型进行了验证.结果表明,在经向压缩载荷下材料主要破坏模式为剪切破坏和分层破坏,具体表现为三种形式:层间局部基体开裂、基体与经纱脱粘后分层,经纱整束断裂、部分断裂,以及纬纱脱粘与基体分离、纬纱开裂.同时数值模拟结果与实验值基本相同,验证了该含孔隙缺陷C/C-SiC缎纹编织复合材料模型的有效性,为二维编织复合材料的力学性能研究提供了一种有效方法.

    编织复合材料渐进损伤爆炸碎片算法数值模拟压缩力学性能

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    Gd掺杂对Ni-Mn-In磁性形状记忆合金电子结构、磁性与马氏体相变影响:第一性原理计算和实验

    徐阳睿辛向阳郭欣高丽...
    180-189页
    查看更多>>摘要：采用实验研究与第一性原理计算相结合的方法,研究了Gd掺杂对Ni-Mn-In合金的影响.第一性原理计算结果发现,在Ni8Mn6In2中,Gd掺杂倾向于占据合金中的Ni和In的亚晶格.Gd取代Ni或In后均可提高马氏体温度,同时降低居里温度.特别是Gd取代In时,相变温度的提升更为显著.电子态密度分析表明:Gd会降低奥氏体稳定性,提高马氏体稳定性,是其相变温度升高的主要原因.采用真空电弧熔炼炉成功制备了Ni50-xMn35In15Gdx(x=0,1,2)和Ni50Mn35In15-xGdx(x=0,1,2)多晶合金,通过DSC实验数据分析,Gd的掺杂提升了合金的相变温度,其中Ni50Mn35In13Gd2的马氏体转变开始温度达到160℃,可以满足高温(≈97℃)的工作条件,在单个Gd原子的掺杂下未改变合金母相和马氏体相的磁状态,对磁化强度差的影响较小,阐明了Gd掺杂对合金的磁结构影响机理.

    第一性原理磁性形状记忆合金马氏体相变电子结构

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    高强衣康酸基环氧类玻璃高分子的制备与性能

    杨伟明任赓义泉茜曾艳宁...
    190-202页
    查看更多>>摘要：以生物衣康酸为环氧单体,自主合成含硼酸酯键的三羧酸交联剂((Hexamethylene Tri(urethane-boronic ester-benzoic acid)-HBN)),通过环氧-羧基反应固化,制备出含双重动态硼酸酯键和酯键的生物衣康酸基环氧类玻璃高分子网络.分别利用红外光谱和氢谱分析对合成的聚合物材料和交联剂进行结构表征,成功合成了双重动态硼酸酯键和酯键的衣康酸基环氧高分子网络和三羧酸交联剂.然后对衣康酸基环氧高分子网络进行力学性能、热稳定性、热力学性能和应力松弛测试,研究不同HBN交联剂含量对衣康酸基环氧高分子网络性能的影响,结果表明:衣康酸基环氧高分子网络具有高的力学性能和热稳定性.此外,探究不同HBN添加量对衣康酸基环氧高分子网络的自修复和化学回收性能的影响,结果表明:EIA-HB-6网络具有优异的自修复和化学回收性能.

    生物基环氧类玻璃高分子双重动态键力学性能自修复化学回收

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