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期刊信息/Journal information
稀有金属材料与工程
稀有金属材料与工程

殷为宏

月刊

1002-185X

rmme@c-nin.com

029-86231117

710016

西安市51号信箱

稀有金属材料与工程/Journal Rare Metal Materials and EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊是以稀有金属材料的研究、开发、生产、应用为报道内容的综合性学术技术刊物。《稀有金属材料与工程》主要报道钛、难熔金属(钨、钼、钽、铌、锆、铪、钒)、贵金属(金、银、铂、钌、铑、钯等)、稀散金属和稀土金属等材料的研制；稀有金属材料的加工工艺,熔铸、粉末冶金、压力加工、热处理、机械加工、爆炸复合、涂复、焊接及其它特种加工工艺)；稀有金属材料的化学分析及机械、物理性能测试；同时还报道超导材料、陶瓷材料、磁性材料、功能材料、纳米材料、生物材料等新型材料及先进的材料研制、设计、制造工艺及其在国民经济各领域的应用。
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    Xe离子辐照对Zr-1Nb合金表面形貌及电化学腐蚀特性的影响

    王荣山贾兴娜周茜张晏玮...
    2906-2912页
    查看更多>>摘要：锆合金包壳在反应堆环境下受到辐照与腐蚀的协同作用.本工作使用6.37 MeV Xe离子辐照Zr-1Nb合金,评估了常温0.5 mol/L LiOH水环境中辐照前后Zr-1Nb合金的电化学腐蚀特性,并测量了辐照前后Zr-1Nb合金的显微硬度和表面形貌、物相组成.经过Xe离子辐照后,Zr-1Nb合金表面出现了离子剥蚀形成的凹凸起伏,硬度和表面粗糙度随辐照剂量增加而增加.0.5 dpa剂量辐照后样品的腐蚀电流密度相比于未辐照样品增加约18倍,2.7 dpa剂量样品则增加约82倍.同时,辐照后样品的腐蚀电位降低,极化电阻显著减小.此外,辐照后Zr-1Nb合金样品低频阻抗降低,容抗弧半径也随辐照剂量增加而减小.极化曲线和电化学阻抗测量结果表明,离子辐照增强了 Zr-1Nb合金的腐蚀倾向,其耐腐蚀性能随辐照剂量增加而降低.电化学腐蚀测试后,Zr-1Nb合金表面出现了板条形组织,且离子辐照后样品该板条形组织更加细小.Zr-1Nb合金辐照样品耐腐蚀性能下降主要是合金基体的辐照损伤导致的结果.

    锆合金离子辐照腐蚀电化学阻抗谱极化曲线

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    铝合金粉末雾化过程数值模拟及实验研究

    刘英杰胡强赵新明张少明...
    2913-2925页
    查看更多>>摘要：采用数值模拟和实验验证相结合的方法研究铝合金粉末雾化过程,系统地对熔体在不同盘形表面铺展运动特性和熔体薄液膜的破碎规律,以及破碎后形成液滴的飞行冷却情况进行研究,结果表明:球形盘表面液膜相对于盘面的滑移更小,液膜铺展得更均匀,盘面的传热更稳定,相同工况下球形盘连续液膜边界直径相比增加了约40％,最大液膜速度增加约19％,雾化液滴中位径D50减小约12.3％,液滴粒径分布更为集中,对粉末粒径及粒度分布的控制更高效.

    增材制造旋转高速雾化铝合金粉末数值模拟

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    应力诱导中子辐照奥氏体钢空洞的相场模拟

    张伟程大钊刘彩艳马聪...
    2926-2933页
    查看更多>>摘要：辐照空洞导致的辐照肿胀是堆芯长时服役奥氏体钢失效的重要原因.本工作采用介观尺度的相场模型耦合辐照速率理论和微弹性理论,研究外加全局应力和局域位错应力场对奥氏体Fe-Cr合金辐照空洞组织的影响.外加应力作用下空洞形核的孕育期缩短,空洞长大加速,沿着外加应力方向空洞形貌被拉长为纺锤形;相比无外加应力下,外加应力作用使空洞平均半径更大,空洞数量减少.外加应力越大,空洞平均半径越大、数量越少、体积分数越大,形貌改变越显著.位错偶极子和位错阵列的弹性应力场吸引空位在其位错核周围择优形核长大,且与无位错作用相比,位错应力作用下空洞数量增多、平均半径减小,最终体积分数基本不受位错影响.对比外加应力和位错应力场作用,全局应力引起的肿胀较位错更为显著.本研究结果可启发堆芯奥氏体钢组织老化和性能衰退评估.

    速率理论相场模拟弹性应力应力诱导空洞空洞形貌

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    离子比例对镁钴铁氧体吸波性能的影响

    马志军杭文武翁兴媛高静...
    2934-2940页
    查看更多>>摘要：采用水热法制备尖晶石型MgxCo1-xFe2O4,通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和矢量网络分析仪(VNA)表征手段,研究了掺杂Mg、Co比例对铁氧体晶体结构、微观形貌及吸波性能的影响,总结了镁钴铁氧体的电磁波吸收机制.结果表明:在pH=10、晶化温度为180 ℃、晶化时间为8h条件下,成功制备出形貌为不规则四边形的镁钴铁氧体材料.当Mg2+、Co2+配比为5∶5,吸波层厚度为3.5 mm时,在频率9.50 GHz处反射损耗值达到-40.78 dB,有效吸收带宽为3.65 GHz(8.06～11.71 GHz),覆盖X波段.优异的吸波性能归因于自然共振、交换共振和涡流损耗的共同作用.

    水热法镁钴铁氧体尖晶石型X波段吸波性能

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    丝束同轴束源模式对电子束熔丝增材制造TC11钛合金组织及力学性能的影响

    王壮权银洙石毅磊桑兴华...
    2941-2951页
    查看更多>>摘要：粗柱状β晶粒中存在的针状α'马氏体是电子束熔丝增材制造(EBAM)TC11钛合金较差延展性的主要原因.为实现高强韧TC11钛合金的工程制造,采用丝束同轴电子束熔丝增材制造(C-EBAM),通过提升EBAM过程中电子束、丝材以及基材相互作用状态,改善了熔池热分布.进一步从组织结构、晶粒形貌以及力学性能等方面对EBAM与C-EBAM试样进行了详细比较.讨论了两者丝材过渡状态对工艺稳定性的影响、马氏体相变过程以及拉伸性能差异性与各向异性的原因.结果表明:C-EBAM试样在较低的冷却速率下,从β相场缓慢冷却的途径和原位马氏体分解获得了强韧层状α+β微观结构,Al元素几乎无蒸发.与EBAM试样相比,C-EBAM试样中沉积方向塑性的提高可归因于双层微观结构、不连续α相晶界.这为进一步优化束源特性指明了方向.

    电子束熔丝增材制造丝束同轴TC11钛合金显微组织力学性能

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    短期时效对DD6镍基单晶高温合金γ'相析出行为的影响

    李晓鹏谢由水黄垚赵义瀚...
    2952-2959页
    查看更多>>摘要：通过高分辨透射电子显微镜和扫描电子显微镜揭示了不同冷速对二代镍基单晶高温合金DD6的组织演化的影响.结果表明,在空冷条件下,基体通道处分布着大量二次γ'相,随时间的延长,其形貌由球形→立方形→蝴蝶状,尺寸也随之增加;γ'相边缘出现裂缝并逐渐演化为锯齿状凹槽.在炉冷条件下,基体通道中分布大量细小的球状二次γ'相,基体通道宽度变窄,并与保温时间呈负相关.在水冷条件下,基体通道中无二次γ'相分布,γ'相立方度完整,随保温时间延长,形貌无明显变化.γ'相在择优分解的过程中,在两相界面间产生大量正负刃型位错,相界两侧的正负刃型位错相遇产生湮灭,降低周围的能量,促进了 γ'相的择优分解.

    镍基单晶高温合金二次γ'相组织演化

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    不同Cu含量对Al-Si-Mg-Er-Zr合金室温及高温力学性能的影响

    马晨曦荣莉魏午黄晖...
    2960-2967页
    查看更多>>摘要：研究了 Cu含量对Al-Si-Mg-Er-Zr合金室温及高温拉伸性能的影响.不同Cu含量合金铸态组织均存在α-Al、Si相、β相、Q相、θ相.随Cu含量的增加,合金中共晶组织增多,呈骨骼状,这有利于提升合金的铸造性能.随Cu含量增加,铸态合金的屈服强度提高.对3种Cu含量(0.6Cu、1.0Cu、1.4Cu)的Al-Si-Mg-Er-Zr合金进行500 ℃/4 h+540 ℃/2h+180 ℃/xh热处理,它们分别在10、12、12 h达到峰值时效,峰值硬度(HV)分别为1344.6、1364.2、1398.5 MPa.随Cu含量增加,合金T6态室温拉伸强度提高,这是由于时效过程中含1.4Cu的合金中存在的强化相最多,包含β"相、Q'相、θ'相这3种相.在300 ℃高温暴露44h后,含1.4Cu的合金硬度降幅最小.这是由于在该温度下,合金中随Cu含量增加,棒状Q相也增加,而Q-Al5Mg8Cu2Si6相是合金中主要的热力学稳定的强化相,提高了合金的耐热性.经T6处理的3种Cu含量的合金,在300 ℃高温拉伸的延伸率比室温拉伸的延伸率高,断裂形式也从室温拉伸的脆性断裂转变成韧性断裂.

    Cu含量Al-Si-Mg-Er-Zr合金时效强化力学性能耐热性

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    双硅酸盐高熵材料热稳定性研究

    丁坤英贾治豪孔祥芬王梦潇...
    2968-2974页
    查看更多>>摘要：通过固相反应制备了 Yb2Si2O7 和高熵双硅酸盐粉末(Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si2O7、(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Sc0.2)2Si2O7、(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Ho0.2)2Si2O7,对原始和保温处理后4种陶瓷块体的物相组成、弹性模量、热导率和热膨胀系数进行分析.结果表明:高熵(Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si2O7的热膨胀系数和热导率与Yb2Si2O7相似,弹性模量上升了 29.75％;(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Sc0.2)2Si2O7 与(Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si2O7 相比热膨胀系数和热导率分别降低了 5.59％和 24.78％;与(Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si2O7相比(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Ho0.2)2Si2O7 的热膨胀系数上升了 14.24％,热导率下降了 15.51％.这表明添加了 Ho元素的(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Ho0.2)2Si2O7热导率下降,热膨胀系数增加后与基底CMC的热膨胀系数更为接近.在1200和 1300 ℃ 保温 10、30、50 h后,Yb2Si2O7、(Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si2O7、(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Sc0.2)2Si2O7 和(Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Ho0.2)2Si2O7均表现出良好的高温相稳定性,其热膨胀系数下降,但依然与基底CMC的热膨胀系数相接近,它们的弹性模量随着保温时长的增加而增加.

    高熵双硅酸盐热环境障涂层热导率热膨胀系数弹性模量

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    机械球磨法制备二维材料研究进展

    夏志文吕俊毅李韬李亚格...
    2975-2986页
    查看更多>>摘要：二维材料因具有比表面积大、载流子迁移率及导热系数高等优点而被广泛应用于光学、生物学、材料学和半导体等领域.机械球磨法制备二维材料以其成本低、环保且可规模生产的优势而被广泛应用.本文从机械球磨法的机理及相关模型出发,综述了机械球磨法制备石墨烯、氮化硼和二硫化钼等二维纳米片的研究现状,总结了该方法制备二维纳米材料的优势及存在的问题,并对机械球磨法制备二维材料的发展进行了展望.

    二维材料纳米片机械球磨剥离

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    PtCo合金电催化剂在燃料电池氧还原催化中的研究现状与进展

    李鸿鹏皮晓琳倪文若田乙然...
    2987-3000页
    查看更多>>摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效、低温、环保等优点,是解决能源短缺和环境污染双重问题的潜在方案.然而,其阴极氧还原反应(ORR)中迟缓的动力学过程不得不依赖稀缺昂贵的Pt基催化剂,这阻碍了 PEMFC技术的进一步发展和应用.为了降低成本并保证高效的催化性能,近年来研究人员己开发了多种技术策略,引入过渡金属与Pt合金化为主要策略之一,特别是PtCo双金属催化剂,它表现了更优异的ORR催化性能.本文综述了 PtCo合金催化剂在PEMFC氧还原催化中的最新进展和现状,总结了催化剂组分控制、粒径调控、晶面调控、掺杂等调控策略对燃料电池催化活性的影响,详细介绍了最有前途的PtCo合金结构,如多面体、核壳、纳米框架、有序金属间结构等PtCo合金催化剂,并对催化剂载体研究进行了讨论,最后指出了 PtCo合金催化剂在其应用中存在的挑战以及未来前景.

    PtCo合金电催化剂氧还原反应质子交换膜燃料电池

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