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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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    Magonelli相二氧化钛光阳极在量子点敏化太阳能电池中的性能研究

    姜义戴怡乐王青谢贤菲...
    1401-1408页
    查看更多>>摘要：使用产量与性能稳定的工业化生产的黑色TiO2制备成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)的光阳极,通过性能表征与理论计算研究,与常见的Anatase TiO2,Rutile TiO2展开了全面对比.结果表明,由于氧空位的引入导致Magonelli Ti8O15的导带底下降,带隙收缩,吸收光谱范围由紫外光扩展至可见光与近红外,而且吸光度也极大提高.其阻抗也随之减小,明显低于Anatase TiO2,Rutile TiO2.这导致其组装的QDSSCs的性能获得极大提升,尤其是FF与Jsc表现最为显著,最终获得了能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)5.301％优异成绩.本实验进一步丰富了黑色TiO2的研究,在工业化生产黑色TiO2组装太阳能电池领域取得了阶段性成果,为太阳能电池的生产提供新的可能.

    TiO2量子点太阳能电池MagonelliTi8O15

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    基于物理及元建模法的TB15钛合金本构模型研究

    吴轩轩董显娟徐勇鲁世强...
    1409-1416页
    查看更多>>摘要：采用Gleeble-3800热模拟机对TB15钛合金进行等温恒应变速率热压缩试验,研究其在变形温度为810～930 ℃、应变速率为0.001～10 s-1和高度压下量为60％条件下的热变形行为;建立了物理、支持向量回归(SVR)和响应面3种本构关系模型来预测TB15钛合金的流动应力,同时对比了 3种本构模型的预测精度.结果表明:TB15钛合金的流动应力随应变速率的降低和变形温度的升高而减小,峰值应力的变化对应变速率的敏感性更高;物理本构模型、SVR本构模型和响应面本构模型相关系数R均大于0.98,但是响应面本构模型的R值达到了 0.993,而且响应面本构模型的相对误差在±5％范围内的预测值频率达到了 67.9％,大于物理本构模型的58.6％.同时经过方差分析得到所构建的响应面本构模型的显著性检验值P＜0.0001,表明响应面本构模型预测的流动应力与变形温度、应变速率和应变之间的回归关系显著,比物理本构模型和SVR本构模型有更高的精度,能够更好的预测TB15钛合金的流动应力.

    TB15钛合金本构模型响应面显著性检验值

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    Ni0.09Ti0.91O2纳米管负载铜的催化脱硝性能和机理

    黄一萌马晓春张海洲张海涛...
    1417-1428页
    查看更多>>摘要：随着氮氧化物危害的日益加剧,脱硝催化剂的发展已成为对其进行治理的关键因素.本实验通过水热、煅烧两步法制备了 Ni0.09Ti0.91O2纳米管负载铜的脱硝催化剂,研究了该类催化剂的结构和脱硝性能.采用N2物理吸附、X射线衍射、扫描电子电镜、透射电镜等方法确定了催化剂的结构,Ni0.09Ti0.91O2纳米管为锐钛矿结构,铜原子团簇分布在纳米管表面,氮气吸脱附实验测定Ni0.09Ti0.91O2负载铜前后的比表面积分别为263.51和216.54 m2·g-1,纳米管表面铜分散均匀,提高了其催化脱硝性能,Ni0.09Ti0.91O2纳米管负载7％(质量分数)铜催化剂的脱硝效率接近100％,而且具有良好的抗中毒性能.原位漫反射红外光谱测试表明其NH3-SCR过程遵循L-H机制,作为对比同时研究了 Ni0.09Ti0.91O2纳米颗粒负载铜的脱硝性能.Ni0.09Ti0.91O2纳米管负载7％铜催化剂具有最好的脱硝和抗中毒性能,显示出良好的应用前景.

    镍掺杂二氧化钛脱硝催化剂金属负载氨选择性催化还原

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    同轴ITO-TiO2纳米管复合材料的储锂性能研究

    陈俊俊王梦桃李广忠李凤仙...
    1429-1436页
    查看更多>>摘要：TiO2负极因其在锂离子电池充放电过程中具有良好的结构稳定性和安全性而受到广泛的关注.然而,TiO2固有的导电性差限制了其在高电流密度下的容量及循环稳定性.本研究采用真空机械压注法和随后的退火处理成功制备了同轴氧化铟锡-TiO2纳米管复合物(ITO-TiO2NTs).作为锂离子电池的负极材料,在0.2 A·g-1的电流密度下,ITO-TiO2NTs在350次循环后表现出295.9 mAh·g-1的高容量.ITO在三维结构中充当导电电芯的角色,提高整体的导电性,促进电子和锂离子快速传输,从而提高复合材料循环稳定性和倍率性能.所提出的真空机械压注法对TiO2纳米管阵列薄膜材料的复合改性提供了简单、高效的方法,具有重要意义.

    ITOTiO2纳米管阵列真空机械压注法锂离子电池

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    轧制变形量对Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响

    李然然杨家财林建国张德闯...
    1437-1443页
    查看更多>>摘要：以Zn-3Cu合金为研究对象.研究轧制变形量对Zn-3Cu合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明,随着轧制变形量的增加,Zn-3Cu合金基体晶粒细化程度不断加深,合金中的CuZn4相沿着轧制方向不断被拉长并出现部分断裂.Zn-3Cu合金的强度先增后减,塑性不断增强,60％变形量的Zn-3Cu合金具有最高的屈服强度,达到了(263.1±4.9)MPa.随着变形量增加,轧态Zn-3Cu合金的耐腐蚀性能逐渐减弱,铸态Zn-3Cu合金表现出优异的耐腐蚀性能.

    锌基合金轧制处理组织性能

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    不锈钢纤维多孔材料及其复合结构的隔声性能

    敖庆波王建忠马军吴琛...
    1444-1448页
    查看更多>>摘要：本研究以8μm不锈钢纤维毛毡为原料,利用体积称重法和高温烧结工艺制备出具有不同孔隙率、平均孔径和厚度的不锈钢纤维多孔材料.通过结构优化设计了正梯度结构、反梯度结构和薄膜复合结构,对3种结构进行了隔声性能的测试,分别研究了 3种结构的隔声特性.隔声结果表明,不锈钢纤维多孔材料具有一定的隔声性能,厚度为20 mm,孔隙率为85％,在50～6400 Hz频率范围内,不锈钢纤维多孔材料的平均隔声量为18.91 dB;其孔隙率越低,平均孔径越小,厚度越厚,材料的隔声性能越好;设计的正梯度和反梯度结构的隔声性能比单层不锈钢纤维多孔材料的隔声性能差;添加金属薄膜的不锈钢纤维多孔复合材料在中高频处的隔声性能有很大提高,厚度为20 mm,平均隔声量达27.86 dB,最高处提高 16.96 dB.

    金属纤维多孔材料隔声性能薄膜材料结构优化

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    TC21钛合金拉伸和冲击韧性的内在控制机理研究

    雷磊朱琦玮赵秦阳赵永庆...
    1449-1457页
    查看更多>>摘要：TC21合金具备较高的强度和断裂韧性,然而其拉伸和冲击韧性的内在控制机理差异还不明确.本实验通过调控固溶温度和冷却速率制备出不同显微组织,研究其拉伸和冲击性能.结果表明,拉伸和冲击韧性表现出不同的变化规律,塑性较好的双态组织的冲击韧性比塑性最差的全片层组织的冲击韧性低,说明拉伸性能和冲击韧性的内在控制机理有所不同,时效后的性能(时效后塑性无明显变化但冲击韧性显著下降)进一步证实了这一点.拉伸变形时,试样在发生颈缩前整个区域均发生塑性变形,双态组织中αp和βt之间发生的协调变形得以充分发挥,而全片层组织集束尺寸较大且其内部片层α取向一致,位错滑移长度较大,易发生塑性应变局域化,造成其强塑性匹配差于双态组织.冲击时,高应变速率作用下裂纹在缺口根部快速萌生和扩展,塑性变形集中在裂纹尖端附近小范围内,造成双态组织中αp和βt之间的协调变形不能充分发挥,而全片层组织的集束尺寸较大,导致集束界面对塑性变形的影响较小,此时片层α和β成为控制塑性变形的有效单元,粗片层α和β具有较好的塑性变形能力,造成其获得较高的萌生功,和拉伸表现出较差的塑性相悖,此外,大角度α集束界面造成裂纹偏转而形成曲折的路径,最终造成其冲击韧性高于双态组织.为获得拉伸性能和冲击韧性的良好匹配,可通过热处理调制出由含量较少的αp和内部形成粗大片层α和β的βt所构成的双态组织.

    TC21钛合金拉伸性能冲击韧性变形机制裂纹扩展

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    弥散强化钼合金的研究进展

    张丹华董帝熊宁董智...
    1458-1470页
    查看更多>>摘要：钼及其合金是一类具有高熔点、高强度、高硬度和高导热性等优异特性的难熔金属,广泛应用于航空航天、核能、电子和化工等领域.然而,钼及其合金也存在一些固有缺陷,如高温强度不足、室温延性低、再结晶温度低、抗辐照性能差等.为了提升钼及其合金的性能,研究人员采用了多种方法,其中弥散第二相颗粒是一种简单高效的强化手段.本文综述了已报道的不同金属碳化物和氧化物强化相对钼合金微观结构和力学性能影响的工作结果.分析了氧化物和碳化物的颗粒形貌、尺寸、分布、体积分数以及与钼基体的界面结构对钼合金力学性能的影响,讨论了不同掺杂技术获得高性能钼合金材料的特点,阐述了弥散强化钼合金在工业应用和生产等方面面临的挑战和机遇.力求为弥散强化钼合金的设计提供科学依据,扩展钼合金在各领域的广泛应用.

    钼合金弥散强化氧化物/碳化物力学性能

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    Co基赫斯勒合金研究进展

    许铭扬李明华张垚刘沛桥...
    1471-1485页
    查看更多>>摘要：Co基赫斯勒合金是一类具有高度有序晶体结构的金属间化合物,其化学组成常用Co2XY表示,其中X为过渡金属元素,Y为主族元素.相比于其他材料,它具有更高的自旋极化率、更高的居里温度以及更低的阻尼因子.基于这些优良特性使得Co基赫斯勒合金在自旋阀、隧道结及半导体自旋场效应管等自旋电子学器件中具有巨大的应用前景.本文回顾了近年来国际上关于Co基赫斯勒合金在垂直磁各向异性和自旋轨道转矩上的研究,从合金成分、微观结构、磁性层的厚度、缓冲层的材料、氧化物层的材料、元素扩散等方面总结了垂直磁各向异性和自旋轨道转矩的影响因素.对垂直磁各向异性和自旋轨道转矩的影响因素的总结有助于更好地理解其深层物理机制以及在未来研究中的挑战与前景.

    Co基赫斯勒合金垂直磁各向异性自旋轨道转矩影响因素

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    镍基单晶高温合金涡轮叶片薄壁效应研究进展

    许瀚元黄太文艾诚苗琳琨...
    1486-1492页
    查看更多>>摘要：镍基单晶高温合金具有优异的高温综合性能,是航空发动机涡轮叶片和导向叶片等部件的首选材料,承受高温度和高应力的严苛服役环境.目前,高冷效叶片的结构设计中采用多种复杂冷却结构以提高其承温能力,其中以层板冷却和双层壁冷却为代表的微型冷却结构是其主流发展方向.但由于这类复杂涡轮叶片中存在超薄壁结构,已成为叶片制造的关键点和难点.本文综述了镍基单晶高温合金薄壁结构的发展趋势,分析了薄壁受限空间的缺陷产生及枝晶生长规律,阐述了薄壁结构对力学性能的影响,展望了先进涡轮叶片的制备及其组织控制的发展趋势.

    镍基单晶高温合金涡轮叶片薄壁效应力学性能枝晶生长

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