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中国材料进展
中国材料进展

周廉

月刊

1674-3962

rml@c-nin.com

029-86226599

710016

西安市未央路96号

中国材料进展/Journal Materials ChinaCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    纳米双金属多层膜力学行为的研究进展

    沈心成张子扬张运伍操振华...
    1-11页
    查看更多>>摘要：纳米双金属多层膜是由 2 种金属按照一定的调制周期交替沉积而形成的一种层状薄膜材料,凭借着特殊的结构和优异的物理、化学和力学性能,在微机电系统、机械加工以及微电子器件等领域有着广泛的应用潜力,被国内外学者广泛关注和研究.针对近年来纳米金属多层膜力学行为的研究现状,围绕纳米金属多层膜的微观结构、力学性能及其内在塑性变形机制 3 个方面进行了综述.总结了纳米金属多层膜中的晶粒尺寸、孪晶以及异质界面等微观结构,分析了这些因素对其力学性能的影响,阐述了力学性能和塑性变形的尺寸效应,介绍了兼具良好强度和塑性的纳米金属多层膜设计策略,可通过控制多层膜的调制周期和引入合适的界面结构制备具有高强度/塑性的纳米金属多层膜,讨论了影响纳米金属多层膜塑性变形的内禀机制及主要影响因素.最后,对纳米金属多层膜未来的发展方向进行了分析和展望.

    纳米金属多层膜微观结构尺寸效应界面结构力学性能

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    金属/高熵合金纳米多层膜的制备、微观结构及力学性能研究进展

    高瑞泽王亚强张金钰吴凯...
    12-23页
    查看更多>>摘要：通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要.相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性,且其综合性能可通过结合新组元或界面调控得到进一步提高,因此该类材料受到了广泛关注.新颖的成分设计理念使得高熵合金具有独特的四大效应,即高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和性能鸡尾酒效应,进而呈现出良好的综合性能.因此,在传统的双金属纳米多层膜结构材料中引入高熵合金组元,形成金属/高熵合金纳米多层膜,有望突破传统金属纳米多层膜的性能局限,极大地提高多层膜结构材料的力学性能.从功能基元序构的视角,围绕近几年金属/高熵合金纳米多层膜的相关研究,首先介绍了其制备方法和工艺原理,针对功能基元微观结构特征,从晶粒形貌、界面结构、组元成分等方面进行了阐释,在此基础上论述了其力学行为以及相应的内在机制,并提出了调控金属/高熵合金纳米多层膜力学性能的优化策略,最后对金属/高熵合金纳米多层膜的未来研究方向和面临的挑战进行展望.

    金属纳米多层膜高熵合金微观组织结构力学性能硬度摩擦性能

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    金属层状复合材料的力学行为及微观变形机理

    姜爽贾楠Peng Lin Ru
    24-34页
    查看更多>>摘要：金属层状复合材料作为一种典型的非均质材料,通过调控其内部的多尺度微结构特性,可以实现金属结构材料强度-韧性的协同提升,在高端先进制造领域具有潜在的应用前景.金属层状复合材料的宏观力学性能显著依赖于各组元层的性能、厚度和异质界面的结构特性.变形过程中材料内部的微观应力/应变在异质界面处的协调特性对组元金属的形变微观机制产生重要影响,进而影响复合材料整体的性能.因此,探索金属层状复合材料的"微观结构-力学行为-变形机制-宏观力学性能"的内在关联并揭示其对应的微观形变机理,对设计具有优异综合力学性能的金属层状复合材料有重要的理论指导意义和实际应用价值.聚焦于晶态金属层状复合材料的微观力学行为及变形机理,介绍了其力学行为的尺寸与界面效应,着重讨论了室温下材料的微观形变物理过程,阐明了非均匀金属层状复合体强韧化的机理.最后,对金属层状复合材料力学行为的研究进行了简要展望.

    金属层状复合材料塑性变形微观力学行为变形机制异质界面强韧化机制

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    多层金属复合材料的应变局部化延迟和抗断裂失稳机理

    刘宝玺郑士建林曾孟殷福星...
    35-45页
    查看更多>>摘要：多层金属复合材料在航天航空、汽车、船舶、核能电力领域中起着非常重要的作用.相比于传统单一金属,多层金属复合材料具有超高的塑性变形能力和断裂韧性.综述了多层金属复合材料在塑性变形过程中的应变局域化延迟和抗断裂失稳的特征和机理,归纳出周期性颈缩、脱层断裂、隧道裂纹、弥散剪切带对抑制多层金属复合材料塑性失稳的作用机理,并阐明脱层断裂、裂纹分叉、隧道裂纹对多层金属复合材料的增韧机理,和对韧脆转变行为的作用规律,可为金属材料强韧化提供新的设计思路和技术支撑.

    多层金属复合材料应变退局域化强韧化周期性颈缩隧道裂纹脱层断裂

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    集成化白云石悬浮煅烧引领镁产业变革

    单智伟王悦存王鹏飞马英子...
    46-53页
    查看更多>>摘要：白云石煅烧作为硅热法炼镁的第一步,不仅是主要的能耗和碳排放环节,其煅烧产物的质量更是直接影响原镁的产率与品质.目前主流的回转窑煅烧工艺存在热效率低、能耗高、污染大、单线产能低、产品质量不稳定等问题,整个煅烧工序亟待技术革新.提出了利用悬浮态煅烧替代回转窑进行白云石煅烧,并对两种工艺进行了综合对比,悬浮煅烧呈现出显著的技术、环保及经济优势:理论上节能 50%以上,CO2 减排超 20%,生产成本较目前降低 35%,而且可以有效避免"过烧"和"欠烧",获得高质量、性能稳定性好的煅烧产物,为后续炼镁环节提供优质原料.还分析了用绿色、高效的集成化白云石悬浮煅烧技术替代目前的"分散式"煅烧的可行性及对整个镁产业可能产生的颠覆性影响.

    白云石悬浮煅烧集成化绿色低成本

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    水热法合成纳米MoS2研究与应用进展

    郭维敏李树昌闫发发张振威...
    54-65页
    查看更多>>摘要：MoS2 是一种典型的二维过渡金属硫化物,广泛应用于润滑和催化领域.作为一种功能材料,纳米MoS2 的性能依赖于其表面的活性位点.因此,比表面积对其性能有很大影响.相比于其他合成方法,水热法合成的MoS2 纳米材料形貌规则,比表面积大,拥有丰富的活性位点.纳米MoS2 在储能、光催化、电催化析氢领域展现出良好的性能和应用前景.主要总结了近年来水热合成纳米MoS2 的研究进展,列举了纳米MoS2 在储能、光催化以及电催化析氢领域的一些案例,总结了纳米MoS2 的发展现状并对水热法合成纳米MoS2 的研究和前景进行了展望.

    MoS2水热法纳米材料材料合成功能材料

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    增材制造金属结构件残余应力的研究进展

    温飞娟谭春梅温奇飞龙樟...
    66-78页
    查看更多>>摘要：增材制造技术近年来取得了重大进展,金属增材制造可以三维成型精度高的复杂形状零件,在各行业的应用中具有独特优势.然而,增材制造金属零件成形时由于高温度梯度会引起复杂残余应力.简要分析了增材制造技术的特点,重点总结了激光选区熔化和电弧增材制造的工艺原理.在此基础上,详细综述了增材制造过程中残余应力的产生机制及测量方法,其中,温度梯度机制是解释残余应力产生机制最常用的方法.针对残余应力的测量,分别从无损检测和破坏性检测两方面进行归纳,最常用的破坏性检测残余应力的方法是轮廓法和钻孔法,而无损检测的方法是X射线衍射法.并且总结了残余应力的调控方法,包括工艺参数调控、预热缓冷及重熔调控、结构设计调控、辅助外场调控、后处理调控.最后简要总结增材制造金属结构件残余应力研究中亟待解决的问题,并展望了金属增材制造的发展方向.

    增材制造残余应力应力调控激光选区熔化电弧增材制造

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    水声材料声学参数测试技术的进展

    曹锃佟昊阳易燕颜士玲...
    79-88页
    查看更多>>摘要：水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战.水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉冲管法和行波管法,此 3 种方法在适用性方面相互补充,但存在测试构件尺寸小难以阐明结构的整体特性、构件与管壁间的缝隙造成测量失准的问题.自由场测试技术及压力罐测试技术是大面积水声材料测试的有效手段,但存在测试构件边缘衍射造成测量准确性降低的问题.对目前采用的水声材料测试技术及其研究现状进行了综述,讨论了各类测试技术存在的困难和挑战,并展望了水声材料构件测试技术未来的发展方向.

    水声材料声管自由场压力罐低频高压边缘衍射

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