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微重力池沸腾中的气泡和传热行为数值模拟 预览
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作者 易天浩 陈超越 +1 位作者 雷作胜 赵建福 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期469-477,共9页
基于标准动量传输方程、连续性方程以及能量方程,建立了单个气泡的二维数值模型,考察了微重力过冷核态池内沸腾中的气泡动力学和传热行为.在动量传输方程中耦合了表面张力和Marangoni力,连续性方程和能量方程中耦合了相变效应,考虑了加... 基于标准动量传输方程、连续性方程以及能量方程,建立了单个气泡的二维数值模型,考察了微重力过冷核态池内沸腾中的气泡动力学和传热行为.在动量传输方程中耦合了表面张力和Marangoni力,连续性方程和能量方程中耦合了相变效应,考虑了加热面上过热液体层的影响,并引入相场函数捕捉气液界面的动态变化.结果表明:气泡在生长过程中,形状由最初的半球形变为椭球形,最后变为脱附时的梨形;气泡在加热面上自由迁移,呈非轴对称结构,并且气泡上部的温度场呈现为蘑菇云状;气泡的脱附直径正比于g-0.488,脱附周期正比于g-1.113,加热面上的平均热通量正比于g0.229. 展开更多
关键词 微重力 气泡迁移 气泡动力学 池沸腾 传热
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Y掺杂BaZrO3的稳定性及抗钛熔体的侵蚀性 预览
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作者 康菊芸 陈光耀 +3 位作者 兰豹豹 李宝同 鲁雄刚 李重河 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期749-755,共7页
使用传统固相合成的 Y2O3掺杂与未掺杂的BaZrO3粉料,运用冷等静压和固相烧结技术,制备BaZrO3和Y掺杂的BaZrO3坩埚,并用其熔炼富钛合金(Ti2Ni,含钛量63%,质量分数)。研究Y2O3掺杂对BaZrO3坩埚侵蚀层及组织形貌的变化,合金熔体受耐火材料... 使用传统固相合成的 Y2O3掺杂与未掺杂的BaZrO3粉料,运用冷等静压和固相烧结技术,制备BaZrO3和Y掺杂的BaZrO3坩埚,并用其熔炼富钛合金(Ti2Ni,含钛量63%,质量分数)。研究Y2O3掺杂对BaZrO3坩埚侵蚀层及组织形貌的变化,合金熔体受耐火材料元素污染量的变化以及Y2O3掺杂BaZrO3坩埚抵抗钛熔体的侵蚀性。结果表明:1500℃时,Ti2Ni熔体对掺杂Y2O3的BaZrO3坩埚侵蚀层厚(1700m),小于未掺杂的BaZrO3侵蚀层厚度(2000m);Y掺杂BaZrO3坩埚内壁晶粒相对完整,仅部分晶界受熔体侵蚀而模糊,未掺杂的BaZrO3坩埚晶粒受钛熔体侵蚀及冲刷,出现层片状组织,且内壁结构疏松;随着保温时间从5min增至15min时,Y掺杂BaZrO3坩埚熔炼后Ti2Ni合金中的O和Zr元素均达到平衡;而未掺杂的BaZrO3熔炼后Ti2Ni中O和Zr含量随保温时间增加而增加。热力学计算也支持上述结论,说明耐火材料在Ti2Ni熔体中的溶解的进行表明促进BaZrO3坩埚合金界面反应,Y2O3掺杂能改善BaZrO3稳定性,增强抗钛熔体的侵蚀性,降低其在钛合金中的溶解。 展开更多
关键词 锆酸钡 氧化钇 掺杂 钛合金 稳定性 抗侵蚀性
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Na2MoO4·2H2O晶体及其熔体结构的温致拉曼光谱 预览
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作者 丁雅妮 尤静林 +4 位作者 王敏 Lu Liming 王建 曹培明 徐琰东 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第5期803-811,共9页
利用原位高温拉曼光谱技术对Na2MoO4·2H2O(NMHO)晶体的脱水、相变以及熔融过程中微结构变化和分子振动特性进行了研究。结果显示在363K,正交NMHO晶体脱水形成对称性更高的立方α-NMO(Na2MoO4)晶体;随着温度升高至熔点,α-NMO晶体... 利用原位高温拉曼光谱技术对Na2MoO4·2H2O(NMHO)晶体的脱水、相变以及熔融过程中微结构变化和分子振动特性进行了研究。结果显示在363K,正交NMHO晶体脱水形成对称性更高的立方α-NMO(Na2MoO4)晶体;随着温度升高至熔点,α-NMO晶体经历了如下相变:α→β→γ→δ,分析了相变过程中温度对孤立的[MoO4]2-中Mo-O键的对称伸缩振动波数的作用,进而获得其平均键长以及对称性的变化过程;结合密度泛函理论对已知晶型的NMHO,α-NMO及γ-NMO晶体进行了拉曼光谱的计算模拟,并对其振动模式进行了归属;采用量子化学从头计算方法研究了NMO熔体中[MoO4]2-的团簇类型。 展开更多
关键词 Na2MoO4·2H2O 原位高温拉曼光谱 熔体结构
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坩埚位置对PVT生长AlN晶体过程中物质传输的影响
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作者 雷丹 王琦琨 +4 位作者 黄嘉丽 贺广东 龚建超 付丹扬 吴亮 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第5期665-670,共6页
使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件以及自主开发的PVT法有限元传质模块对全自动、双电阻加热物理气相沉积炉开展了AlN晶体生长工艺过程中不同坩埚埚位对温度场、过饱和度场及烧结体升华速率等影响的模拟仿真分析研究。模拟仿真结果表明:在... 使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件以及自主开发的PVT法有限元传质模块对全自动、双电阻加热物理气相沉积炉开展了AlN晶体生长工艺过程中不同坩埚埚位对温度场、过饱和度场及烧结体升华速率等影响的模拟仿真分析研究。模拟仿真结果表明:在给定工艺条件下,坩埚埚位较低时烧结体温度较高且内部温差较小,烧结体升华表面存在较大的Al蒸气分压梯度,各表面升华速率较快且均匀,籽晶衬底生长前沿温度场呈微凸分布,有利于晶体扩径及生长高质量晶体。随着坩埚埚位的上升,低温区向坩埚壁扩展,预烧结体内轴向及径向温度梯度增加,籽晶衬底附近径向温度梯度逐步降低,过饱和度区域扩大且增强。在坩埚埚位较高情况下,坩埚内原料升华变得不均匀,坩埚侧壁存在高过饱和区域,极易在坩埚壁上发生大量的AlN多晶沉积。模拟分析结果与大量实际晶体生长实验后的坩埚壁处沉积现象及剩余烧结体原料形态相符,较好地验证了模拟仿真分析结果的准确性。 展开更多
关键词 ALN 物理气相传输法 模拟仿真 坩埚埚位 物质传输
物理气相传输法生长1英寸AlN单晶及其表征分析 预览
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作者 贺广东 王琦琨 +4 位作者 雷丹 龚建超 黄嘉丽 付丹扬 吴亮 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1604-1607,共4页
本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭。将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、... 本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭。将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、高分辨率X射线衍射仪、分光光度计对籽晶片与外延晶片进行结晶质量、位错密度以及紫外透光率等性能表征。结果表明:外延晶片的拉曼E2(high)半高宽为2.86 cm^-1,(002)面XRD摇摆曲线半高宽为241 arcsec,说明晶片具有很高的结晶质量;经过同质外延4次迭代后的晶片较初始籽晶片相比质量有所下降,说明生长过程中由于非平衡生长存在缺陷的增殖;外延晶片具有极其优异的紫外透光率,深紫外265~280 nm波段下的吸收系数低至19~21.5 cm^-1。 展开更多
关键词 氮化铝 物理气相传输 同质外延 紫外透光率
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316L不锈钢双极板磁控溅射镀层的耐蚀性与导电性能
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作者 宓保森 周科 +2 位作者 秦子威 陈卓 汪宏斌 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期106-110,142共6页
为了提高不锈钢双极板的耐蚀性与导电性能,使用非平衡磁控溅射工艺,在316L不锈钢表面制备TiN、CrN、TiCrN镀层。使用X射线衍射仪(XRD)表征镀层的结构,使用扫描电镜(SEM)表征镀层的表面形貌,在模拟质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Me... 为了提高不锈钢双极板的耐蚀性与导电性能,使用非平衡磁控溅射工艺,在316L不锈钢表面制备TiN、CrN、TiCrN镀层。使用X射线衍射仪(XRD)表征镀层的结构,使用扫描电镜(SEM)表征镀层的表面形貌,在模拟质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的环境下,使用电化学测试方法分析3种镀层耐蚀性,使用接触电阻试验测试3种镀层与碳纸的接触电阻。结果表明:TiN镀层为TiN相,CrN镀层为CrN相,TiCrN镀层包含CrN相和TiN相;3种镀层表面致密,没有明显孔洞;3种镀层耐蚀性能相比于316L不锈钢提升了1~2个数量级,其中TiCrN镀层的耐蚀性优于TiN和CrN镀层;TiN、CrN、TiCrN镀层都显著降低了316L不锈钢的接触电阻,TiN镀层接触电阻最小。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 磁控溅射 不锈钢双极板 镀层 耐蚀性 导电性能
高炉炉缸凝铁层导热系数测定及传热模型修正
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作者 温旭 姜华 +3 位作者 曹进 王炜 徐润生 余仲达 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期347-353,共7页
高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将延长高炉寿命。采用自制的凝铁层模拟实验装置,在中温高压条件下利用锡与焦炭制备凝铁层模拟样品;通过三维数码显微镜观察统计不同凝铁层模拟样品对应的金属与焦炭的面积比,采用瞬态平面热源法测定... 高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将延长高炉寿命。采用自制的凝铁层模拟实验装置,在中温高压条件下利用锡与焦炭制备凝铁层模拟样品;通过三维数码显微镜观察统计不同凝铁层模拟样品对应的金属与焦炭的面积比,采用瞬态平面热源法测定导热系数,探究其对凝铁层导热系数的影响。结果表明,凝铁层模拟样品(凝锡层)的导热系数范围是23.58~40.39 W/(m·K);凝铁层样品的导热系数范围为28.05~48.19 W/(m·K);还原凝铁层真实导热系数后,可以确定高炉炉缸区域传热模型中的气隙厚度为0.5~1.0 mm。 展开更多
关键词 高炉炉缸 凝铁层 导热系数 传热模型 气隙
X-ray成像技术表征金属凝固组织及其演化过程研究进展 预览
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作者 帅三三 王江 任忠鸣 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期68-76,共9页
X-ray具有较强的穿透性,可以穿透一定厚度的金属块状材料(毫米级的重金属,如钢、镍基合金等和厘米级的轻质金属,如铝、镁合金等),因而可以用来对其进行成像,获得其内部二维和三维微观结构。X-ray成像技术对被表征物体的成像是非破坏性的... X-ray具有较强的穿透性,可以穿透一定厚度的金属块状材料(毫米级的重金属,如钢、镍基合金等和厘米级的轻质金属,如铝、镁合金等),因而可以用来对其进行成像,获得其内部二维和三维微观结构。X-ray成像技术对被表征物体的成像是非破坏性的(non-destructive),因而在一定的时间和空间分辨率条件下,还可以对金属材料成形过程的组织演化实时观测,实现对金属材料成形过程宏/微观结构演化的原位表征。第三代同步辐射光源可以产生高通量、高能量、高分辨率以及高相干性的X-ray光束,利用它可以实现对金属材料从宏观(厘米级)到微观(微米、亚微米、纳米级)结构及其演化过程快速、准确的测量表征。X-ray成像技术已经成为研究金属凝固科学问题的有力手段。简介了X-ray成像技术的基本原理,综述了X-ray成像技术在金属凝固组织三维(3D)表征和组织演化过程二维和四维(3D+时间)原位表征中的应用。最后对未来X-ray成像技术在金属材料凝固领域的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 X-ray成像 同步辐射 金属凝固 原位表征 微观结构演化
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钙化焙烧-酸浸工艺提取低冰镍中有价金属 预览
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作者 耿淑华 李光石 +4 位作者 赵勇 程红伟 陆一 鲁雄刚 许茜 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第10期2202-2212,共11页
利用钙化焙烧-酸浸工艺,以CaO为焙烧添加剂从低冰镍中高效提取有价金属。研究焙烧温度、焙烧时间、添加剂CaO、H2SO4浓度和浸出液固比对有价金属提取率的影响。研究结果表明:在最佳条件下,Ni、Cu、Co和Fe的提取率分别为94.2%、98.1%、92... 利用钙化焙烧-酸浸工艺,以CaO为焙烧添加剂从低冰镍中高效提取有价金属。研究焙烧温度、焙烧时间、添加剂CaO、H2SO4浓度和浸出液固比对有价金属提取率的影响。研究结果表明:在最佳条件下,Ni、Cu、Co和Fe的提取率分别为94.2%、98.1%、92.2%和89.3%。在随后的针铁矿法除铁工艺中,99.6%的Fe从浸出液中以针铁矿的形式分离。阐明CaO的焙烧行为与机理,焙烧过程中CaO与Fe2O3优先反应,抑制有色金属铁氧体的形成,使得金属氧化物(Cu O和NixCu1-xO)在高温焙烧过程中能保持稳定,最终通过稀硫酸溶液浸出实现有价金属的高效提取。 展开更多
关键词 低冰镍 钙化焙烧 CAO 铁酸盐 针铁矿工艺
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方石英的含量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响 预览
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作者 刘利俊 刘超 +3 位作者 玄伟东 杜路发 邵玮 任忠鸣 《铸造》 CAS 北大核心 2019年第6期634-639,共6页
以石英玻璃粉为基体,方石英为矿化剂,陶瓷铸造蜡为增塑剂,利用热压注法制备了氧化硅陶瓷型芯,研究了方石英添加量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:随着方石英添加量的增加,陶瓷型芯样品中石英玻璃析晶含量先增大后减小,样品... 以石英玻璃粉为基体,方石英为矿化剂,陶瓷铸造蜡为增塑剂,利用热压注法制备了氧化硅陶瓷型芯,研究了方石英添加量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:随着方石英添加量的增加,陶瓷型芯样品中石英玻璃析晶含量先增大后减小,样品的收缩率及高温挠度逐渐减小,高温强度先增加后减小,显气孔率随方石英添加量的增加逐渐增大。经验证,在烧结温度为1200℃下,方石英的最佳添加量为5%时,氧化硅陶瓷型芯的综合性能最好。 展开更多
关键词 氧化硅陶瓷型芯 方石英添加量 石英玻璃析晶 综合性能
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激光增材制造单晶高温合金研究进展 预览
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作者 刘龙涛 陈超越 +2 位作者 李霞 王江 任忠鸣 《精密成形工程》 2019年第4期73-80,共8页
镍基单晶高温合金具有良好的高温强度、抗氧化和抗腐蚀性能、抗蠕变性能和组织稳定性,被广泛应用于制造航空发动机和燃气轮机叶片。由于其工作条件复杂恶劣,采用有效手段修复单晶叶片可以大大提高其使用寿命。综述了激光增材制造技术制... 镍基单晶高温合金具有良好的高温强度、抗氧化和抗腐蚀性能、抗蠕变性能和组织稳定性,被广泛应用于制造航空发动机和燃气轮机叶片。由于其工作条件复杂恶劣,采用有效手段修复单晶叶片可以大大提高其使用寿命。综述了激光增材制造技术制备单晶高温合金的研究现状,介绍了激光增材制造技术制备单晶合金的理论基础,以及控制其单晶凝固组织的困难和不足,着重综述了激光增材制造技术控制单晶高温合金凝固制造的方法,主要包括通过激光参数调控温度梯度及凝固速率,以及通过基体晶体取向控制晶粒外延生长。最后,展望了该领域未来的主要研究方向和发展前景。 展开更多
关键词 激光增材制造 单晶高温合金 外延生长 CET转变
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AZ61镁合金电磁连铸过程流场-温度场-组织的数值模拟 预览
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作者 张威武 汪渊源 +3 位作者 李彬 任忠鸣 钟云波 雷作胜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期241-247,共7页
在镁合金连铸过程中,结晶器内镁液的流场和温度场分布对镁合金凝固组织有着重大的影响。深入了解连铸结晶器内镁液流场及温度场的分布可以在很大程度上改善铸坯的质量。采用有限元方法对AZ61镁合金圆坯结晶器电磁搅拌(Electromagnetic s... 在镁合金连铸过程中,结晶器内镁液的流场和温度场分布对镁合金凝固组织有着重大的影响。深入了解连铸结晶器内镁液流场及温度场的分布可以在很大程度上改善铸坯的质量。采用有限元方法对AZ61镁合金圆坯结晶器电磁搅拌(Electromagnetic stirring, EMS)过程中流场及温度场进行数值模拟,同时对电磁搅拌条件下镁合金组织进行数值模拟。结果表明:在旋转电磁搅拌条件下镁合金受到旋转的电磁力,镁液在水平方向上围绕结晶器中心做旋转运动。随着磁感应强度从0增大到100 Gs,水平方向平均流速从0增大到6 mm/s,熔体凝固速度加快,结晶器内液相穴深度从20.2 cm减小到10.6 cm,结晶器中心到边部温度梯度减小。在电磁搅拌条件下,镁合金凝固组织中等轴晶比率增大;当磁感应强度增大到40 Gs时,晶粒由枝晶状态完全转化为类球状,晶粒平均尺寸由未搅拌时的366μm变为110μm。 展开更多
关键词 镁合金 电磁搅拌 流场 温度场 凝固组织
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变形和回火时间对F40微合金钢组织与性能的影响
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作者 刘昭 熊辉辉 张恒华 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第3期62-67,共6页
利用电阻加热结合天锻锻压机对F40微合金钢试样进行不同程度的变形,之后在700℃进行不同的时间回火处理;通过OM、SEM和TEM研究其组织变化,采用电阻仪和显微硬度计测量其电阻率和显微硬度。结果表明:变形量越大,其板条状组织越紊乱,且... 利用电阻加热结合天锻锻压机对F40微合金钢试样进行不同程度的变形,之后在700℃进行不同的时间回火处理;通过OM、SEM和TEM研究其组织变化,采用电阻仪和显微硬度计测量其电阻率和显微硬度。结果表明:变形量越大,其板条状组织越紊乱,且随着回火时间的延长,板条状组织逐渐呈多边化,回火120 min时局部有小角度亚晶以及位错胞形成;电阻率和硬度随回火时间的变化规律均为先降后升再降,最后趋于稳定;而变形量越大,其电阻率和硬度值越高,达到峰值的时间也越快。 展开更多
关键词 F40微合金钢 变形量 回火时间 组织 电阻率 硬度
横向静磁场对激光熔化增材制造Al-12%Si合金凝固组织的影响 被引量:2
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作者 帅三三 林鑫 +3 位作者 肖武泉 余建波 王江 任忠鸣 《金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期918-926,共9页
利用送粉式激光熔化3D打印工艺,研究了外加横向稳恒磁场对3D打印Al-12%Si合金构件凝固组织的影响。结果表明,在有/无横向稳恒磁场下,激光熔化单道薄壁试样的宏观凝固组织未发生明显改变,其主要以白亮带(以α-Al相为主)和灰暗区(以Al... 利用送粉式激光熔化3D打印工艺,研究了外加横向稳恒磁场对3D打印Al-12%Si合金构件凝固组织的影响。结果表明,在有/无横向稳恒磁场下,激光熔化单道薄壁试样的宏观凝固组织未发生明显改变,其主要以白亮带(以α-Al相为主)和灰暗区(以Al-Si共晶相为主)为基本单元叠加构成。而微观组织分析表明,无磁场时灰暗区内的初生α-Al相呈柱状枝晶形态,施加了0.35 T横向稳恒磁场后,试样灰暗区内的初生α-Al相全部转变为等轴枝晶形态,且枝晶臂发达。基于热电磁力及其Hartman无量纲数(用于表征稳恒磁场对金属熔体流动抑制作用的参数)估算分析表明,0.35 T稳恒磁场下,作用于初生α-Al枝晶上的热电磁力可达10~5N/m3量级;Hartman数远大于10,表明激光熔化微小金属熔池中强烈的Marigoni以及热溶质对流一定程度上被抑制。分析认为,稳恒磁场下凝固组织灰暗区内α-Al相柱状枝晶向等轴枝晶的转变是固相中热电磁力(约105N/m3)对枝晶的破碎作用导致,而等轴枝晶发达的枝晶臂则是横向稳恒磁场抑制熔体流动的结果。 展开更多
关键词 增材制造 横向静磁场 Al-12%Si合金 CET转变 热电磁力
掺杂CaO对BaZrO3耐火材料组织及其与富钛合金界面反应的影响
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作者 陈光耀 兰豹豹 +4 位作者 康菊芸 李宝同 秦子威 鲁雄刚 李重河 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2018年第6期63-69,80共8页
以BaCO3、ZrO2和CaO粉末为原料,在1 400℃下固相合成CaO掺杂BaZrO3粉末,再采用冷等静压结合固相烧结(1 750℃×6h)技术制备CaO掺杂BaZrO3陶瓷片。利用真空感应熔炼技术,在陶瓷片上熔化富钛合金Ti3Ni。研究了不同CaO掺杂量对BaZrO3... 以BaCO3、ZrO2和CaO粉末为原料,在1 400℃下固相合成CaO掺杂BaZrO3粉末,再采用冷等静压结合固相烧结(1 750℃×6h)技术制备CaO掺杂BaZrO3陶瓷片。利用真空感应熔炼技术,在陶瓷片上熔化富钛合金Ti3Ni。研究了不同CaO掺杂量对BaZrO3陶瓷片的组织结构及其与富钛合金Ti3Ni界面反应的影响。结果表明:部分CaO固溶进BaZrO3晶格形成Ba1-xCaxZrO3,剩余CaO均匀分布于Ba1-xCaxZrO3基体;CaO掺杂量的增加使Ba1-xCaxZrO3基体粒径与CaO粒径增大。当CaO掺杂量(摩尔分数)达到15%时,Ti3Ni熔体对陶瓷片的侵蚀层厚度约为32μm;当CaO掺杂量为20%时,侵蚀层约厚11μm。CaO掺杂改变了BaZrO3的晶体结构,并提高了BaZrO3耐火材料的热力学稳定性,有利于BaZrO3耐火材料在活泼金属熔炼领域的应用。 展开更多
关键词 BaZrO3耐火材料 CaO掺杂 富钛合金 Ti3Ni 显微组织 界面反应
Y2O3耐火材料的制备及其与Zr合金界面反应研究
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作者 李宝同 李柱 +3 位作者 康菊芸 秦子威 李重河 鲁雄刚 《稀有金属》 CSCD 北大核心 2018年第7期722-729,共8页
通过在1650,1700,1750℃下烧结6h制备纯Y203坩埚,并利用Y2O3坩埚真空感应熔炼Zr-4合金。借助x射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS)等手段研究了不同烧结温度下制备的Y203坩埚致密度变化,分析了Y2O3耐火材料... 通过在1650,1700,1750℃下烧结6h制备纯Y203坩埚,并利用Y2O3坩埚真空感应熔炼Zr-4合金。借助x射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS)等手段研究了不同烧结温度下制备的Y203坩埚致密度变化,分析了Y2O3耐火材料与锆合金间的界面反应,研究了两者界面反应机制。研究结果表明:1650℃下烧成的坩埚晶粒生长不完全,团聚现象严重,致密度约为87%;1700℃下烧成的坩埚晶粒生长完整,未发现明显的团聚,致密度约为95%;1750℃下烧成的坩埚晶粒生长更加完整,无团聚与二次结晶现象,致密度约为97%;选用1750℃下制备的坩埚熔炼锆合金,熔炼后的坩埚结构完整,界面处没有新相生成,并未见合金熔体渗入现象;熔炼实验后,坩埚与合金界面处有黑色区域生成,可能是由于Y2O3坩埚微结构的变化引起;合金中分布有大量无规则Y的氧化夹杂物;由于Y2O3耐火材料在高温熔体作用下剥落,一部分耐火材料被搅拌人合金熔体中成为夹杂,另一部分分解为Y2O3侵入合金熔体并重新结合生成稳定的Y2O3,过量的O以游离态存在于合金基体中。 展开更多
关键词 Y2O3 锆合金 界面反应 熔炼
PVT方法下AlN烧结工艺坩埚盖处氧杂质沉积行为研究
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作者 龚加玮 王琦琨 +1 位作者 雷丹 吴亮 《半导体光电》 北大核心 2018年第3期365-368,共4页
AlN晶体中的氧杂质会严重影响晶体性能。因此,氧含量的控制一直是AlN晶体生长工艺中的热点和难点。为了减少AlN晶体中的氧杂质含量,通常在长晶之前使用粉料高温烧结工艺去除大部分的氧杂质。使用XRD及EGA等检测方法,对不同烧结工艺下Al... AlN晶体中的氧杂质会严重影响晶体性能。因此,氧含量的控制一直是AlN晶体生长工艺中的热点和难点。为了减少AlN晶体中的氧杂质含量,通常在长晶之前使用粉料高温烧结工艺去除大部分的氧杂质。使用XRD及EGA等检测方法,对不同烧结工艺下AlN烧结过程中坩埚盖处的氧杂质沉积行为及其规律进行了对比研究。研究发现,使用低温(900-1 100℃)真空保温与1 500℃的氮气保护下保温相结合的方法可以极大促进氧杂质在坩埚盖处的前期沉积。在氮气保护环境下进一步提升烧结温度至2 000-2 100℃并经过一段时间的保温后,坩埚盖沉积物表面会出现黄褐色AlN结晶层,相应的检测结果表明此阶段坩埚盖处的氧杂质大量挥发,沉积过程已经基本结束。 展开更多
关键词 AlN烧结 氧杂质 沉积行为 晶体生长
SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能
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作者 计杰 何西娟 吴晓春 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第18期172-175,共4页
研究新型热作模具钢SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能。对SDAH13钢在不同温度不同时间条件下进行离子氮化处理,通过渗层深度计算了SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能,并比较了铝对SDAH13钢离子渗氮和氮的扩散激活能的影响。结果表明:... 研究新型热作模具钢SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能。对SDAH13钢在不同温度不同时间条件下进行离子氮化处理,通过渗层深度计算了SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能,并比较了铝对SDAH13钢离子渗氮和氮的扩散激活能的影响。结果表明:在相同条件下,含铝SDAH13钢渗氮层深度较薄,且氮在含铝SDAH13钢中的扩散激活能为164.0433 kJ/mol,比不含铝SDAH13钢高5 kJ/mol。 展开更多
关键词 SDAH13钢 离子渗氮 扩散激活能
17Cr2Ni2H钢渗碳表面异常软点分析
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作者 王立成 闵永安 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第16期140-143,共4页
17Cr2Ni2H钢采用多用炉渗碳淬火后表面局部区域出现了异常软点。利用金相显微镜、硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对渗碳层进行了综合分析。结果表明:在渗碳过程中,17Cr2Ni2H钢表面局部区域优先形... 17Cr2Ni2H钢采用多用炉渗碳淬火后表面局部区域出现了异常软点。利用金相显微镜、硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对渗碳层进行了综合分析。结果表明:在渗碳过程中,17Cr2Ni2H钢表面局部区域优先形成一层致密的尖晶石结构的氧化膜,阻碍了碳的渗入,淬火后表面局部区域因渗碳不足而形成了异常软点。 展开更多
关键词 17Cr2Ni2H钢 渗碳 氧化膜 异常软点
Y2O3掺杂BaZrO3显微组织演变及与钛熔体相容性 预览
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作者 周路海 陈光耀 +4 位作者 李宝同 程治玮 ALI Wajid 鲁雄刚 李重河 《中国有色金属学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2276-2282,共7页
以BaCO3、ZrO2和Y2O3为原料的6种配比混合料在1200℃经固相合成Y2O3掺杂BaZrO3粉体,并经冷等静压成型后在1750℃烧结成圆片.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDS)分析不同Y2O3掺杂量对BaZrO3粉体组成及其对BaZrO... 以BaCO3、ZrO2和Y2O3为原料的6种配比混合料在1200℃经固相合成Y2O3掺杂BaZrO3粉体,并经冷等静压成型后在1750℃烧结成圆片.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDS)分析不同Y2O3掺杂量对BaZrO3粉体组成及其对BaZrO3圆片的显微组织结构和烧结性能的影响.结果表明:Y2O3掺杂BaZrO3主要由BaZrO3和Ba2YZrO6构成;随着Y2O3掺杂量的增加,Ba2YZrO6含量逐渐增加,并出现团聚现象;同时,BaZrO3晶粒生长受到抑制,导致圆片表面疏松多孔,致密度降低.当原料摩尔比n(BaCO3):n(ZrO2):n(Y2O3)=0.48:0.47:0.1时,所获圆片相对密度达到97.1%.使用该配比粉料制备坩埚感应熔炼TiNi合金后,合金与坩埚无界面反应层存在,也未见明显坩锅组成元素向合金扩散现象,说明Y2O3掺杂BaZrO3是一种非常有潜力的钛合金熔炼制备用耐火材料. 展开更多
关键词 氧化钇 锆酸钡 掺杂 显微组织 界面反应
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