【摘 要】
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为改善Ti6A14V (TC4)合金作为骨科硬组织植入物长期在人体内服役时发生细菌感染及体液腐蚀后有害离子释放的弊端,采用溶胶-凝胶法梯度动态升温处理氧化锌(ZnO)溶胶,分别在TC4表面成功制备了纳米ZnO涂层和ZnO/PDA(聚多巴胺)复合涂层.系统分析了2种涂层的物相结构、微观形貌、涂层结合力、润湿性以及在模拟体液中的耐腐蚀性能.结果 表明:TC4基材上所制备的ZnO/PDA复合涂层相较于单一ZnO涂层具有更为均匀的纳米ZnO颗粒分布,PDA对金属离子的螯合作用通过Ti-O-Zn键促进了基底与ZnO
【机 构】
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兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050
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为改善Ti6A14V (TC4)合金作为骨科硬组织植入物长期在人体内服役时发生细菌感染及体液腐蚀后有害离子释放的弊端,采用溶胶-凝胶法梯度动态升温处理氧化锌(ZnO)溶胶,分别在TC4表面成功制备了纳米ZnO涂层和ZnO/PDA(聚多巴胺)复合涂层.系统分析了2种涂层的物相结构、微观形貌、涂层结合力、润湿性以及在模拟体液中的耐腐蚀性能.结果 表明:TC4基材上所制备的ZnO/PDA复合涂层相较于单一ZnO涂层具有更为均匀的纳米ZnO颗粒分布,PDA对金属离子的螯合作用通过Ti-O-Zn键促进了基底与ZnO间的结合力,同时PDA的引入进一步提升了ZnO涂层的润湿性、降低其表面粗糙度、改善了TC4合金的耐腐蚀性能.
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采用光学显微镜、力学性能测试和原位同步辐射高能X射线衍射等方法系统地研究了固溶态Ti-41Nb合金的微观组织与力学行为.结果 表明,Ti-41Nb合金经800℃固溶淬火处理后,其等轴β基体上分布着微量的板条状α“马氏体,呈现典型的双相结构.在拉伸过程中,固溶态Ti-41Nb合金除发生弹性变形外,还发生了β→α”应力诱发马氏体相变.应力诱发马氏体相变在0.0％～3.3％应变范围内较剧烈,在3.3％～4.0％应变范围内相对轻微.在随后的卸载过程中,固溶态Ti-41Nb合金发生了弹性回复,同时伴随着α“→β逆马
针对TC4钛合金仿莲房特征芯体与面板钎焊工艺,采用TiZrCuNi钎料开展了钎焊工艺研究,并分析了主要钎焊工艺参数对钎焊界面组织和夹层结构力学性能的影响.结果 表明:钎焊温度920℃,保温时间90 min时,TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊后界面焊合率良好,界面显微组织为均匀针状α组织和界面金属间化合物,夹层结构平压强度均值为15.14 MPa.钎焊保温时间对TC4钛合金仿莲房特征芯体钎焊界面显微组织影响显著,当钎焊保温时间较短(15 min)时,钎料熔化后,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间较
利用OM、SEM、TEM等手段研究了固溶处理对Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金组织的影响,并对合金的耐腐蚀性能及力学性能进行了测试.结果 表明:固溶处理有效改善铸态合金的组织不均匀性,在460～510℃温度范围固溶处理后,合金的晶粒尺寸随温度升高而逐渐增大,第二相尺寸减小并趋于球形.当固溶温度高于490℃时,有少量Zn2Zr3相析出,且随温度的升高,析出相有增多及粗化趋势.在490℃固溶8h后,合金的组织均匀,耐蚀性相对较好,腐蚀较为均匀,失重腐蚀速率为0.472±0.048 mm/a,抗拉强度、屈服强度及
为克服高锡含量的AgCuZnSn钎料因脆性大而难以加工成形的问题,借鉴药芯焊丝的理念,设计了添加CuSn合金粉粉芯的复合药芯银钎料,研究了粉芯中添加质量分数30％～70％ Cu60Sn40合金粉对药芯银钎料的润湿性、紫铜/Q235钢钎焊接头组织、界面显微硬度及抗拉强度的影响.结果 表明,钎焊过程中芯部CuSn合金粉和外层BAg30CuZnSn原位反应合成高锡含量的AgCuZnSn钎料,获得了成分均匀,结合良好的接头.随着药芯粉芯中合金粉含量的升高,复合药芯银钎料在紫铜板及Q235钢板上的润湿面积不断增大,
采用放电等离子体烧结技术制备了ZnO陶瓷,主要研究了液相(醋酸溶液)的添加对烧结过程的影响.结果表明,通过对初始粉料添加约10％的2 mol/L的醋酸溶液,在等离子体烧结过程中,ZnO陶瓷试样在52℃开始收缩,115℃开始致密化,160℃致密度可达95％以上,200℃即可完成致密化.在250℃烧结5 min后,晶粒尺寸从初始粉体的200nm增长到600nm.X射线衍射结果表明,在液相辅助等离子烧结过程中,ZnO陶瓷中未出现明显杂相,并且晶粒生长表现出沿外施压力垂直的方向取向生长.通过计算发现,液相辅助等离
采用金相、XRD、SEM、拉伸等检测手段探究45°交叉光栅式与往复交叉光栅式2种扫描路径对激光立体成形GH3536合金的影响.结果 表明,2种扫描路径对成形后的GH3536合金显微组织影响不大.基体都是y相,并存在M23C6与M6C 2种类型的碳化物.往复交叉光栅式的热量累积稍高于45°交叉光栅式,导致其孔隙率较大,成形高度较高.2种扫描路径的拉伸性能相近,断裂方式均为韧性断裂.裂纹发生在碳化物处,以沿晶断裂为主.
利用真空感应炉制备了3种W质量分数(1.02％、0.52％和0％)的难变形高温合金U720Li铸件并对其进行了均匀化处理,重点研究了W对均匀化态U720Li合金热变形行为和开裂特征的影响.结果 表明,W含量的减少导致均匀化炉冷态合金在1000℃的变形抗力逐渐降低,当W含量减小至0％时拉伸塑性大幅提高,断裂模式由沿晶断裂转变为沿晶-穿晶混合断裂.随着W含量的降低均匀化炉冷态和空冷态合金晶内的显微硬度均逐渐下降,γ\'尺寸明显增大,体积分数逐渐减小.W对变形抗力和热塑性造成影响的主要原因是,W的减少不仅降
采用真空电弧熔炼法制备了AlCoCrFeNiSix(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0)高熵合金,利用75％Na2SO4+25％NaCl(质量分数,下同)热盐涂覆的方法,对比研究了 Si的添加及其含量对等摩尔比AlCoCrFeNi高熵合金在950℃下热腐蚀行为的影响.结果表明:经100 h热腐蚀后,由于发生Al的选择性氧化,合金表层相组成由bcc转变为fcc.适量Si的添加,会促使合金表面快速生成单一Al2O3膜,提高合金的热腐蚀抗力.但随着Si含量的增加,合金表面生成了由Al2O3和富Cr-Fe-C
针对超瞬态凝固增材制造梯度整体涡轮叶盘用高温合金粉末特性开展研究.根据合金的承温能力和JMatPro相平衡计算结果,分别选用GH4169和K418合金作为盘体心部和轮盘边缘部位材料,DZ4125合金作为叶片材料.采用真空感应熔炼氩气雾化制粉(VIGA)制备高温合金粉末,机械筛分至53～105μm粒度范围,采用差示扫描量热仪(DSC)、场发射扫描电镜(FESEM)、电子探针(EPMA)、激光粒度仪、动态图像粒度粒形分析仪以及综合粉体性能测试仪对高温合金粉末的相变温度、显微组织、元素偏析行为、粒度、粒形、松装
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