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第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

第一性原理在热障涂层中的研究与应用进展

摘要：第一性原理作为一种不依赖经验参数的定量分析方法，能够大幅度缩减材料从设计到工程化应用的周期及成本，对热障涂层的研究具有重要的推动作用。总结了近年来第一性原理在热障涂层材料体系设计和界面结合优化等方面的研究成果，从热障涂层材料的结构稳定性、力学性能、热物理性能和耐腐蚀性能等４个方面，概括了第一性原理在界面结合功、分离功、电子结构、成键情况等方面的应用，揭示了杂质和掺杂剂对界面强化/削弱的机理，为热障涂层的深入研究提供了必要的理论知识储备。
新材料 2024年06月25日
石墨烯增强相对镍基复合镀层的强化作用及镀层制备

石墨烯增强相对镍基复合镀层的强化作用及镀层制备

摘要:为促进石墨烯基复合材料的制备和应用，利用电沉积的方法在碳素钢基体表面分别制备了石墨烯/镍复合镀层及纯镍镀层，利用扫描电镜(SEM)对镀层的形貌进行了观察分析，利用X射线衍射仪(XRD)对镀层的物相进行了分析，利用硬度测试仪对镀层进行了力学性能的评价。研究表明: 在相同的制备条件下，对于石墨烯/镍复合镀层，石墨烯的引入使镍基晶粒细化，且由于石墨烯导电性能比镍好，在电沉积过程中，镍离子优先在石墨烯片上沉积形成包状凸起; 而未添加石墨烯的纯镍镀层在沉积过程形成的是较为光滑平整的纯镍镀层，晶粒较大。XRD检测结果显示，整个电沉积过程无相变发生，石墨烯的引入使得沉积镍的晶粒细小，组织更致密。Raman检测结果显示沉积电流越小，沉积的石墨烯的2D峰与G峰的强度比值越大，分散效果越好。添加石墨烯的镍镀层硬度明显高于未添加石墨烯的镀层，最高硬度可达约530HV4.9N。以上结果表明:利用电沉积技术将石墨烯作为第二相引入到金属基体中，是一种有效制备高性能石墨烯/金属复合材料的方法。
新材料 2024年06月25日
冷喷涂制备高熵合金的研究进展

冷喷涂制备高熵合金的研究进展

摘要:高熵合金是近年来一种突破传统合金设计理念的新型多主元合金材料，在抗压强度、硬度、热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性等方面具有显著优于常规金属材料的特质。冷喷涂作为一种固态沉积技术，在高性能涂层制备、零件修复与再制造和零构件增材制造等方面受到国内外的广泛关注，为高熵合金的制备提供了一种新的途径。通过分析国内外冷喷涂制备高熵合金的研究现状，重点阐述了冷喷涂高熵合金原料粉末制备、喷涂工艺参数优化、涂层显微组织结构及性能、粒子结合机制和后处理工艺等方面的进展，并对冷喷涂制备高性能高熵合金未来的研究方向提出了展望。
新材料 2024年06月25日
冷喷涂铜涂层研究进展

冷喷涂铜涂层研究进展

摘要： 冷喷涂技术自其发现，就在制备致密金属涂层方面表现出突出的优势，但有时候涂层性能并不能满足工业需要。鉴于此，以被广泛关注的纯铜为例，主要综述了近年来国内外冷喷涂铜涂层的工艺与性能特征，讨论了4种后处理工艺对冷喷涂铜涂层组织及性能的影响，并给出了冷喷涂铜涂层在主要领域的应用，最后对冷喷涂制备纯铜仍然存在的难题与解决策略进行了分析展望。
有色 2024年06月25日
冷喷涂沉积层中的孔隙及其控制措施

冷喷涂沉积层中的孔隙及其控制措施

摘要：冷喷涂沉积层中的孔隙率反映了喷涂颗粒的变形程度及它们之间的结合程度，对沉积层的硬度、弹性模量、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能和疲劳性能等均有一定影响。沉积层孔隙率对评价沉积层综合性能、优化冷喷涂工艺等均有着重要的意义，是衡量沉积层质量的重要指标之一。目前已有多篇文章系统介绍了冷喷涂工艺对沉积层性能的影响，但鲜有关于冷喷涂沉积层中孔隙及其控制措施的综述性报道。为此，在参阅了大量文献的基础上，系统阐述了冷喷涂沉积层中孔隙的形成及其检测方法和影响因素，并总结了孔隙率对沉积层性能的影响及降低沉积层孔隙率的措施。
新材料 2024年06月25日
冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

摘要：综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状，总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响，详细阐述了涂层晶化及沉积机制，并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳，最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望。
新材料 2024年06月25日
无机硅酸盐富锌防腐涂料的研究进展

无机硅酸盐富锌防腐涂料的研究进展

摘要：金属的腐蚀给社会的经济发展造成了巨大的损失浪费，富锌涂料因其简单、经济有效的特点在防腐领域得到了广泛应用。本文综述了无机硅酸盐富锌防腐涂层的防腐原理及国内外的研究进展，分析归纳了影响无机硅酸盐富锌防腐涂层效果的因素，最后指出了该涂料存在的主要问题及未来的发展方向。
无机 2024年06月25日
海洋大气环境下稀土及铌微合金钢的腐蚀行为研究

海洋大气环境下稀土及铌微合金钢的腐蚀行为研究

摘要：为给微合金钢的设计开发理论提供数据支撑，通过显微组织表征、干湿交替循环试验、中性盐雾试验和电化学分析等测试手段研究了稀土微合金钢和铌微合金钢在海洋大气环境中的腐蚀行为，对比分析了其耐腐蚀性能。结果表明: 微合金钢的显微组织由铁素体和珠光体组成，并且铌微合金化有助于细化晶粒并能阻碍珠光体组织的形成。在腐蚀初期锈层的主要成分为γ-Fe2O3，γ-FeOOH，对于基体的保护性并不明显。随着暴露周期的延长，γ-FeOOH逐渐转化为α-FeOOH，提高了锈层对基体的保护作用，从而使腐蚀电流密度下降，提升了2种钢的耐腐蚀性能。经过较长周期腐蚀后，铌微合金钢中晶粒的细化有利于增加表面锈层的致密性，α-FeOOH 的含量相对较高，从而减慢了腐蚀速率。因此，相对于稀土微合金钢，铌微合金钢显示出更好的耐大气腐蚀性能。
钢铁 2024年06月25日
高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

摘要： 随着现代工业的快速发展，SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@ Cu/Cu复合材料，并通过金相显微镜、XＲD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明: 随着SiC体积含量的增加，β-SiC@ Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@ Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70MPa以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。
复合 2024年06月25日
锌电积用新型阳极的研究进展

锌电积用新型阳极的研究进展

摘要：铅阳极价格低廉且在酸性硫酸盐溶液中稳定而被用于生产高纯度的锌，但随着矿物品位降低，锌电解液环境变差，传统铅阳极的许多问题限制了其进一步发展，包括析氧电位过高、阳极溶解引起的阴极产品污染、力学性能差等。为解决这些问题，从几个不同方面对新型阳极进行阐述：（1）在铅合金中掺杂不同的元素（如Ag，Ca，Co，RE等），通过外加物质改善合金结构，提升铅阳极电催化活性，降低铅在电解液中的溶解；（2）应用不同加工工艺提升铅合金内部均匀致密程度，提升合金力学性能；（3）应用其他类型的阳极，如钛基阳极、铝基阳极、碳纤维阳极等防止铅合金本身性质带来的问题。介绍不同阳极改进方式的同时也提及了其制备工艺和电催化机制，为未来新型阳极的发展趋势指明了方向。
新能源 2024年06月24日
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