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镍基合金的高温腐蚀研究进展

镍基合金的高温腐蚀研究进展

摘要: 镍基合金广泛应用于航空航天、能源电力等行业中，然而在一些腐蚀性极其严苛的腐蚀环境中，镍基合金将遭到严重的腐蚀破坏。近些年，越来越多的国内外学者对不同类型的镍基合金在高温环境下的腐蚀行为进行了较为深入的研究，然而到目前为止，对镍基合金高温腐蚀的系统归纳和总结还较为缺乏。基于此，对镍基合金高温腐蚀研究工作进行了较为全面的梳理，从高温氧化、混合气体腐蚀、热腐蚀以及其它腐蚀4 个方面阐述了镍基合金在不同高温环境下的腐蚀行为，结果表明: ① 部分镍基合金在高温环境下合金表面形成致密氧化膜，起到一定的保护作用，但过高的温度可能会引起氧化膜破裂。② 相比高温氧化，混合气体腐蚀相对复杂，其危害性比单一气氛也更大。③ 因服役环境的不同，镍基合金热腐蚀种类较多。当合金中含有稀土元素时，耐热腐蚀性能更好，但含量不宜过高。④ 多孔镍基合金高温腐蚀呈现出不同特点，但目前其腐蚀机理尚不十分明晰。基于研究现状，提出了进一步提高镍基合金高温腐蚀性能的研究重点，以期为镍基合金的设计制备和长寿命服役提供科学参考。
稀有 2026年05月11日
难熔金属表面硅化物涂层的高温防护性能与改性研究进展

难熔金属表面硅化物涂层的高温防护性能与改性研究进展

摘要：难熔金属及其合金具有高熔点、良好的高温力学性能和室温加工性能等优点，广泛应用于航空航天和核工业领域，但在高温有氧环境中易发生“灾难性”氧化，导致难熔金属及其合金的高温力学性能快速下降甚至失效，因此需要在其表面制备高温防护涂层， 提升其高温抗氧化性能。在适用于难熔金属及其合金的众多高温防护涂层体系中， 硅化物涂层应用最为广泛。概述了难熔金属表面硅化物涂层的制备方法、高温抗氧化性能、抗氧化机理以及失效机制；介绍了元素以及陶瓷颗粒掺杂改性的作用机理。经掺杂改性的硅化物涂层体系具有更为优异的高温防护性能，能够有效提升难熔金属在高温有氧环境中的服役温度和服役寿命；在此基础上，展望了难熔金属表面硅化物涂层的发展方向。
稀有 2026年05月09日
基于图像处理的高熵合金图像定量分析技术

基于图像处理的高熵合金图像定量分析技术

摘要: 扫描电子显微镜( scanning electron microscope，SEM) 在材料表征领域具有广泛的应用前景，然而所获得的图像通常难以直接提取定量信息。针对一种共晶高熵合金的扫描电镜图像，提出了一种基于机器学习和图像分割技术的自动化、定量化分析方法，该方法能够有效测量共晶高熵合金板条状区域的面积、长度、宽度、周长以及不同组分的占比。实验结果表明，本研究所提出的方法在高熵合金图像上具有良好的鲁棒性和准确性，为研究高熵合金材料的表面结构提供了重要的技术支持。
稀有 2026年05月07日
镍基多晶高温合金抗蠕变性能研究进展

镍基多晶高温合金抗蠕变性能研究进展

摘要: 镍基多晶高温合金具有出色的抗蠕变性能, 广泛应用于航空航天、能源电力等领域。随着工业技术的发展, 对镍基多晶高温合金蠕变性能的要求也变得越来越严苛。为了改善其蠕变性能, 研究人员进行了大量工作, 重点研究了合金元素对镍基多晶高温合金蠕变性能的影响, 以期通过添加合金元素来实现最大限度的抗蠕变性能提升。以镍基多晶高温合金为主要阐述对象, 分别综述了合金元素的添加对碳化物相、晶界、γ 基体相和γ′沉淀相的影响, 探讨了不同组织结构下合金蠕变变形机理, 为镍基多晶高温合金的设计、制备及其抗蠕变性能的提升提供一定的理论依据和科学指导。
稀有 2026年05月06日
钴基材料催化氧化脱除CO研究进展

钴基材料催化氧化脱除CO研究进展

摘要: 近年来, 钴基催化材料(如四氧化三钴, Co3O4)凭借其多价态、高配位数以及不饱和d电子轨道等特性, 在众多催化剂中脱颖而出, 并在CO催化氧化技术领域引起广泛关注。为推动钴基催化材料的实际应用, 制备低温长期稳定且高效的钴基CO氧化催化剂一直是当前研究的焦点。例如, 在汽车尾气和工业烟气处理方面, 需要避免催化剂高温烧结失活; 而在甲醇重整制氢燃料电池的原料气中的CO脱除过程中, 则需要实现高效的CO选择性氧化反应。回顾了针对钴基催化体系采用的不同改进策略的研究进展, 通过这些改进手段, 成功地提升了催化剂的活性、稳定性和耐受性。同时, 简要阐述了CO在钴基催化剂表面的反应机理, 并总结了当前钴基材料催化氧化CO的热点研究方向, 为其深入研究和商业应用推广提供参考。
稀有 2026年04月28日
高熵合金中的成分非均匀性及其作用

高熵合金中的成分非均匀性及其作用

摘要： 高熵合金因其独特的结构特征和优异的力学性能受到了研究人员的广泛关注。最初， 高熵合金被认为是理想的固溶体， 具有完全随机混乱的元素分布。而近期越来越多的研究表明， 高熵合金中广泛存在元素分布的非均匀性， 包括局域的化学短程有序和元素浓度波动， 这里统称为成分非均匀性。了解高熵合金中成分非均匀性的结构细节及其对于力学行为的作用至关重要。近五年， 不少工作对此进行了探究。简要综述了国内外关于高熵合金中成分非均匀性的研究， 基于其对位错滑移的影响总结了相关材料强化机制， 并展望了高熵合金中成分非均匀性的未来研究趋势。
稀有 2026年04月27日
多主元高熵材料的独特强韧化机制

多主元高熵材料的独特强韧化机制

摘要: 多主元高熵材料拥有几乎无限的化学成分空间，其组织结构也可通过制备与加工工艺有效调控。因此，通过化学成分与组织结构的耦合设计，可有效协调多主元高熵材料中的各种强韧化机制，实现优异的综合力学性能。除传统单主元材料中的强韧化效应以外，多主元高熵材料还可具备独特的强韧化机制，从而获得更优的强度与塑韧性搭配。总结了多主元高熵材料相比于传统单主元材料的多种独特强韧化机制，包括宏量置换固溶与宏量间隙固溶、亚稳工程与双向相变、共生纳米双析与多层级析出、高应力孪生、高密度层错与迟滞马氏体相变、纳米非晶-多主元高熵晶体复合机制等。阐述了上述机制对应的多主元高熵材料成分与结构设计依据和思路，分析了典型机制在具体材料中的微观作用原理。进一步基于传统单主元材料中的经典强韧化机制与多主元高熵材料的独特性讨论了其它可能的强韧化机制。最后，展望了多主元高熵材料基于广阔成分与结构设计空间同时实现优异力学性能与其它功能特性方面的潜力，以有效发挥多主元高熵材料的独特优势和价值。
稀有 2026年04月23日
高强韧抗氢脆高熵合金研究进展

高强韧抗氢脆高熵合金研究进展

摘要: 材料的氢脆敏感性通常随其机械强度的提高而升高，使得高强韧抗氢脆材料的开发面临挑战。高熵合金晶内显著的局部化学环境波动和晶格畸变有助于使其具有良好的氢相容性，在实现高强韧和抗氢脆等特征方面展现出发展潜力。对近年来高强韧抗氢脆高熵合金的研究现状进行了综述: 首先总结了通过添加C，N 和B 等非金属间隙元素进行微合金化调控、析出相调控、主元比例调控和制备工艺优化等方式制备的高强韧高熵合金的抗氢脆性能; 然后基于合金中氢的吸附及扩散行为、氢诱导的变形组织演化等研究，总结了合金的抗氢脆机理; 最后展望了高强韧、抗氢脆高熵合金的未来发展趋势。
稀有 2026年04月22日
高熵合金腐蚀行为研究进展

高熵合金腐蚀行为研究进展

摘要: 高熵合金独特的成分设计和多组元间协同作用，赋予了其许多特殊的物理、化学和力学性能，如在多种腐蚀介质中展现出优于传统合金的耐腐蚀性，在现代工业和高技术领域展现出巨大的应用潜力。从高熵合金成分、制备方法和热机械处理工艺对其晶粒尺寸、元素分布、相结构、晶体缺陷的影响出发，阐明了在多种腐蚀介质中高熵合金表面钝化膜组成成分、形成过程和稳定性的差异化原因，进一步对腐蚀发生的具体形式、腐蚀产物和腐蚀机理进行梳理，准确评估了高熵合金的腐蚀性能。最后，对突破传统合金的应用限制，解决极端服役环境下的“卡脖子”难题，开发高强塑耐腐蚀高熵合金，推进高熵合金新材料工业化应用过程中面临的挑战进行了总结与展望。
稀有 2026年04月21日
轻质高熵高温合金成分设计研究进展

轻质高熵高温合金成分设计研究进展

摘要: 相比于传统镍基高温合金，轻质高熵高温合金可同时具有高强度、低密度等特点，受到了广泛关注。综述了轻质高熵高温合金的研究进展，并依据相结构将其划分为4类: 单相固溶强化合金、金属间化合物相强化合金、共晶组织强化合金和非金属元素强化合金。单相固溶强化合金通过元素调控实现性能优化，例如Al-Nb-V-Ti-Zr体系中Al元素的添加可显著提升其强度和硬度。金属间化合物相强化合金通过第二相的加入提升性能，但需注意某些金属间化合物可能导致脆化。共晶组织强化合金展现出良好的高温性能，但其室温塑性仍需改进。非金属元素强化合金通过多种机制进行强化，但元素添加量的精确控制至关重要。尽管在轻质高熵高温合金的成分设计和微观结构优化方面已取得一定成果，但仍面临成本高和工艺复杂等挑战。未来研究应聚焦于优化成分结构、深化理论研究、降低制备成本以及拓展应用与跨领域合作等方面，以促进轻质高熵高温合金的发展与广泛应用。
稀有 2026年04月20日