铍铝合金的研究进展

摘要:铍铝合金是一种高性能轻质材料,因其独特的物理和化学性能,在航空航天、汽车工业、电子光学以及国防等领域得到了广泛应用。本文综述了其优异的特性,包括极高的比强度(强度与重量之比)、良好的导热性、出色的尺寸稳定性和优异的耐腐蚀性。介绍了几种主要的制备工艺,如粉末冶金法、熔模铸造和激光增材制造技术,并探讨了这些方法在实际生产中的优缺点。详细分析了铍铝合金在不同领域的应用前景:在航空航天领域,广泛用于制造飞机结构件和发动机部件;在汽车工业中,用于轻量化设计的车身框架和高性能刹车系统;在电子光学领域,则常用于高精度的光学平台和散热装置。尽管铍铝合金具有诸多优势,但其制备过程复杂、成本较高以及对加工工艺的要求严格仍是限制其大规模应用的主要因素。随着材料科学和制造技术的进步,未来有望进一步提升铍铝合金的性能并降低生产成本,使之在高性能轻量化需求日益增长的市场中发挥更大的作用。

高熵氧化物制备研究进展

摘要: 近年来,由五种或五种以上金属元素以等摩尔或近等摩尔比构成,具有各组元高度分散且混乱无序结构特征的高熵氧化物受到了研究人员的广泛关注。高熵氧化物主要有岩盐型、尖晶石型、钙钛矿型和萤石型等几种类型,在储能、催化、吸波及隔热领域均有很好的应用前景。综述了近年来固相反应法、喷雾热解法、共沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法、溶液燃烧合成法和激光脉冲法等制备高熵氧化物的最新研究进展,详细比较了这些方法的优缺点。在此基础上,归纳总结了目前高熵氧化物的各类改性方法;提出了目前高熵氧化物的合成过程中出现的问题,并对高熵氧化物的未来发展趋势进行了展望。

高熵陶瓷耐磨耐蚀一体化涂层发展现状

摘要:工程装备运动部件在腐蚀-摩擦协同作用下易发生加速失效,严重影响设备可靠性和服役寿命。高熵陶瓷凭借其高熵效应赋予的优异化学稳定性、耐蚀性以及高硬度,成为耐磨耐蚀一体化涂层的理想材料体系之一。本文系统综述了高熵陶瓷的内涵、种类、组元设计原则和涂层制备工艺进展。根据非金属元素组成,将高熵陶瓷分为氮化物、氧化物、碳化物和硼化物等体系,详细分析了各类高熵陶瓷的耐磨耐蚀性能特征,展现了高熵陶瓷在耐磨耐蚀一体化涂层的应用方面具有极高的潜力。研究表明,高熵陶瓷的组元配比通过影响混合熵和微观组织结构,进而调控其力学性能与耐蚀行为。当前研究主要采用半经验法和第一性原理计算等方法开展组元设计,通过优化单一金属或非金属元素的组分比例,探索高熵陶瓷涂层的最佳耐蚀耐磨性能。基于现有研究进展,指出高熵陶瓷涂层仍面临耐磨与耐蚀性能难以协同提升,涂层与基体界面结合强度不足等关键科学问题和技术挑战,并且展望了高通量计算与机器学习辅助组元设计,多尺度结构优化等未来发展方向。上述研究成果为高熵陶瓷耐磨耐蚀一体化涂层的开发与应用提供了系统的理论指导和技术参考。

贵金属单原子催化剂的制备及其在CO、VOCs完全氧化反应中的应用

摘要:为有效提高负载型催化剂中贵金属的原子利用效率,贵金属单原子催化剂逐渐成为一个研究热点和前沿课题。我们针对单原子催化剂在催化氧化领域中的应用,综述了几种贵金属单原子催化剂的典型制备方法,包括原子层沉积法、湿法化学法、光化学辅助法、热解法等,并讨论了上述方法的优缺点。此外,对比传统贵金属负载型催化剂,我们重点讨论了贵金属基单原子催化剂在CO催化氧化、 挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化、催化机理等催化氧化过程中的最新研究进展,尤其是贵金属基单原子催化剂在低温低浓度催化氧化过程中表现出的优异催化活性 抗水性和抗毒性,表明该类催化剂具备极大的工业应用潜力。最后,进一步从大规模工业应用角度探讨了单原子催化剂目前面临的挑战和可能的解决办法,期望可以为应用于催化氧化过程的高效、稳定的单原子催化剂的设计提供思路。

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。

钴基高温合金氧化行为研究进展

摘要:钴基高温合金因其优异的抗热腐蚀性、抗热疲劳性能和焊接性能,在航空航天、能源动力和核工业等领域具有重要应用。然而,高温氧化会导致合金性能退化,成为限制其服役寿命的关键因素。本文综述了钴基高温合金的氧化性能研究进展,重点分析了氧化过程的不同阶段及其机理,探讨了合金元素和温度对氧化层形成及演变的影响,并分析了现有研究的不足与挑战。最后指出新型钴基高温合金成分设计与协同机制优化、氧化层调控与相转变控制以及开展动态环境下的氧化行为研究并结合智能方法加速材料优化是未来的重点研究方向。

冷加工制备医用铂钨丝材的研究

摘要:铂钨(PtW)合金是一种优良的生物医用材料,铂钨丝材可制成栓塞弹簧圈,用于治疗脑动脉瘤。由于铂钨属难熔合金,且开坯极易开裂。采用非自耗真空电弧熔炼方法制备铂钨合金铸锭,通过小变形量轧制并配以中间热处理,使铸锭发生塑性变形,结合后续的拉制及不同热处理工艺,采用光学显微镜、扫描电镜对微观组织进行观察,并研究铂钨合金丝材在不同热处理条件下的力学性能变化,成功制备出满足生物医用要求的铂钨超细丝材。

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。

硒提纯与高纯硒制备技术专利分析综述

摘要:了解硒提纯制备专利技术是掌握硒纯化技术研究进展的重要路径,本文对硒提纯与高纯硒制备相关专利进行了统计分析,整理了国内外硒提纯与高纯硒制备技术,并探讨了各提纯工艺的优缺点。全球来看,中国和日本是硒提纯与高纯硒制备技术专利申请主要国家,我国该领域专利申请单位主要集中在云南省和广东省。湿法提纯工艺、火湿法联合工艺及真空蒸馏工艺适用于含硒物料提纯制备硒品位

钪的研究进展及其在铝合金中的应用

摘要:对钪资源、钪在铝合金中的作用、含钪铝合金的发展历程、钪化物的种类、新型低钪含量5 × × × 系铝合金的研制及其性能、Al-Mg-Sc 合金的应用等做了全面的论述。钪是铝及铝合金最有效的晶粒细化剂与性能改善强化剂,若同时加入微量钪与锆,作用效果更加显著。中国是世界钪资源最多的国家,并建成了全球首条高纯高端Sc2O3生产线,生产能力20 t /a,比国外的总生产能力还多75%,具备了大力发展Al-Mg-Sc 合金及其他合金的物质基础。含钪的铝合金产品是一类新型的高端材料,已应用于各个高技术部门。