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难熔高熵合金性能调控与增材制造

难熔高熵合金性能调控与增材制造

摘要：难熔高熵合金（refractory high-entropy alloys,RHEAs）通过添加多种难熔元素形成等原子比或近等原子比的多主元合金，具有简单的相结构和优异的高温性能，在高温合金领域具有极为广阔的应用前景。本文以难熔高熵合金的性能特点与制备工艺为基础，从合金制备与成形面临的挑战出发，综述了难熔高熵合金的性能调控方法与研究进展，介绍了增材制造难熔高熵合金实现的突破与面临的困境，对难熔高熵合金的成分设计及优化、材料制备与加工、增材制造成形进行了展望，并对其未来重点研究方向提出了如下建议：通过调控相结构和相界面克服难熔高熵合金的强韧制约；结合传统强韧化理论与难熔高熵合金自身性能特点进行材料设计；借助增材制造技术的工艺特征促进难熔高熵合金的形性调控；探究难熔高熵合金在高温及多场耦合环境下的使役性能与失效机制。
稀有 2024年03月04日
难熔高熵合金的研究进展及应用

难熔高熵合金的研究进展及应用

摘要：高熵合金不同于传统工程合金，是由多种元素以等摩尔或近等摩尔的比例混合，形成的以简单固溶体结构为基体的系列成分复杂合金。其中含高熔点元素的难熔高熵合金具有较高的高温强度和优异的高温抗氧化性能及耐蚀性能等突出特点，其潜在的高温应用价值引起了广泛关注。详细阐述了难熔高熵合金的研究现状及应用，根据晶体结构类型将难熔合金体系进行了分类，并对各类体系中的微观组织特征进行了概述；进而归纳总结了难熔高熵合金的各种性能，包括高强度、耐磨性、高温抗氧化性、耐蚀性能等；最后对难熔高熵合金的发展及应用前景进行了展望。
稀有 2024年01月21日
锆基形状记忆合金的研究进展

锆基形状记忆合金的研究进展

摘要: Zr基形状记忆合金具有高的相变温度、大的形状记忆效应和低的磁化率等特点,逐渐受到研究者的关注,同时在航天、航空、能源和医疗等领域展现出良好的应用前景。Zr基形状记忆合金主要包括Zr-Cu基高温形状记忆合金和Zr-Nb 基生物医用形状记忆合金。Zr-Cu基合金相变温度最高可达1000 ℃ ,最大形状记忆效应为6.87%,具有价格较低和易加工成形的优点。Zr-Nb基合金相比奥氏体不锈钢、CoCr合金和钛合金等医用植入材料具有更低的磁化率,有效避免了对核磁共振成像(MRI)影响,可以提高检测准确度。本文对近年来国内外关于Zr-Cu 基和Zr-Nb基形状记忆合金的研究进展进行了综合评述,重点介绍了合金的微观结构、相变机制、形状记忆特性、力学性能、磁化特性和生物相容性,并提出了未来需要重点关注的研究方向。
稀有 2024年06月28日
锆基非晶合金焊接与晶化控制研究现状

锆基非晶合金焊接与晶化控制研究现状

[ 摘要]　锆基非晶合金凭借着高强度和耐腐蚀等优异性能成为材料科学与工程领域的研究热点，并在航空航天、电力电气等领域实现应用。然而，块体锆基非晶合金制备尺寸有限且焊接过程中易发生晶化，难以实现大尺寸非晶材料的生产应用。因此，在分析锆基非晶合金焊接性的基础上，综述了锆基非晶合金焊接的研究现状以及晶化控制研究进展，最后针对锆基非晶合金焊接存在的问题对未来的研究方向进行了展望。
稀有 2024年01月21日
激光增材制造技术制备高熵合金的研究进展

激光增材制造技术制备高熵合金的研究进展

摘要：目前基于焓变的传统合金化材料设计理念趋于极限，而基于熵变设计的新型金属材料中高熵合金设计自由度大，弥补了亚稳态材料室温脆性以及亚稳晶化的不足，且在性能上不断取得突破。激光增材制造技术具有不同于传统的加工设计和制造理念，为推动先进合金材料的发展提供了新的可能，已经成为链接材料与产品的关键技术。本文基于不同维度的激光增材制造技术，从2D、3D和4D 这3种维度分别介绍了激光熔覆技术制备高熵合金涂层、3D打印技术制备高熵合金和4D打印技术制备高熵高温形状记忆合金的研究现状，并结合目前研究中所面临的关键技术问题及解决方案进行了讨论，最后对激光增材制造技术制备先进合金材料进行了总结和展望。
稀有 2024年06月13日
镍基高温合金表面冲击强化机制及应用研究进展

镍基高温合金表面冲击强化机制及应用研究进展

摘要：为满足不断攀升的两机涡轮动力系统的快速发展，表面冲击强化技术在涡轮转子用高温合金表面强化的应用及相应机制的研究受到了广泛关注。然而，高温合金表面硬化层在高温服役环境下的回复、再结晶行为难以避免，由此引起的表面强韧化、抗疲劳效果的退化，成为制约表面冲击强化技术在先进高温合金关键部件深入应用的瓶颈。本文总结了近年来镍基高温合金表面冲击强化机制及应用研究进展，分析了表面冲击强化对镍基高温合金表面强韧性及抗疲劳的作用规律，探究了高温合金表面冲击硬化层在高温及长期时效过程中的显微组织、微结构演化及其对高温稳定性的作用机理。以期为发展镍基高温合金表面冲击强化、提高两机涡轮转子疲劳抗力提供基础。
稀有 2024年05月29日
钼基合金的强韧化研究现状及展望

钼基合金的强韧化研究现状及展望

摘要:金属钼因其诸多优异的性能在各个工业领域都有良好应用前景，但钼本身结构特征所导致的本征低温脆性、化学元素掺杂所引起的非本征脆性和制备工艺引起的组织缺陷，限制了其广泛应用和深度加工，合金化是提高钼合金性能的主要方式。本文分析了金属钼的脆性来源，指出非本征脆性及制备工艺的革新是钼合金研究和开发的重点方向; 综述了现阶段钼合金的强韧化形式，总结了高强韧钼合金的发展前景。
稀有 2024年05月12日
形状记忆高熵合金的研究进展与展望

形状记忆高熵合金的研究进展与展望

摘要: 高熵形状记忆合金是将高熵概念引入记忆材料领域而发展起来的新型形状记忆合金,此举打破了传统形状记忆合金成分设计的界限,利用高构型熵概念对形状记忆合金的性能进行优化,具有广阔的研究前景。本文简述了高熵形状记忆合金的研究现状,从成分和性能两方面对高熵形状记忆合金进行分类,同时总结了高熵形状记忆合金的制备方法,简要讨论高熵形状记忆合金与传统形状记忆合金相变机理的不同之处,并对其性能和特性进行比较分析,最后基于对现存问题的分析提出研究展望,以期为今后高熵形状记忆合金的开发和应用提供帮助。
稀有 2024年05月12日
碳化钼的结构、制备及应用研究进展

碳化钼的结构、制备及应用研究进展

摘要：将碳原子引入钼的晶格中形成碳化钼时，形成的间充结构具有独特的物理和化学性质，在加氢反应和制氢反应等领域具有优异的催化性能，可与贵金属铂、钯相媲美。碳化钼化学性质活泼，合成方法和实验条件都密切影响着最终产品的物化性质，任何一种反应原料和实验条件发生微小变化，都可能造成碳化钼的晶相结构、晶粒大小、比表面积等产生较大变化，从而改变材料的催化性质。本文对几种典型碳化钼的晶相类型及空间结构分别进行了介绍，分析了影响碳化钼结构的电子性质和几何因素，系统总结了碳化钼的合成策略并指出了不同制备方法的优劣势。以程序升温还原法为例，分析了碳化钼的生长机理，并从碳化终温、升温速率、碳源浓度三方面着重讨论了制备条件对材料的影响。然后总结了碳化钼在加氢反应、制氢反应、传感器及生物医学材料等领域的应用，详细阐述了碳化钼在电催化析氢和CO2加氢转化反应中的催化机理及改进策略，最后基于目前存在的挑战进一步提出碳化钼材料未来的发展方向。
稀有 2024年08月29日
基于无颗粒银墨水制备柔性透明导电薄膜

基于无颗粒银墨水制备柔性透明导电薄膜

摘要：以酒石酸银作为前驱体，1,2-丙二胺为络合剂，乙醇为溶剂制备无颗粒酒石酸银导电墨水。以丙烯酸乳液为原料制备模板，利用模板法和旋涂工艺法，在PET基材上制备透明导电银网格薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等方法对制备的导电墨水和透明导电银网格薄膜进行表征。结果表明，该方法实现了银网格完全嵌入在裂纹模板凹槽中，通过调控模板的线宽大小及网孔数量可获得透过率为82%、方阻为28Ω/sq的银网格透明导电薄膜。该导电薄膜的薄膜电阻经过100 次弯曲后没有明显的变化，可以有效克服ITO薄膜柔性差的缺点。
稀有 2024年07月17日