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镍基高温合金关键熔炼工艺及其质量控制策略

镍基高温合金关键熔炼工艺及其质量控制策略

摘要：镍基高温合金在航空航天等领域应用广泛，其熔炼工艺对其性能和质量至关重要。本文综述了基于VIM、ESR、VAR的镍基高温合金单炼、双联及三联熔炼工艺。详细分析各熔炼工艺的流程、特点、存在的缺陷及针对缺陷的研究成果，对比不同熔炼工艺在杂质去除、元素烧损控制、缺陷产生等方面的差异，明确各工艺的适用合金类型。结果发现，单炼工艺VIM适用于对纯净度要求相对较低的合金，双联熔炼工艺VIM+ESR和VIM+VAR分别在脱硫和控制易氧化元素烧损方面有优势，三联熔炼工艺VIM+ESR+VAR则能最大程度保证合金纯净度和综合性能。然而，镍基高温合金熔炼工艺仍面临杂质元素难以精确控制、易于产生缺陷等挑战。未来，应聚焦于工艺参数优化、开发新型熔炼技术、缺陷形成机制及大规格铸锭性能提升方面，为我国高温合金熔炼工艺创新发展奠定基础。
稀有 2026年05月25日
钽靶制备工艺的进展

钽靶制备工艺的进展

摘要：在半导体薄膜中钽靶用于阻挡铜片与硅片之间的相互扩散，钽靶组织的均匀性影响溅射速率及半导体薄膜的均匀性。概述了熔炼工艺对钽靶纯度的影响，钽靶的锻造工艺，单向轧制、周向轧制、异步交叉轧制和低温轧制工艺的特点及其对钽靶微观组织和晶体取向的影响，不同工艺轧制和退火的钽靶的再结晶行为等。
稀有 2026年05月20日
高熵氧化物制备研究进展

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。
稀有 2026年05月19日
钨及钨合金基体热阴极的研究进展

钨及钨合金基体热阴极的研究进展

摘要：热电子发射研究了百余年，目前新型电子器件的快速发展导致对具有增强发射特性( 如更高的电流密度，更均匀的发射，更低的工作温度和更长的使用寿命) 的阴极需求激增。本文综述了近几十年来热阴极的研究进展，并详细讨论了各种热阴极的发射特性与其组成、结构和制造方法之间的关系，概述了固固掺杂法、固液掺杂法、液液掺杂法等基体制备方法的优缺点以及其对阴极发射性能的影响。此外，还梳理了钡钨阴极、覆膜阴极、混合基阴极和钪系阴极的发射机制，展示了该领域的最新研究成果，其中钪系阴极尤其是混合基顶层含钪阴极由于其优异的发射性能而被认为是最具发展潜力的阴极体系。尽管其制备方法多种多样，但适用于热阴极的高均匀、高可靠钨及钨合金基体制造仍然存在挑战。钨合金基体在发射过程中的微观结构变化尚不明晰，发射机理解释存在局限性，均有待探明和扩充。
稀有 2026年05月18日
高温形状记忆合金的研究现状及应用前景

高温形状记忆合金的研究现状及应用前景

摘要: 高温形状记忆合金(HTSMAs)可简化机械部件的设计, 并提高其运行效率, 在汽车、航空航天、制造业和能源勘探领域有极大的应用潜力。在实际应用中, 除了高的相变温度外, 还要求HTSMAs具有较大的可回复应变、长期稳定性、抗塑性变形与抗蠕变的特性, 但随着温度的升高, 这些要求越来越难以满足。此外, 较差的可加工性与高昂的原材料成本, 使这一类合金的工业化面临较大的挑战。尽管如此, 通过成分控制、合金化、热机械处理以及开发新的制备工艺, HTSMAs 的研究取得了一定的进展。在目前研究的HTSMAs 体系中, Ni-Ti基、Cu基以及Ni-Mn-Ga基HTSMAs最具潜力。对这3种HTSMAs的物理和高温力学性能、加工技术、应用和挑战等方面进行简要概述, 总结了通过不同成分设计、合金化、热处理及机械加工等方法改善后, HTSMAs材料的微观结构及力学性能, 提及了机器学习在辅助形状记忆合金成分设计方面的发展前景, 对目前各领域HTSMAs 材料面临的难题及未来的发展方向进行了归纳。
稀有 2026年05月15日
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