铝基非晶防腐涂层研究进展

摘要:铝基非晶合金具有良好的耐腐蚀性和可控的合金成分,非常适合作为一种防腐功能材料应用于航空航天、海洋装备等领域。然而,铝基非晶合金的尺寸受限,非晶形成能力较差,严重限制了其大规模应用。研究发现,将铝基非晶合金以涂层形式应用可以很好地解决上述问题。目前,我国对铝基非晶涂层的研究处于起步阶段,不足以实现工业化应用。因此,综述铝基非晶防腐涂层的研究进展对推动其工业化应用具有重要意义。铝基合金粉末作为制备涂层的基础材料,是铝基非晶涂层面向应用的重要环节。概述铝基非晶合金的发展、介绍铝基非晶合金的腐蚀现象,对于铝基非晶涂层的体系设计、耐腐蚀性能和作用机理的理解具有指导意义。阐述铝基非晶合金的晶化行为和铝基非晶涂层的设计准则,讨论铝基非晶涂层的非晶形成能力和耐腐蚀性能,阐释合金成分和后处理对涂层耐腐蚀性能的影响效果,并揭示铝基非晶涂层的腐蚀机理。梳理并对比不同合金体系、制备技术条件下铝基非晶涂层的组织结构和耐腐蚀性能,总结并展望铝基非晶防腐涂层存在的问题与未来发展方向。在非晶防腐涂层的开发方面,铁基、锆基和镍基等非晶涂层均有获得优异的耐蚀性能及工业应用案例,而铝基非晶涂层仍然处于实验室研究阶段。梳理并揭示铝基非晶涂层的研究现状,对开发高性能铝基非晶防腐涂层起到积极作用。非晶涂层能够很好地满足酸、碱等强腐蚀性工况环境的使用需求,有望成为新一代防腐材料,将理论数据与应用需求相结合,深入分析铝基非晶涂层的晶化过程与腐蚀行为,对铝基非晶涂层材料与表面防护技术朝着适应复杂多变环境的多重功能一体化以及超长寿命方向发展与应用具有重要意义。

超高导电铜基材料的研究现状与展望

摘要: 超高导电铜是指导电性能优于国际退火铜标准的一类铜材料,其在机械、电子和电力等领域具有广阔的应用前景。综述了超高导电铜的研究现状,介绍了纯铜、铜合金和铜基复合材料3类超高导电铜体系,其中,最有望实现大规格超高导电铜的材料体系是在铜基体中加入碳纳米管或石墨烯等碳纳米材料。随后,指出了现阶段超高导电铜基复合材料制备存在的3个关键问题: 良好的电学接触界面、优化复合材料的构型和实现碳纳米材料良好的结构/本征性能与均匀分散的协同。基于这3个关键问题,介绍了铸造、电解共沉积、化学气相沉积法、粉末冶金法等一系列有望制备超高导电铜基复合材料的方法,并总结了其优缺点。最后,对超高导电铜未来发展趋势进行了展望。

钛合金增材制造工艺的研究进展

摘要:钛合金因其高比强度、优异的耐蚀性和良好的生物相容性,在航空航天、船舶和生物医疗等领域得到了广泛应用。增材制造技术能够成形复杂结构和形状,其与钛合金的特性相结合,可以展现出巨大的应用潜力。 然而增材制造过程中复杂的热历史会导致钛合金成形件出现力学性能各向异性、塑韧性不足以及孔缺陷引起的强度降低等问题,目前常采用事前工艺参数优化,事后后处理的方法对成型件质量进行把控。本研究综述了选区激光熔化(SLM)、激光近净成形(LENS)、电弧熔丝增材制造(WAAM)和电子束增材制造(EBAM)4种主要钛合金增材制造工艺的研究进展,分析了这些工艺的共性问题,并对未来的发展方向进行了展望.

钛基阳极材料表面改性技术的研究进展

摘要:钛基阳极因其在电催化活性和化学稳定性方面的优异性能,被广泛应用于氯碱工业、电催化降解污染物等领域。然而,在长期运行过程中,涂层剥落、电催化活性降低等问题限制了其进一步推广应用。通过归纳热分解法、溶胶-凝胶法、电沉积法、等离子体电解氧化法、气相沉积法等主流表面改性技术在优化表面形貌、增加阳极表面积以及提升耐腐蚀性和稳定性等方面的优势与局限,总结了不同改性方法的特点和适用性。结果表明:钛基阳极的性能显著受到材料组成、基材与涂层界面结合力以及涂层结构均匀性的影响。通过采用表面改性技术,可有效改善阳极的催化效率与耐久性。此外,工艺优化与新型涂层材料的引入对延长阳极寿命具有重要作用。未来,钛基阳极的研究应聚焦于涂层材料的设计与表面改性技术的复合应用,以实现性能与成本的优化平衡,为钛基阳极的规模化推广提供支持。

钛及钛合金粉末制备与成形工艺研究进展

摘要:钛及钛合金因具有密度低、强度高、耐腐蚀、生物相容性好等特点被广泛应用于军事、航空、医疗等领域。传统铸锻钛合金生产工艺复杂,成本高,严重限制了钛合金的应用,粉末冶金技术制备钛合金降低了生产成本,有利于钛合金的推广应用。本文从钛及钛合金粉末的制备与成形工艺方面介绍了粉末冶金钛及钛合金的研究现状,并阐述了其发展趋势。

陶瓷颗粒弥散强化铜基复合材料的研究现状及发展趋势

摘要:铜的电学和热学性能十分优异,且具备良好的延展性,因此在航空航天、微电子、轨道交通、通讯等领域有非常广泛的应用。然而,纯铜的机械性能和高温稳定性较差,难以满足日益严苛的应用需求。为改善其机械性能,一种有效方法是将陶瓷颗粒作为增强相添加至铜基体中。本文主要总结了陶瓷颗粒的主要类型,讨论了陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备工艺和研究现状。最后,结合研究现状对未来的研究方向和发展趋势提出了一些见解。

钛提取技术现状与新兴熔盐电解工艺研究进展

摘要:钛金属因其轻质和高强度的优良性能,广泛应用于高端科技领域。推动钛金属的发展对社会具有重要影响。钛的发展与其提取技术密切相关,钛提取技术是现代钛工业中的关键环节,其进步对于将钛材料从高端应用转向大众化和大规模化应用具有决定性意义。因此,本文梳理了工业提取钛所采用的Kroll法的现状,并重点对比了近年来提出的新型熔盐电解工艺。钛冶炼中使用的Kroll法具有良好的还原性、大规模产能和成熟的技术等优点但也存在诸多缺点,主要包括对环境的影响和生产过程中的高能耗。这些生产问题未能得到有效解决,导致生产成本居高不下,从而使钛金属的价格难以降低。近年来,多种熔盐电解技术在钛提取方面取得了研究进展, 如碳热硫化-电解、铝热还原-电解联合、难熔含氧酸盐直接电解、氟化物体系溶解TiO2电解以及KCl-MgCl2-YCl3熔盐镁热还原和熔盐固态脱氧法。这些新技术在钛提取上取得了显著进展。通过不断的创新与实践,有望在不久的将来形成更高效的钛提取工艺,以替代现有的工业工艺。随着科技的不断创新,金属钛行业将在未来实现更加蓬勃的发展。

从钻探领域技术新发展看对超硬材料的新要求

摘要:主要介绍石油、地质等行业的钻探发展趋势,同时介绍了钻探工程领域的新技术、新进展;这些进展也对超硬材料领域的技术发展提出了新的要求,为超硬材料研究者提供了新的研究内容和思路。指出超硬材料今后发展不能只从超硬材料自身的角度去研究,而应从更广阔的领域找到自身发展的动力。

电化学析氢镍基合金材料研究进展

摘要:氢气作为一种新型绿色可再生能源,不仅能有效缓解能源危机问题,而且还可以保护环境。研究发现过渡金属镍在碱性溶液中具有较高的析氢活性。由于邻近杂原子具有改变镍原子表面吸附能/解吸能的能力,还可为某些中间体提供吸附/解吸中心,因此镍基合金的形成更有利于促进镍的电化学析氢反应。在此,综述了近年来二元及多元镍基合金材料的制备方法,探讨了材料结构与电催化析氢性能之间的联系。并在此基础上,对电催化析氢镍基合金材料的研究方向和应用前景进行了展望。

钛合金热等静压粉末冶金专利技术态势分析

摘要:基于Incopat专利数据库,从专利数据角度对全球钛合金热等静压粉末冶金技术专利进行文献检索、数据提取和计量分析,从专利申请趋势、技术趋势和主要国家申请等方面呈现全球热等静压钛合金专利的整体态势。结果显示:我国对热等静压钛合金的探索关注多,技术专利具备数量优势。热等静压钛合金专利申请主要围绕制备技术展开,三个细分主题分别为烧结粉末金属/硬颗粒/粉末冶金钛合金、烧结时间/烧结温度/钛合金金属、镍钛合金/热等静压/冷加工;专利申请机构主要以高校为主,中国、美国和俄罗斯为全球主要钛合金热等静压粉末冶金技术专利申请国家。今后需关注热等静压钛合金专利的数量提升和质量优化,增强校企间合作,推进热等静压钛合金粉末冶金研制主题的深化与专利布局。