铝合金阳极氧化方法及成膜机理的研究进展

摘要:对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此外,对碱性阳极氧化的研究现状进行了归纳,并简要介绍了其与酸性阳极氧化在氧化膜结构特点及生长机理方面的异同。最后,针对当前阳极氧化技术存在的问题和面临的挑战,对其未来的发展趋势做了展望,并指出了阳极氧化技术的发展方向。

高导电高耐热铜合金及铜基复合材料的研究现状与展望

摘要:高导耐热铜基材料作为现代高新技术用关键材料之一,已被广泛应用于轨道交通、电子通信和航空航天等领域。本文从铜合金和铜基复合材料两大领域入手,介绍了常见高导耐热铜材料的设计思路、制备方法、微观组织结构、力学性能和物理性能,并对其导电机制和高温强化机理进行了归纳和阐释,最后对高导耐热铜基材料的研究现状和未来发展进行了总结与展望。

镁合金建筑模板的表面化学镀与耐蚀性能

摘要:采用化学镀的方法在镁合金建筑模板表面分别制备了单一Sn膜、单一Zn膜和复合Sn-Zn膜,对比分析了pH、温度和膜层数对镁合金表面膜层显微形貌和电化学性能的影响。结果表明:对于单一膜,在pH值为6.0、温度为75 ℃时制备的单一Sn膜和在pH值为9.5、温度为75 ℃时制备的单一Zn膜都具有较好成膜质量;当膜层数为9时,复合Sn-Zn膜完全覆盖镁合金基体且膜层成膜质量较好。相较于镁合金基体,单一Sn膜、单一Zn膜、复合Sn-Zn膜的腐蚀电位都发生正向移动,腐蚀电流密度发生不同程度减小,复合Sn-Zn膜的腐蚀电位最正、腐蚀电流密度最小。在镁合金基体表面化学镀单一Sn膜、单一Zn膜、复合Sn-Zn膜都有助于提升镁合金的耐蚀性能,且复合Sn-Zn膜对基体的保护作用要优于单一Sn膜、单一Zn膜。

环境友好型铝合金阳极氧化膜层封闭技术:Li、Ce、Mn盐体系工艺研究进展

摘要:针对铝合金阳极氧化膜传统重金属封闭体系的环境风险,亟需系统解析环境友好型封闭技术的反应机理与耐蚀机制。通过综述铝合金阳极氧化膜层制备工艺及多孔结构特性,剖析了传统封闭(热水/铬盐/镍盐)的技术局限;进而聚焦Li、Ce、Mn3类环保体系,从封闭反应路径、产物化学特性、耐蚀机制及自修复功能等多个维度展开讨论。Li盐体系存在pH值调控封闭行为,酸性条件下生成LiAlO2,碱性条件下形成LiAl-LDH层状双氢氧化合物),其耐蚀性源于物理屏障以及层间离子交换反应;Ce盐体系凸显其Ce3+/Ce4+价态间的转变赋予的动态自修复能力,耐蚀机制依靠水解产物协同物理封堵与化学钝化效应;锰盐体系通过构建Mn2+-Mn4+-Mn7+之间的多价态循环,模拟了铬酸盐的钝化机制。该循环所产生的氧化还原作用能够在材料表面损伤区被重新触发,从而驱动活性组分的再沉积与再钝化。基于所揭示的Li/Ce/Mn体系的构效关系与机制差异,为无铬封闭技术的设计提供理论框架,并指明通过价态调控与多机制耦合提升环境适应性是未来核心方向。

精密微细线用Φ8 mm铜杆的生产技术改进和工艺参数优化

摘要:针对某公司 SCR7000连铸连轧铜杆生产线存在的一系列问题,为攻关精密微细线(Φ0.05 mm以下)系列新产品,实施铜原料均质化技术改进(铜原料表面处理、竖炉上料系统技术改进、加料时间改进)、铜液净化技术改进、氧含量优化、铸坯成型质量改进(控制冷却强度、控制浇铸温度)和轧制工艺优化后, 使用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析表征手段对技术改进前后产品的质量进行对比, 经过阴极铜板表面处理、上料系统技术改进及竖炉燃烧工艺优化后,实现了铜液的均质化、 稳定化;通过采用多道次扒渣, 增加扒渣频次, 提高了上流槽与扒渣槽之间的密封性;通过改造下流槽、浇包结构,分别放置过滤砖,实现了铜液的进一步净化;通过将氧含量为(200~300)×10-6的铜杆作为精密微细铜线用料,减少了Cu2O共晶体弥散对铜杆性能带来的不利影响;通过将入轧工艺温度控制在830~840℃,开发的铜杆新产品生产工艺能够稳定地生产Φ0.05 mm精密微细铜线,产品得到用户的认可。

铝水解-聚合形态及机理研究进展

摘要:铝水解聚合形态长期以来是分析化学、材料科学、农业科学、地球化学、环境科学和生物毒理学等众多领域研究的前沿。 铝形态主要分为3种形态: 单体羟基形态、聚合羟基形态、溶胶或凝胶形态。 现今主流铝形态分析研究方法有Al-Ferron逐时络合比色分光光度法、27Al核磁共振(27Al NMR)法和电喷雾电离质谱(ESI-MS)。 铝聚合形态中Keggin结构的聚十三铝(Al13)、聚三十铝(Al30)形态具有高正电荷密度和高稳定性等优点,对无机高分子混凝剂开发具有重要意义。 本文介绍了铝水解形态分布、铝形态主要分析方法以及铝水解聚合机理,总结和归纳了Al13和Al30形态的形成机理及其应用,并对铝水解-聚合未来研究方向进行了展望。

TAExplorer:影响钛合金性能的关键因素可视化探索

摘要:钛合金具有高强度,优秀的耐腐蚀性和耐热性等特点,因此被航空航天、化工和医疗等领域广泛应用。由于钛合金的性能取决于它的结构特征,不同应用领域对于钛合金性能的要求不尽相同,专家们一直致力于通过试验试错方法来设计和获得具有目标性能的新材料,以及寻找影响钛合金性能的工艺因素。然而钛合金的制作工艺复杂,时间成本过长,利用传统方法来找到合适的材料非常困难。目前基于机器学习的方法被引入并用于材料预测,但是为领域专家设计的、能够对机器学习模型进行直观性能比较和分析的学习工具却很少。为此提出基于钛合金的交互式可视化分析系统TAExplorer,可以为专家提供多方面的参考。该系统采用多方面的可视化方案,旨在从各个角度进行分析,例如特征分布、数据相似性、模型性能以及结果呈现。专家们通过实际实验室试验进行了案例研究,最终结果证实了该系统的有效性和实用性。

高性能大型铝合金铸造技术现状及展望

摘要:铝合金材料在航空航天领域占据重要地位,且航空航天铸件朝着精密、薄壁轻质化、结构一体化及高性能方向发展。了解并掌握大型铝合金复杂产品制造技术至关重要。铸造工艺在大型复杂薄壁产品领域具有明显优势,本文系统梳理了大型复杂铝合金铸件生产中的瓶颈问题,并归纳了大型铝合金铸件国内外研究现状。从铸件材料、熔体处理、热处理、组织调控及铸造生产装备等方面总结分析了其研究现状,为高性能、高精度大型铝合金铸件的开发及应用提供相应的解决思路。针对未来大型铝合金复杂铸件制造技术的发展,从现有应用材料和新型高强铝合金的角度出发进行了展望。

钛合金无缝管制备技术研究现状与进展

摘要: 钛合金无缝管因具有优异的综合性能而在航空航天、船舶、石油化工等领域得到重要应用。目前, 钛合金管材产量已占据钛产品产量的20%, 在我国需求用量也越来越大, 在钛及钛合金市场中占据重要的地位。然而, 钛合金无缝管的制备对设备要求高、工艺复杂, 不同类型钛合金无缝管的制备具有不同的工艺路线和工艺参数。重点对采用挤压和斜轧穿孔制备不同类型钛合金无缝管坯, 以及对管坯进一步轧制、旋压、特种锻造加工制备成品管材的方法和研究进展进行了归纳和评述, 以期为制备钛合金无缝管选择合适的方法提供参考。

TiAl合金双辉等离子表面合金化技术研究进展

摘要:TiAl合金因其密度低、比强度高以及高温抗蠕变性能优异等特点,在航空航天等高温领域的结构部件中具有重要的应用价值。然而,750 ℃以上高温环境中TiAl合金高温抗氧化性能不足,以及部分部件在高温熔盐腐蚀及高温磨损等工况下服役寿命会缩短,此类问题均限制了TiAl 合金的工程化应用。双辉等离子表面合金化技术是在不改变材料整体性能的前提下提升其表面防护能力的重要途径。本文介绍了双辉等离子表面合金化技术的基本原理,探讨了双辉等离子单元渗、双元渗、多组元共渗以及渗层成分及结构对渗层高温抗氧化、抗熔盐腐蚀、耐高温磨损等性能的影响,最后,从理论研究、制备工艺以及工程应用角度展望了未来的发展方向。