简介:采用低频电磁铸造技术制备Al-9Zn-2.8Mg-2.5Cu-xZr-ySc(x=0,0.15%,0.15%;y=0,0.05%,0.15%)合金,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段分别对其均匀化、热挤压态、固溶态和时效态的组织与性能进行对比分析。结果表明:添加微量Sc和Zr,会在凝固过程中形成初生Al3(Sc,Zr),可显著细化合金铸态晶粒;均匀化时形成的次生Al3(Sc,Zr)粒子可以强烈钉扎位错和亚晶界,有效抑制变形组织的再结晶,显著提高合金的力学性能。与不含Sc、Zr的合金相比,含0.05%Sc和0.15%Zr的合金经固溶处理和峰值时效处理后其抗拉强度和屈服强度分别提高172MPa和218MPa,其强化作用主要来自含Sc、Zr化合物对合金起到的亚结构强化、析出强化和细晶强化。
简介:通过3种不同热处理工艺使一种Al-Mn-Fe-Si合金获得了不同固溶液和不同尺寸及数量的弥散析出相,包括铸造态,一种富含高密度、细小、弥散相的状态,另外一种状态则仅有少量、相对粗大的弥散相。采用EBSD技术系统研究冷轧后退火过程中微观组织的演变以及初始组织状态对再结晶动力学、再结晶晶粒形貌和织构的影响。结果表明,再结晶动力学、最终微观组织和织构由加工条件和合金的初始组织和固溶度决定。高密度弥散析出相阻止形核,显著阻碍软化过程,最终得到粗大的狭长晶粒以及P和ND-rotatedcube织构。在没有预先存在的细小、稠密的弥散相并且在退火过程中弥散相析出数量很少的时候则能更快完成再结晶并得到均匀、细小的等轴晶以及显著的立方织构。
简介:提出一种从黑泥中回收利用钛的新工艺,该工艺包括NaOH水热转化、水洗和H2SO4浸出制备TiO2。在优化的反应条件下,即NaOH溶液浓度为50%(质量分数)、NaOH/黑泥质量比为4:1、反应温度为240°C、反应时间为1h和氧气分压为0.25MPa,钛转化率可达97.2%,主要含钛产物是Na2TiO3。非目标产物Na2TiSiO5在水洗中保持稳定,在水热反应中提高NaOH浓度可以抑制Na2TiSiO5的生成。水热产物经过水洗后,97.6%的Na^+可以回收。含有NaOH的溶液经过浓缩之后可以回用。在较低温度下,水洗物料中96.7%的钛能被较低浓度的硫酸浸出得到钛液。利用所得钛液进一步制备合格TiO2产品。
简介:本文通过二维准连续介质法模拟三角型压头在纳米压痕试验中测量铝薄膜材料断裂韧度的过程,得到了相应的载荷-位移曲线,计算出了铝薄膜在纳米尺度下的断裂韧度(KIC)和相关的力学性能参数。数值结果显示:单晶铝薄膜材料在纳米尺度下的断裂韧度(KIC)为0.216MPa·m^1/2,预测值与相关试验结果较吻合,从而表明使用准连续介质法预测纳米尺度下薄膜材料的断裂韧度是可行的。在研究中发现:对应于载荷-位移曲线的急剧下降区域,相应的位移云纹图中有明显的压痕变形集中现象,表明此处是径向裂纹发生的准确位置。计算结果证明,这种载荷-位移曲线和位移云纹图相结合的方法是计算薄膜材料径向裂纹的有效方法。
简介:以可膨胀石墨为原料制备少层石墨烯,通过初次微波辐照3min、混酸(浓硫酸与浓硝酸的体积比为1:1)浸泡处理24h及二次微波辐照剥离3min的工艺流程,得到了少层石墨烯。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和燃烧法元素分析对实验产物进行表征。结果表明:经过初次微波辐照处理,伴随闪光及爆裂声,可膨胀石墨层片结构被剥离,迅速形成疏松、多孔的蠕虫形貌。通过混酸浸泡、二次微波辐照和超声分散等后续处理,可快速制得厚度约为4.7nm的约十几层的石墨烯,且石墨烯未被严重氧化,纯度高,结晶度高。
简介:建立一种有效修正相场模型来模拟小平面枝晶生长形貌。通过该模型分别研究网格大小、各向异性值、过饱和度及不同重对称性对小平面枝晶生长形貌的影响。结果表明,随着时间的推移,晶核生长为六重对称性的小平面形貌。当网格尺寸大于640×640时,小平面形貌不受模拟网格大小的影响。随着各向异性值的增加,小平面枝晶的尖端速度增大到一个饱和值后再逐渐降小。随着过饱和度的增加,晶核从一个圆形演化为发达的小平面枝晶形貌。根据Wulff理论和对应的小平面对称性模拟形貌图,证明所提出的模型是有效的,并能够拓展到任意重对称性的晶核生长的模拟。
简介:提出一种合成γ-LiAlO2的替代解决方案—改进燃烧法直接合成γ-LiAlO2,并将其用于相对简单的反应体系中,原料为非氧化性化合物如Al2O3和LiOH,燃料为尿素。采用1:1、1.5:1和2:1的非化学计量Li/Al摩尔比,在900和1000°C下反应5min,制备LiAlO2,并对其组织和结构进行表征。考察Li/Al摩尔比对材料形貌和高γ射线辐照下材料稳定性的影响。结果表明,所得粉体的晶体结构为?-LiAlO2和?-LiAlO2,其取决于Li/Al摩尔比。因此,用该方法可以成功合成微砖状、多面体状和层状?-LiAlO2,而无需任何后续处理。γ辐照结果表明,所得到的?-LiAlO2不分解,只形成少量的Li2CO3;由此可以确定,辐照会导致固结,不利于氚的有效提取;结果证明,用燃烧法生产高纯度?-LiAlO2不需要硝酸盐前驱体。
简介:研究浸出参数对电炉炼钢粉尘灰中选择浸出性Zn的影响,以Zn和Fe的浸出率为响应变量,以硫酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比为独立变量,采用基于三水平Box-Behnken的响应面法对浸出参数进行优化。对试验结果进行ANOVA分析和验证。在硫酸浓度为2.35mol/L,浸出温度为25℃,浸出时间为56.42min,液固比为5的条件下,可得到Zn的最大浸出率为79.09%,Fe的最小浸出率为4.08%。通过ANOVA分析表明,对Zn和Fe浸出率影响最大的因素为硫酸浓度和浸出温度。基于响应面法的模型与试验数据具有很好的一致性,Zn和Fe浸出率的相关系数分别为0.98和0.97。