材料开发与应用

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本刊定位于“成为船舶及海洋工程材料技术交流平台，加强材料界学术交流，促进船舶行业和海洋工程领域技术创新和产业发展”。主要刊载各类金属材料、高分子聚合物材料、无机非金属材料、复合材料以及腐蚀与防护、失效分析、测试评价等技术相关的高水平论文。

主编：廖志谦

执行主编：马玉璞

副主编：全识俊

主管：中国船舶集团有限公司

主办：洛阳船舶材料研究所; 中国造船工程学会船舶材料学术委员会

编辑出版：《材料开发与应用》杂志社

ISSN 1003-1545

CN 41-1149/TB

2007年第22卷第2期

栏目

材料研究
材料工艺
综述

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材料研究

10MnNiCr钢板应变时效敏感性研究

刘刚, 曲占元

2007, 22(2): 1-4. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.001

[摘要](3) [PDF 403KB](0)

摘要:
对10MnNiCr钢板进行了应变时效敏感性试验。结果表明,10MnNiCr钢热轧薄板、调质厚板具有较低的应变时效敏感性,而正火+高温回火热处理的10MnNiCr钢中板具有较高的应变时效敏感性。改善钢的微观组织,提高钢的韧性,可降低钢的应变时效敏感性。

热处理对NiTi形状记忆合金的相变的影响

谢庆峰, 李浩, 高岩

2007, 22(2): 5-7. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.002

[摘要](2) [PDF 257KB](0)

摘要:
对含Ti 50.8%的NiTi形状记忆合金在300℃、400℃、500℃保温不同时间进行时效处理,然后通过差示扫描量热仪DSC对其相变温度点进行测定,发现经时效处理调节后,A_f最大可下降20~30℃左右,而M_s变化不大。通过不同时效温度和保温时间的DSC曲线比较,得出热处理对其相变温度点的影响规律,即在300~500℃时效处理时,保温时间越短,A_f降低越明显,在相同保温时间时,保温温度越低,A_f降低越明显。

熔炼法原位合成TiB-Nd₂O₃-Ti复合材料的组织与力学性能

肖代红, 宋旼, 陈康华, 陈方泉

2007, 22(2): 8-12. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.003

[摘要](6) [PDF 955KB](0)

摘要:
用熔炼法原位合成了TiB-Nd₂O₃-Ti复合材料。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等对其组织及性能进行了观察和分析。结果显示,原位合成的复合材料中,增强体为TiB与Nd₂O₃,它们均匀分布在Ti基体中,与基体之间没有发生显著的界面反应。原位合成复合材料的压缩屈服强度及其在500℃和600℃时的高温拉伸强度与基体Ti相比均有大幅度提高,其断裂机理与组织结构及变形温度有关。

PZT陶瓷粉体及其PVDF压电复合材料的制备与性能

胡珊, 沈上越, 戴雷

2007, 22(2): 13-15,56. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.004

[摘要](6) [PDF 498KB](0)

摘要:
采用溶胶-凝胶法合成PZT压电陶瓷粉体,经XRD和SEM分析显示,陶瓷颗粒已形成了钙钛矿型结晶相,颗粒大小在0.1~1μm之间。采用溶液共混法将PZT粒子均匀分散于PVDF基体中,制备了PZT/PVDF压电复合材料。结果表明,增加PZT含量有利于复合材料压电性能的提高,当陶瓷体积分数达70%时,复合材料的压电常数最高。

石膏基多孔复合吸声材料的研究

黄学辉, 唐辉, 陶志南, 陈浩

2007, 22(2): 16-19. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.005

[摘要](3) [PDF 277KB](0)

摘要:
以高强石膏为主要原料,内掺玻璃纤维,在发泡剂的作用下,制备出一种新型多孔吸声材料,采用驻波管法测试材料的吸声系数。研究结果表明,纤维、发泡剂、水灰比及厚度对材料吸声性能有显著影响。当玻璃纤维含量为3%、发泡剂含量为0.4%、水灰比为0.7时材料的综合性能最佳。材料的降噪系数达0.6,中低频吸声性能较佳。

添加磷酸根对纳米二氧化钛晶相的控制

裴玉琼, 汪效祖, 俞斌

2007, 22(2): 20-23. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.006

[摘要](6) [PDF 367KB](0)

摘要:
以TiCl₄为前驱体添加磷酸盐通过水热法制备了纳米TiO₂。通过X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电子显微镜、比表面仪(BET)和光化学反应器等手段对所制备的TiO₂的颗粒晶型、失重、形貌、比表面和降解罗丹明B的能力进行了表征。结果表明,随着磷酸根的添加,TiCl₄水解生成的TiO₂的晶型由纯金红石型向锐钛矿型转换,且所合成的锐钛矿和金红石的混晶样品的光催化活性明显高于单独晶相的光催化活性。

Ni²⁺掺杂对纳米TiO₂薄膜亲水性的影响

李婷, 尹荔松, 陈敏涛, 高松华, 潘吉浪, 陈永平, 谭敏

2007, 22(2): 24-28. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.007

[摘要](2) [PDF 546KB](0)

摘要:
用溶胶-凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO₂和过渡金属镍掺杂TiO₂薄膜。采用XRD、原子力显微镜和表面接触角仪等手段对TiO₂薄膜进行了表征。结果表明,少量的镍离子掺杂在一定程度上抑制了TiO₂晶粒的生长,提高了薄膜的表面能态,从而改善TiO₂薄膜亲水性能和光致亲水性能。镍掺杂摩尔分数2.0%、500℃热处理2 h后,较未掺杂薄膜的亲水性能大幅提高,掺杂镍的薄膜在黑暗中放置一周后仍能表现出超亲水性。

固相反应法、柠檬酸盐法制备（NaBi）_0.5TiO₃陶瓷及性能表征

王戈明, 颜莎宁, 杜城, 彭斌, 李珍

2007, 22(2): 29-32. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.008

[摘要](7) [PDF 446KB](0)

摘要:
分别用固相反应法和柠檬酸盐法合成了（NaBi）_0.5TiO₃陶瓷前驱体,并烧制成相应的陶瓷。用激光粒度分析仪、XRD、SEM分别对前驱体和陶瓷的粒度、相组成、显微结构等进行表征,并检测不同烧结温度下的压电常数d₃₃。研究表明,用柠檬酸盐法合成的NBT前驱体所需合成温度低于固相反应法;所制陶瓷具有更高的压电常数d₃₃,在1150℃下烧结,d₃₃可达61.6pc/n。

微弧氧化法制备BaTiO₃薄膜的微观结构分析

李文芳, 韩冰, 彭继华

2007, 22(2): 33-36. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.009

[摘要](2) [PDF 595KB](0)

摘要:
利用X射线衍射仪、透射电镜和能谱仪(EDS)等对采用微弧氧化技术在钛衬底上制备的钛酸钡铁电薄膜的微观结构进行了分析。结果表明,Ba(OH)2浓度为0.2 mol/L、电流密度为5A/cm²、电源频率为250 Hz、微弧氧化时间为30 min制备的薄膜以六方相、四方相的BaTiO₃和非晶相为主;经过1200℃退火8 h后,薄膜中的BaTiO₃以四方相为主,非晶相消失,但部分六方相仍然保留。

高强度螺栓螺纹根部应力集中的有限元分析

方栋, 陈继志

2007, 22(2): 37-39. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.010

[摘要](8) [PDF 289KB](0)

摘要:
应用ANSYS软件中的有限元接触分析方法,研究了M56高强度螺栓联接组合螺纹根部圆角半径、螺纹深度和螺距对螺栓螺纹根部应力集中的影响。研究结果表明,增大螺纹根部圆角半径和螺纹深度可明显缓解螺纹根部的应力集中,而增大螺距的效果却不明显,这对工程应用具有一定的指导意义。

双辊共混法制备EPDM/OMMT纳米复合材料

亓峰, 宋国君, 李培耀, 殷兰兰, 王立, 王海龙

2007, 22(2): 40-43. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.011

[摘要](1) [PDF 341KB](0)

摘要:
自制一种有机改性蒙脱土(OMMT),采用双辊共混法与三元乙丙橡胶复合,得到了具有高强度、低硬度等超常力学性能的乙丙橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料。透射电镜观察表明,制备出了半剥离型纳米复合材料,力学性能测试显示,在低填充量(15份以下)时,纳米复合材料的各项力学性能远超过同含量下高耐磨碳黑体系的。在填充量为10份时,有机土填充体系的断裂强度为15.85 MPa,是碳黑填充体系(6.57 MPa)的2.4倍,是纯橡胶体系(2.05 MPa)的7倍多;撕裂强度也高于碳黑体系和纯胶体系的;而此时纳米复合材料的邵A硬度仅为58.5,比相同强度下碳黑补强体系的低近10。

材料工艺

新型电磁屏蔽材料锡/铜导电布的研制

陆邵闻, 王炜, 陈华根

2007, 22(2): 44-47. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.012

[摘要](2) [PDF 443KB](0)

摘要:
通过在织物上进行化学镀铜、电镀锡, 得到了一种锡/铜柔性电磁屏蔽材料, 对制备工艺进行了初步的研究与探讨。并对制得的电磁屏蔽织物进行了电磁屏蔽效能测试和织物的耐摩擦磨损性能测试。试验表明, 在电流密度20~35A/cm²、电镀时间600s、电镀温度25~35℃时, 得到的锡/铜柔性电磁屏蔽材料具有良好的导电性和电磁屏蔽效能。该织物布面比较柔软, 且锡无毒, 能克服目前常见镀镍织物对人造成的致敏、毒害等副作用, 在民用电磁辐射防护服装市场上有广阔的应用前景。

Cu-Al合金粉末烧结过程的致密化和内氧化研究

夏承东, 田保红, 刘平, 任凤章, 宋克兴, 刘勇, 贾淑果

2007, 22(2): 48-51. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.013

[摘要](3) [PDF 410KB](0)

摘要:
研究了一种新型简化内氧化工艺制备Cu-Al₂O₃复合材料烧结过程中的致密化和内氧化。结果表明,混合粉末压制成形后的压坯密度随烧结时间延长而增加,经950℃烧结8 h后稳定在7.96 g/cm³左右,较烧结前密度增幅达4.3%;同时Cu-Al合金颗粒完成了内氧化,生成了大量粒状的Al₂O₃并弥散分布于铜基体,其粒径约为5²0 nm,颗粒间距约为25~60 nm。理论计算表明,当Cu-Al合金颗粒间孔隙直径小于27.5μm时,粉末压坯发生收缩,密度增加;当孔隙直径大于27.5μm时,压坯发生膨胀,密度降低。实际上密度的变化是收缩和膨胀两种效应综合作用的结果。

综述

功能梯度材料在隐身方面的应用

鲁先孝, 马玉璞, 林新志

2007, 22(2): 52-56. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2007.02.014

[摘要](2) [PDF 481KB](0)

摘要:
功能梯度材料由于具有新颖的材料设计内涵、优异的特性以及广泛的应用前景,而受到科研工作者的广泛关注和高度重视。本文介绍了功能梯度材料的发展状况,综述了国内外的以聚合物为主体的功能梯度材料在声隐身与电磁波隐身方面的应用现状,探讨了功能梯度材料在声隐身与电磁波隐身方面进一步发展的方向和应用前景。

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