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

2010年第25卷第3期

栏目

材料研究
综述

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材料研究

高强钢熔炼焊剂熔炼工艺优化研究

顾新盛, 姚润钢, 孔红雨, 易传宝

2010, 25(3): 1-3. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.001

[摘要](4) [PDF 248KB](0)

摘要:
选取熔炼电流、装炉量、精炼时间三个因素, 采用均匀设计方法进行焊剂熔炼工艺设计。通过不同熔炼工艺参数下高强钢熔炼焊剂的熔敷金属扩散氢含量和力学性能分析, 优化了焊剂熔炼工艺。

高纤维素焊条工艺性的优化设计

刘瞿, 姚润钢, 吴伦发, 顾新盛

2010, 25(3): 4-7. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.002

[摘要](3) [PDF 329KB](0)

摘要:
采用汉诺威分析仪对代表高纤维素焊条工艺性的电参数指标进行了采集。利用回归正交设计建立了高纤维素焊条药皮组分与其焊接工艺性之间的数学模型, 并分析了各个组分对工艺性的影响规律, 并结合遗传算法优化出了综合性能优良的焊条配方。

后处理对ZTC4铸造钛合金材料组织及性能的影响

娄贯涛

2010, 25(3): 8-10,16. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.003

[摘要](4) [PDF 706KB](0)

摘要:
本文对ZTC4铸造钛合金材料在铸造状态和不同后处理状态下的性能和微观组织进行了试验研究。试验结果表明, 该合金在铸造状态下, 存在一定的铸造残余拉应力, 但经热处理或热等静压后, 硬度降低, 塑性提高, 力学性能数据分散度有所降低。

Zn-Al-Mg-Ce合金耐长江水和3.5%盐水腐蚀性能研究

从善海, 韩芳, 熊志红

2010, 25(3): 11-16. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.004

[摘要](8) [PDF 732KB](0)

摘要:
研究了Zn-Al-Mg-Ce合金在长江水及3.5%NaCl (质量分数) 盐水中的浸泡腐蚀性能, 分别测试了其电化学性能, 并与Zn、Zn-Al合金、Zn-Al-Mg合金做对比试验。采用扫描电镜和能谱分析了微观组织及成分, 分析了耐蚀机理。结果表明:Zn-Al-Mg-Ce合金无论在长江水或3.5%盐水中都显示出电极电位最负、腐蚀电流最小、腐蚀速度最小, 其腐蚀速度分别只有Zn的19.4%和23.7%, 腐蚀速度由小到大依次为:Zn-Al-Mg-Ce<Zn-Al-Mg<Zn-Al<Zn。其优异的耐蚀性能主要是稀土Ce降低了组织中晶粒与晶界之间的电位差、抑制晶间腐蚀等交互作用的结果。

以氢氧化铜为前躯体制备单分散球形氧化亚铜粉末

蒋志刚, 王岳俊, 周康根

2010, 25(3): 17-21. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.005

[摘要](4) [PDF 694KB](0)

摘要:
在不加任何添加剂和高反应物浓度的条件下,于碱性体系中以Cu(OH)₂为前躯体,用葡萄糖还原制备了粒径为0.9-2.0μm的单分散球形氧化亚铜粉末。考察了反应温度和反应物(NaOH、葡萄糖、CuSO₄)浓度等因素对Cu₂O粉末形貌和粒径的影响。利用扫描电镜和X射线衍射分析对Cu₂O粉末进行了表征。并根据晶体成核生长理论初步讨论了上述条件对Cu₂O粉末形貌和粒径的影响。

铜银合金连续挤压过程中腔体结构参数影响

陆敏松, 徐玉松, 支海军, 郑莉芬

2010, 25(3): 22-26,40. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.006

[摘要](2) [PDF 845KB](0)

摘要:
本文基于刚粘塑性有限元理论, 运用DEFORM3D软件对不同腔体参数 (模口宽度、堵头高度和堵头截面形状) 下的铜银合金连续挤压过程进行了模拟, 重点分析了其对初始阶段应变、流速的影响。模拟结果表明, 较小的模口宽度和较大的堵头高度有利于挤压成形和提高产品质量, 而选择合理的堵头纵截面形状也能显著改善金属流动。这对腔体的优化设计有一定的指导作用。

关于0Cr13/SA-387Gr11Cl复合板复层产生锈迹和裂纹的原因及预防措施

郑晓军

2010, 25(3): 27-29. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.007

[摘要](5) [PDF 455KB](0)

摘要:
本文对0Cr13-SA-387Gr11Cl复合板复层产生锈迹、裂纹的原因进行了分析探讨, 并提出了预防措施。

正偏压作用下多弧离子镀ZrO₂薄膜的组织结构与力学性能研究

薛旭斌, 马欣新

2010, 25(3): 30-34. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.008

[摘要](8) [PDF 486KB](0)

摘要:
在氧气和氩气的混合气体中, 以O₂/Ar流量比固定为1/4的条件, 通过改变正偏压大小, 采用多弧离子镀方法制备了新型高k栅介质——ZrO₂薄膜。通过X射线衍射 (XRD) 和原子力显微镜 (AFM) 研究了在不同正偏压作用下正偏压值与薄膜的相结构、表面形貌之间的关系, 利用纳米压痕仪测量了不同正偏压作用下沉积得到的ZrO₂薄膜的硬度及弹性模量, 并观察了ZrO₂薄膜经不同温度退火处理后的相结构及表面形貌的变化。结果表明, 在各个正偏压条件下, 薄膜结构呈微晶或非晶;ZrO₂薄膜的均方根粗糙度随着正偏压的升高而降低;正偏压为100V时硬度和弹性模量均达到最大值, 分别为16.1GPa和210GPa。

不锈钢硫酸—硫酸铜晶间腐蚀结果评定方法探讨

查小琴, 李永军, 李雪峰, 董明洪

2010, 25(3): 35-40. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.009

[摘要](7) [PDF 1307KB](0)

摘要:
通过对硫酸-硫酸铜晶间腐蚀后弯曲产生裂纹或断裂的奥氏体不锈钢基体、双相不锈钢基体、不锈钢堆焊复层及不锈钢焊接接头试样进行金相、扫描或透射电镜微观分析, 表明用GB4334-2008 E法评定操作性存在问题, 参照此法判断试验材料是否有晶间腐蚀倾向, 判断结果存在争议;硫酸-硫酸铜晶间腐蚀标准 (GB4334-2008 E法) 中结果评定方法应在现基础上细化、补充, 评定方法中金相法如何操作和如何评定应详细说明, 适当可以补充图片指导, 结果有争议时, 不只限于150~500倍的光学显微镜下观察, 根据需要, 可在扫描电镜下、甚至是在透射电镜下进行观察分析;在高倍显微镜下准确判断出晶间腐蚀所致裂纹和非晶间腐蚀所致裂纹试样, 总结出其低倍形貌特征并补充于标准评定方法中, 对于提高标准的操作性具有重要意义。

复合材料结构固化温度场精化模拟

张铖, 张博明, 王永贵, 梁宪珠, 岳广全, 姜澎

2010, 25(3): 41-46. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.010

[摘要](9) [PDF 544KB](0)

摘要:
以往的复合材料固化过程模拟,大多只是在简单外部条件下,或者针对厚尺寸复合材料构件进行的厚度方向的温度场模拟,而与实际复合材料的固化过程有一定的偏差。本文在考虑辅助材料、模具以及罐内强迫对流换热现象的情况下,建立了复合材料热压罐工艺固化温度场的精化模拟方法。在此基础上,针对常用航空复合材料结构以及材料体系,进行了相应的固化温度场模拟,并对结果进行了分析。

EDTA络合溶胶-凝胶法制备Ca₃Co₄O₉粉体

陈赛珊, 李澄

2010, 25(3): 47-50. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.011

[摘要](5) [PDF 388KB](0)

摘要:
钴基氧化物Ca₃Co₄O₉是一种新型的中高温热电材料。本文以金属醋酸盐和乙二胺四乙酸(EDTA)为原料,利用EDTA络合溶胶-凝胶法制备了Ca₃Co₄O₉粉体,通过X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线能谱仪(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对Ca₃Co₄O₉进行表征。实验结果表明,干凝胶在700-900℃条件下恒温煅烧2h,即可获得纯相Ca₃Co₄O₉片状晶体,其晶粒尺寸约为1-2μm。

一种基于聚丙烯孔洞型铁电驻极体薄膜的新型传感器

孟召龙, 张晓青, 孙转兰, 李强, 陈安琪, 徐婷

2010, 25(3): 51-53,65. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.012

[摘要](7) [PDF 439KB](0)

摘要:
采用聚丙烯孔洞型铁电驻极体薄膜作为机电转换材料, 将其层叠封装制成压力传感元件, 并设计电荷放大器将其输出信号放大, 用无线发射模块/无线信号接收模块连以信号处理模块, 做成无线传感器。这种无线传感器可用于报警、运动监测。

测量介质材料复介电常数的准光腔法

于海涛, 吴亮, 李国辉

2010, 25(3): 54-56. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.013

[摘要](8) [PDF 268KB](0)

摘要:
针对介质材料, 介绍了在毫米波段和亚毫米波段能够准确测量其复介电常数的准光学谐振腔法。准光学谐振腔具有高Q值、使用简便、样品放置容易等许多优点, 能够有效地完成介质材料电介质参数精密测量的任务。这种谐振腔为半球型并由一个平面镜和一个凹面铜镜组成, 采用固定腔长法或固定频率法进行测量。另外, 还介绍了准光学谐振腔的测试系统和最新的研究成果及改进方法, 例如测量多层薄膜及在更高频段的测量方法。

溶剂热技术制备硫化镍纳米粉体

刘美英, 郭传华, 单楠楠

2010, 25(3): 61-65. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.014

[摘要](3) [PDF 473KB](0)

摘要:
分别以硝酸镍和硫脲作镍源及硫源、以乙二醇作溶剂, 采用溶剂热技术成功地制备了Ni₃S₂, α-NiS和NiS₂粉体。研究结果显示原料的配比及反应温度能够影响产物的物相组成及形貌。

不同热处理制度对钛-钢复合板的影响

王小华

2010, 25(3): 66-70,78. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2010.03.015

[摘要](3) [PDF 995KB](0)

摘要:
采用爆炸焊接方法制作大面积钛-钢复合板,在爆炸焊接完成后需进行热处理以消除爆炸焊接过程中产生的应力。本文研究了不同热处理制度对钛-钢复合板的影响,并确定了合适的钛-钢复合板热处理制度。

某产品联接螺栓上的断裂力学理论应用研究

国庆见, 王自华, 苗传先, 冷文华, 昝政