非晶态Fe-B系合金晶化过程的微观机理探讨

根据新近从统计热力学的观点出发所提出的由液态淬火制备的非晶态金属—类金属合金的结构缺陷形成机制,并用"双层单元结构模型"具体描述了其中类金属原子的分布及其扩散机制.讨论了提高晶化温度的途径.     

非晶态合金的双层单元结构模型与类金属成分范围

本文提出在液态淬火形成的非晶态合金中,其微观结构是由短程有序的双层四面体和八面体以及它们的组合单元无序堆积而成.并由这种双层单元结构模型导出非晶态合金中类金属成分范围及其上限约为30.47at%.就目前所收集的80种上述合金的实验数据来看,其成分范围的上限近于100%都在计算结果以内.这可为今后制备液态淬火非晶态合金的类金属成分范围提供一个重要的参考判据.同时,双层单元结构模型也为今后深人研究非晶态合金的结构与物理性能的关系提供一个较好的理论模型.     

非晶态Fe-Si-B系合金的临界厚度极大值与类金属成分关系的研究

本文根据作者新近提出的非晶态合金中的"双层单元结构模型",对于由液态淬火制备的非晶态Fe-Si-B系合金的临界厚度在类金属总成分约为25at%左右、B含量在14at%左右时出现极大值这一具有重要实际意义的结果,作出了相当合理的解释,并对非晶态合金的结构层次和形成机理进行了较为详细的分析和讨论.     

EAM理论计算过渡族BCC金属二元合金的热力学性质研究取得进展

1984年后在密度函数理论基础上发展起来的嵌入原子方法(EAM)理论,在合金相理论中有着广泛的用途.1989年Johnson运用他所提出的EAM理论方法计算了过渡族FCC金属二元合金的稀溶解热和形成热,结果与实验数据及第一原理计算结果符合较好.但至今尚未见EAM理论对BCC金属二元合金热力学性质计算报道.我们使用1990年Johnson提出的BCC金属EAM模型的原有形式进行了计算,发现结果较差,与实验     

Mg-1.3Mn-xCe-xZn镁合金显微组织和力学性能的研究

以Mg-1.3Mn合金为基合金,添加质量分数为1.0%或者2.0%的Ce以及质量分数为2.0%~6.0%的Zn,进行多元合金化,研究Ce,Zn对Mg-1.3Mn合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明：在Mg-1.3Mn合金中,一定量Ce,Zn的加入不但能明显地细化晶粒,而且能提高实验合金的抗拉强度和硬度.Mg-1.3Mn-1.0Ce-xZn合金的室温拉伸断裂机理随着Zn含量的增加也将发生改变.     

Ho对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

采用扫描电镜观察、X射线衍射和拉伸试验等方法对稀土钬(Ho)改性Mg-9Al-1Zn (AZ91)镁合金的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明:Ho能够充分细化AZ91镁合金中的α-Mg和β-Mg17Al12晶粒,抑制二次β-Mg17Al12的析出,使不完全离异共晶转化为离异共晶,并在合金中生成颗粒状Al2Ho金属间化合物.Ho通过细晶强化增加了合金强度,改善了塑性,使合金的断裂机制从脆性解理断裂转变为准解理断裂.     

Ca,Sr对AM80镁合金显微组织和高温蠕变性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和高温蠕变试验机等实验手段研究了碱土元素Ca,Sr对AM80镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在AM80合金中复合添加0.2%Sr和0.5%~2.5%Ca,Ca、Sr元素可逐步细化合金的铸态组织,Ca原子与Al原子优先结合在晶界处生成了高熔点相Al2Ca,抑制了低熔点相-βMg17Al12的形成.AM80合金在高温蠕变过程中,-βMg17Al12相在晶界处存在连续析出和非连续析出2种形式.-βMg17Al12相非连续析出并且垂直于晶界,造成合金蠕变性能较差.当在合金中复合添加Ca,Sr后,高熔点相Al2Ca是主要的晶界强化相,替代低熔点的-βMg17Al12相,从而减少-βMg17Al12相的非连续析出,抑制了晶界滑动,改善了合金的高温蠕变性能.当Ca质量分数增加到2.5%时,合金的高温蠕变性能最优.     

稀土镧对Ag-Cu-Ti钎料微观组织与性能的影响

研究了稀土元素镧对Ag-Cu-Ti钎料合金微观组织、物理性能和显微硬度的影响。实验结果表明,添加一定量的稀土元素镧对Ag—Cu—Ti钎料合金的熔化温度无明显影响,但可显著提高钎料合金的润湿性能和显微硬度。分析结果表明,稀土元素镧可以细化钎料合金的微观组织,使金属间化合物分布更加均匀。这也是实验条件下Ag—Cu—Ti钎料合金显微硬度提高的主要原因。钎料Ag—Cu—Ti合金中稀土镧加入的质量分数不应超过0．5％。     

添加剂对稻秆燃烧过程中碱金属形态分布的影响

采用化学热平衡分析方法对稻秆燃烧过程中碱金属K的化学形态及其分布,以及添加Al,Si,S,P,Ca等元素对稻秆燃烧过程中碱金属的化学形态分布的影响进行了研究.结果表明,在稻秆中加添加Al或同时添加Al和Si,可以避免稻秆燃烧过程中发生结渣和沉积问题.温度低于900℃燃烧时添加S或温度低于1 100℃添加P.可有效的缓解稻秆中碱金属引起的结渣和聚团问题.系统中Ca的增加可有效的抑制碱金属引起的结渣和聚团问题,但有可能增加其引起的沉积和腐蚀问题.而Si的增加使K以液态形式存在的摩尔百分比增加,导致底灰聚团的现象加重.     

TiNiZr高温形状记忆合金的马氏体相变和相稳定性的理论研究

采用基于赝势平面波方法的第一性原理计算,详细研究了Ti Ni Zr高温形状记忆合金的相稳定性、弹性和电子结构等性质。结果表明,由于较低的形成能,添加的Zr元素优先占据Ti Ni合金的Ti位。少量Zr含量的添加,Ti Ni Zr合金的相稳定性增强,然后随着Zr含量的增加而降低。根据Ti Ni Zr合金B2相的弹性系数讨论了Ti Ni Zr合金的马氏体相变温度和相变类型。弹性系数C44对Ti Ni Zr合金的马氏体相变温度有很大的作用。Ni d态和Zr d态杂化作用的增强导致了马氏体相变温度的升高。     

秸秆和Eh对稻田土壤溶解性有机质组成及金属释放的影响

为探究秸秆添加对氧化还原条件变化下稻田土壤重金属释放的影响,本文选取典型重金属污染稻田土壤,通过微宇宙试验结合三维荧光光谱等手段,分析了土壤溶液化学性质、溶解性有机质（DOM）、金属释放之间的动态关系。结果表明：添加秸秆增加了厌氧期Fe、Mn、As、Cd等金属的释放,同时影响了DOM组成。土壤DOM中类蛋白（C3）含量在培养期总体降低（P<0.05）;类腐殖质含量呈现厌氧期上升、好氧期下降的趋势。结构方程模型（SEM）分析显示,Eh的变化与Mn和As的溶出显著负相关（路径系数分别为-0.662和-0.528,P<0.01）,同时,Eh还通过影响土壤类腐植酸C2（路径系数-0.816,P<0.01）控制As的释放（路径系数0.244,P<0.05）。因此,稻田土壤干湿交替造成的Eh变化和秸秆还田措施不仅可直接影响重金属的溶出,也可通过DOM含量和组成进一步控制其释放。     

外源砷形态和添加量对作物生长及吸收的影响研究

采用盆栽模拟试验,研究了不同形态外源砷对小油菜生长及吸收砷的影响.结果表明,添加低量砷有利于提高小油菜的出苗率,而高量砷则导致出苗率显著下降.其中,当砷添加量为90 mg·kg-1时,二甲基砷(DMA)和As(Ⅴ)处理下小油菜的出苗率比对照分别降低了20.7%和19.5%.随着砷添加量的增加,添加DMA处理小油菜的生物量不断下降,而添加As(Ⅴ)处理在添加量小于15mg·kg-1时对小油菜具有一定的增产效果,超过15 mg·kg-1时则随着添加量的增加而下降.无论是添加DMA还是As(Ⅴ),小油菜植株中的砷含量均有随添加量增加而升高的趋势.与此同时.随着外源砷添加量的增加,土壤中有效态砷的含量亦呈显著增加的趋势(P<0.01),其中,添加DMA时的增加趋势更为明显,且其生物有效性和植物毒性均大于As(Ⅴ).     

锡铅银填充TSV的热应力仿真

为了降低三维集成微系统热应力,本文设计了一种基于锡铅银合金作为TSV的填充金属、 LTCC为基底的TSV芯片结构.基于此结构设计了4种不同TSV数量和分布的模型,模拟和分析TSV芯片在高温工作时,TSV数量和分布对TSV芯片热应力的影响.通过分析仿真结果,提出了降低TSV芯片热应力的设计建议.     

有机肥对Cd、Pb复合污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同添加量(0、2.5%、5.0%、10.0%)有机肥对镉(Cd)、铅(Pb)重金属污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响,以期为阻控Cd、Pb迁移和油菜安全生产提供技术指导。结果表明,土壤p H值、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和淀粉酶活性)、微生物多样性及油菜生物量总体上均随有机肥添加量的增加而显著增加,而土壤中Cd、Pb有效态含量及油菜各组织重金属含量均随有机肥添加量的增加而降低,10.0%有机肥处理效果最好;主成分分析结果表明,有机肥改良处理的聚类结果与油菜的生长及土壤各项指标的变化规律相吻合;在各项指标中,影响油菜生长的主要因子为Pb有效态含量,其次为Cd有效态含量,说明降低土壤中重金属有效态含量可以有效缓解对作物的毒害。     

光稳定剂对木粉/回收聚乙烯复合材料老化性能的影响

选用了6种光稳定剂,通过分析老化前后添加不同光稳定剂的木塑复合材料性能变化,考察了常用光稳定剂品种对于木塑复合材料抗老化性能的影响。结果表明:光稳定剂能够有效增加WPC的抗老化能力,减少老化过程导致的力学性能下降;光稳定剂品种对于老化过程WPC静曲强度下降的影响有明显差异,位阻胺类与二苯甲酮类优于苯并三唑类;光稳定剂品种对于老化过程WPC吸水率的增加有明显差异,位阻胺类最优,二苯甲酮类次之,苯并三唑类最差;光稳定剂品种对于老化前后WPC色差的影响没有明显差别。     

密集烤房中添加不同香料植物对烟叶致香物质 和评吸质量的影响

为了探索提高烟叶香气质量的新途径,以K326中部叶为材料,研究了密集烘烤过程中添加4种香料植物(红玫瑰、香叶天竺葵、薰衣草及兰花鼠尾草)对烟叶致香物质和评吸质量的影响。结果表明,烘烤过程中添加香料植物对烤后烟叶致香物质总含量的增加效应表现为红玫瑰>香叶天竺葵>CK>蓝花鼠尾草>薰衣草,其中添加红玫瑰后烟叶的质体色素降解产物、类西柏烷类致香物质、其他类致香物质、致香物质总量（除新植二烯）和致香物质总量分别较对照增加了19.64%、56.45%、9.50%、24.52% 和19.77%;添加香叶天竺葵后烟叶的质体色素降解产物、苯丙氨酸类致香物质、类西柏烷类致香物质、致香物质总量（除新植二烯）和致香物质总量分别较对照增加了5.52%、7.20%、4.71%、4.78% 和5.10%。添加薰衣草和兰花鼠尾草则不利于大部分致香物质的积累。感官评吸结果表明,添加红玫瑰的烟叶香气质细腻、柔和,刺激性小,余味干净舒适,劲头适中,优于对照,而添加香叶天竺葵、薰衣草和兰花鼠尾草的烟叶感官质量较对照表现稍差。可见,烘烤过程中添加外源香料植物对烤后烟叶香气质量的影响较大,且不同香料植物对烟叶香吃味的影响不同,其中添加红玫瑰对中部烟叶香气质量的改善最明显。     

Mg-Zn-Al合金的组织稳定性与力学性能

采用金相分析、DSC分析和拉伸测试等手段研究了铝含量对Mg-6Zn合金显微组织、凝固特性和力学性能的影响.结果表明,Mg-6Zn-2Al合金晶粒相对细小,具有最佳的强度与塑性组合;Mg-6Zn-6Al合金中晶界处存在接近连续分布的粗大鱼骨状金属间化合物Mg17Al12相,导致合金抗拉强度和塑性下降.长时间退火试验表明,Mg-6Zn-2Al具有较高的组织稳定性.因此,Mg-6Zn-2Al合金是Mg-Zn-Al系合金的一个较佳成分组合.     

密集烤房中添加不同香料植物对烟叶致香物质和评吸质量的影响

为了探索提高烟叶香气质量的新途径,以K326中部叶为材料,研究了密集烘烤过程中添加4种香料植物(红玫瑰、香叶天竺葵、薰衣草及兰花鼠尾草)对烟叶致香物质和评吸质量的影响。结果表明,烘烤过程中添加香料植物对烤后烟叶致香物质总含量的增加效应表现为红玫瑰>香叶天竺葵>CK>蓝花鼠尾草>薰衣草,其中添加红玫瑰后烟叶的质体色素降解产物、类西柏烷类致香物质、其他类致香物质、致香物质总量(除新植二烯)和致香物质总量分别较对照增加了19.64%、56.45%、9.50%、24.52%和19.77%;添加香叶天竺葵后烟叶的质体色素降解产物、苯丙氨酸类致香物质、类西柏烷类致香物质、致香物质总量(除新植二烯)和致香物质总量分别较对照增加了5.52%、7.20%、4.71%、4.78%和5.10%。添加薰衣草和兰花鼠尾草则不利于大部分致香物质的积累。感官评吸结果表明,添加红玫瑰的烟叶香气质细腻、柔和,刺激性小,余味干净舒适,劲头适中,优于对照,而添加香叶天竺葵、薰衣草和兰花鼠尾草的烟叶感官质量较对照表现稍差。可见,烘烤过程中添加外源香料植物对烤后烟叶香气质量的影响较大,且不同香料植物对烟叶香吃味的影响不同,其中添加红玫瑰对中部烟叶香气质量的改善最明显。     

铝合金纳米粉末中相生成规律的初步研究

采用蒸发凝聚法制备了Al-M(M=Cu,Fe,Cr,Mn)合金纳米粉末,研究了粉末中的相生成规律.实验结果表明,纳米粉末的相组成及其相对含量主要是由母合金的成分决定的.在Al-Cu合金纳米粉末中生成的合金相有-θCuAl2,γ2-Al4Cu9,-βAlCu3,Cu在Al中的最大固溶度明显高于Al-Cu平衡相图上的值.在Al-Fe合金纳米粉末中生成了Al13Fe4和FeAl2相.在Al-Mn和Al-Cr合金纳米粉末中则分别生成了-βMnAl6,η2-Al8Mn5相和Al13Cr2,Cr9Al17相.纳米颗粒的组织和形貌与纯金属纳米粒子的差异很大.讨论了合金纳米粒子的形成机理.     

Sr对AZ91镁合金时效行为的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和布氏硬度计等分析测试手段研究了Sr（锶）对AZ91合金时效行为的影响．结果表明：添加Sr会降低AZ91合金的析出动力,抑制AZ91合金时效过程中β相的非连续析出．并且,随Sr含量的增加,这种抑制效果会更加明显．加Sr后,合金时效峰值时间由基体合金的55h后推迟到90h或110h后．Sr在基体中固溶和AhSr高熔点相存在于晶界是B相非连续析出受到抑制的主要因素．时效峰值态时,Az91-0．2Sr合金的室、高温力学性能皆优于原AZ91合金．