[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
文章快速检索
高级检索
2026年 31卷 4期
出版日期：2026-08-15
工艺技术
理论研究
理论研究
321
Cu-Mg-Y体系的相图热力学研究
颜景哲, 刘树红, 杜勇
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026042
Cu-Mg-Y体系的热力学研究是构建Al-Cu-Mg-Y四元数据库、设计长周期有序(long-period stacking ordered, LPSO)强化镁合金及优化镁基非晶合金非晶形成能力(glass-forming ability, GFA)的基础。本文基于文献数据,采用置换溶液模型描述液相,采用LPSO结构通用模型描述τ
11
相(14H),通过相图计算(calculation of phase diagram, CALPHAD)方法对Cu-Mg-Y体系开展热力学优化。计算获得的673、573、723 K等温截面,17.2% Cu、7.2% Y、10% Y(摩尔分数)垂直截面,以及液相面投影图,与实验数据吻合良好。673 K时Y在τ
11
相中的固溶度为7.96%~8.69%(摩尔分数),Liquid+αMg↔τ
11
+CuMg
2
的反应温度为715 K。Cu
12.8
Mg
80.4
Y
6.8
和Cu
36.9
Mg
55.6
Y
7.5
(摩尔分数,%)两种典型高GFA合金的Scheil非平衡凝固模拟明确了凝固路径及相析出行为,为合金成分设计提供了热力学依据。
2026 Vol. 31 (4): 321-332 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(709 KB) (
)
333
增材成形重型燃气轮机热声振荡消声器声衬的声学性能
郑润驰, 王庆梅, 李政阳, 董屹盛, 桂万元
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026015
本文基于激光粉末床熔化技术制备不同孔结构参数的316L不锈钢热声振荡消声器声衬,结合COMSOL有限元仿真与实验,研究其在2 500 Hz以下频段的声学性能,重点分析其传递损失。结果表明：1 500 Hz以下,狭窄区域声学与内部穿孔板边界条件下的仿真结果吻合;1 500~2 500 Hz频段因热黏性效应增强,二者出现偏差。穿孔总面积不变时,穿孔形状对传递损失影响较小;孔径增大会使传递损失峰值向低频移动且峰值增大;孔数少于120时,增加孔数可使峰值向高频移动且峰值增大,孔数超过120后继续增加孔数则峰值减小。增材制造结合仿真可为燃气轮机燃烧室热声振荡控制用消声器优化提供技术支持。
2026 Vol. 31 (4): 333-341 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(574 KB) (
)
工艺技术
342
ZIF-8/PEI介电复合材料的制备及其高温储能性能
杨晨晨, 李晓娜, 王凡, 罗行, 张斗
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026020
针对传统聚醚酰亚胺(polyetherimide, PEI)电介质在高温环境下储能性能衰减的问题,本文采用温和沉淀法制备形貌高度均一的沸石咪唑框架-8 (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8),将其作为功能填料引入PEI基体,制备不同填料含量的ZIF-8/PEI介电复合材料,并通过扫描电子显微镜、阻抗分析仪、高温介电温谱仪、铁电分析仪研究其微观结构、介电性能和高温储能性能。结果表明：当
w
(ZIF-8)=2%时,复合材料的储能性能最佳,室温下的最大能量密度可达9.50 J/cm
3
,较纯PEI (6.05 J/cm
3
)提升57%;在150 ℃及能量效率>90%的严苛条件下,其能量密度仍能保持在3.44 J/cm
3
,远优于纯PEI的1.00 J/cm
3
,展现出优异的高温储能稳定性。该复合材料的性能优势源于ZIF-8的宽带隙构建电子迁移势垒,可有效抑制漏电流与空间电荷积累。
2026 Vol. 31 (4): 342-354 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(967 KB) (
)
355
W-Mo合金纳米粉末的自蔓延高温合成与表征
张宝光, 黄愿平
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026023
针对现有方法制备W-Mo合金纳米粉末存在工艺复杂、能耗高和均匀性控制难等问题,本研究提出化学共沉淀-煅烧-自蔓延高温合成组合新工艺。以仲钨酸铵和钼酸铵为原料,通过共沉淀和550 ℃煅烧制备具有单一W
0.4
Mo
0.6
O
3
固溶体结构的复合氧化物前驱体,实现W、Mo元素的原子级均匀混合。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪系统研究物料配比对镁热还原自蔓延高温合成产物物相和微观组织的影响。结果表明：当前驱体与Mg粉质量比为1∶1时,可获得完全合金化的单一固溶体相;添加等质量的NaCl稀释剂可有效调控燃烧温度和传质环境,抑制晶粒长大和颗粒团聚,成功制备出平均粒度约30 nm、成分均匀、可破碎的W-44Mo合金纳米粉末。该方法为高熔点合金粉末的高效制备提供了新思路。
2026 Vol. 31 (4): 355-363 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(614 KB) (
)
364
Hf微合金化对Al-0.2Zr合金微观组织与力学性能的影响
孙珂, 韦启荣, 阳书超, 王斌
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026027
本文采用铸造和热加工工艺制备Al-0.2Zr-(0-0.2)Hf合金。采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等,研究Zr和Hf复合添加对Al-Zr-Hf合金微观组织、时效行为、电导率、力学性能的影响。结果表明：Al-0.2Zr-0.2Hf合金凝固过程中出现初生Al
3
(Zr,Hf)析出相,该相可作为异质形核核心,显著细化铸态晶粒,使平均晶粒尺寸较Al-0.2Zr合金减小60 μm。该合金经400 ℃/100 h峰时效处理后析出了大量L1
2
结构、与Al基体共格细小弥散的Al
3
(Zr,Hf)相(平均直径28 nm),这些析出相通过析出强化提高合金强度,同时通过消耗Al基体中的Zr和Hf溶质原子减少电子散射;经400 ℃/300 h时效处理后获得了最佳的综合性能,其抗拉强度达103 MPa,伸长率为21%,电导率为33.3 MS/m。
2026 Vol. 31 (4): 364-376 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(1024 KB) (
)
377
激光粉末床熔融321不锈钢的显微组织与力学性能
彭柯瑞, 黄洋, 陈仲权, 李芷青, 朱德镜, 袁铁锤
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026030
321奥氏体不锈钢因优异的耐腐蚀性能被广泛应用于航空航天及石化领域,然而传统加工方法难以满足其复杂结构一体化制备的工程需求。本文采用激光粉末床熔融工艺制备321不锈钢,系统探究激光工艺参数对不锈钢孔隙率、成形质量及显微硬度的调控规律,筛选出最优成形工艺参数,并对该参数下不锈钢的显微组织、室温拉伸性能及高周疲劳性能展开研究。结果表明：在最优工艺参数(激光功率220 W、扫描速度800 mm/s、层厚0.03 mm、扫描间距0.08 mm)下,321不锈钢致密度高达99.94%;其显微组织呈典型的柱状晶与等轴晶混晶结构,并含有少量残余铁素体(3.5%);321不锈钢展现出优异的拉伸性能,其屈服强度和抗拉强度分别达到553 MPa和662 MPa,伸长率为31.9%。此外,该材料的疲劳极限为530 MPa,拉伸与疲劳失效均遵循韧性断裂机制。本研究为321不锈钢增材制造件的工艺调控与工程服役提供了重要的实验依据。
2026 Vol. 31 (4): 377-390 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(1224 KB) (
)
391
石墨烯增强W-30Cu合金的制备及性能
刘建乐, 王德志, 吴壮志, 刘新利, 段柏华
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026035
以偏钨酸铵、硝酸铜和氧化石墨烯为原料,采用冷冻干燥-煅烧-还原工艺制备不同石墨烯含量的W-30Cu超细复合粉末,经压制成形后于1 050 ℃氢气气氛下烧结制得石墨烯增强W-30Cu合金,系统研究其微观组织、力学性能及导电导热性能。结果表明：随石墨烯含量增加,合金的力学性能、导电性能及导热性能均呈现先升高后降低的趋势。当石墨烯质量分数为1%时,石墨烯通过载荷传递、细晶强化与界面强化机制,使合金的综合性能达到最优。此时,粉体纯度高、粒径小、石墨烯分散均匀,合金的相对密度达98.6%,硬度(HV)为293.1,抗拉强度为545 MPa,电导率为49.33 %IACS,热导率为273.4 W/(m·K)。
2026 Vol. 31 (4): 391-400 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(838 KB) (
)
401
激光熔覆AlCoCrFeNiTi
0.5
涂层的微观结构与磨损机理
周好, 李专, 赵一博, 胡春
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026033
农业机械触土部件在含砂石土壤的复杂服役工况下,普遍存在磨损失效和使用寿命短的问题,在其表面涂覆一层耐磨涂层可有效提升其表面硬度与使用寿命。本研究采用激光熔覆技术在30MnB5钢表面制备AlCoCrFeNiTi
0.5
涂层,系统研究退火处理对涂层物相组成、微观结构、硬度及磨损性能的影响规律,结合实验室湿砂橡胶轮磨损试验与环形土槽-加速磨损台架试验,揭示涂层的磨损机理与性能调控机制。结果表明：沉积态AlCoCrFeNiTi
0.5
涂层为FCC和BCC双相固溶体结构,经退火处理后析出Laves相和σ相,组织由 粗大花瓣状转变为均匀细小的蠕虫状结构。退火态涂层平均显微硬度(HV
0.5
)达770.7,较沉积态提升了10.3%。退火处理可显著优化涂层的耐磨性能,磨损表面仅存在轻微的犁削痕迹,有效抑制了磨粒磨损主导的微切削与塑性变形,同时,该涂层可显著降低旋耕刀的磨损失效,涂层磨损程度沿旋耕刀切削刃呈梯度分布。本研究可为农业机械触土部件用高耐磨高熵合金涂层的设计与工程应用提供系统的理论依据与技术参考。
2026 Vol. 31 (4): 401-412 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(940 KB) (
)
413
一步法剥离-氟化h-BN粉末对复合材料高温介电储能性能的增强机制
马小琴, 杨丰源, 赵东旭, 谢玫伶, 金旭东, 王健
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026029
为满足薄膜电容器在高温极端环境下的应用需求,本文基于粉末表面工程,采用一步法超声剥离-同步氟化工艺,制备表面氟化改性氮化硼纳米片(fluorinated boron nitride nanosheet, F-BNNS),并将F-BNNS分散于聚醚酰亚胺(polyetherimide, PEI)基体中制备纳米复合薄膜,研究复合薄膜的高温介电性能、高温击穿场强和储能性能。结果表明：本文实现了六方氮化硼(h-BN)的剥离与表面化学活性位点的构筑。F-BNNS的引入可显著提升复合薄膜的高温击穿场强与储能密度,其在150 ℃分别达575 MV/m和5.01 J/cm
3
,在200 ℃分别达501 MV/m和3.89 J/cm
3
,性能远超纯PEI薄膜及填充未改性BN的复合薄膜。粉末表面氟化工程在BNNS表面引入了强电负性氟化层与深能级陷阱,可有效调控填料-基体界面处的电荷输运与能带结构,从而在高温下显著抑制漏电流与空间电荷积累,为通过功能填料设计制备高性能高温聚合物介电材料提供了新策略。
2026 Vol. 31 (4): 413-422 [
摘要
] (
)
HTML
(1 KB)
PDF
(773 KB) (
)
423
高铁受电弓用石墨基与碳纤维基碳滑条的组织与断裂行为
陈旭斌, 赫楠, 黄帅, 周红丽, 惠东旭, 吴生提, 武涛, 方华婵
DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2026037
为探究增强相构型对碳滑条性能的影响机制,本文系统对比了石墨基(纯碳、浸金属碳)与碳纤维基(C/C、C/C-Cu)滑条的微观组织、力学性能及断裂行为。结果表明：石墨基滑条为离散颗粒型非连续承载体系,纯碳滑条因连通孔隙(开孔率(17.2±0.7)%)与弱界面黏结,抗弯强度仅(68.2±1.8) MPa、冲击韧性为(0.44±0.02) J/cm
2
;浸金属后虽电阻率降至(2.4±0.6) μΩ·m,但因Cu/C弱界面,冲击韧性仅微升至(0.48±0.09) J/cm
2
。碳纤维基滑条依托三维连续纤维骨架,C/C滑条的电阻率为(22.0±1.5) μΩ·m,冲击韧性达(1.75±0.02) J/cm
2
;C/C-Cu滑条虽因双连续结构电阻率低至(1.5±0.3) μΩ·m,但Cu/C热膨胀失配形成界面微裂纹,导致纤维束状整体拔出替代单丝增韧,冲击韧性降至(1.00±0.14) J/cm
2
,但仍显著优于石墨基滑条。断裂机制方面,石墨基滑条以沿晶与解理脆性断裂为主;C/C滑条通过界面脱黏、纤维拔出及裂纹偏转实现假塑性断裂;C/C-Cu滑条因增韧机制部分失效呈现准韧性断裂。碳纤维增强相的引入是提升冲击韧性的关键,界面结合强度与增强相分散形态为性能调控核心。
2026 Vol. 31 (4): 423-438 [
摘要
] (
)
HTML
(0 KB)
PDF
(1395 KB) (
)
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
