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铜钛合金制备与性能优化研究进展
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作者 张欣 王哲 +3 位作者 庞一丹 王建刚 李建辉 刘闪 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4041-4049,共9页
简述了铜钛合金的发展现状,主要介绍了以真空熔炼为基础粉末冶金为研究方向的铜钛合金的制备技术,论述铜钛合金固溶时效的相变过程与强化机理,对轧制工艺的强化原理进行了介绍。总结了时效工艺以及变形强化工艺与性能的关系,描述了第三... 简述了铜钛合金的发展现状,主要介绍了以真空熔炼为基础粉末冶金为研究方向的铜钛合金的制备技术,论述铜钛合金固溶时效的相变过程与强化机理,对轧制工艺的强化原理进行了介绍。总结了时效工艺以及变形强化工艺与性能的关系,描述了第三元素对铜钛合金性能的影响,并对部分元素的影响机理进行了叙述,并对目前铜钛合金性能优化的前沿技术进行了介绍。 展开更多
关键词 铜钛合金 粉末冶金 时效强化 三元合金 优化工艺
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采用激光预置铜层钛钢接头成形与组织 被引量:1
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作者 朱明 祁先刚 +1 位作者 张宗智 石玗 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期18-26,88,共10页
钛钢复合板在爆炸成形过程中会产生局部未熔合等缺陷,目前采用电弧焊修复时精度、质量与自动化程度相对较低,主要难点集中在钢表面铜过渡层的高质量制备方面.为此提出采用半导体激光同轴送粉的方法精确成形铜过渡层,并在铜层表面TIG熔... 钛钢复合板在爆炸成形过程中会产生局部未熔合等缺陷,目前采用电弧焊修复时精度、质量与自动化程度相对较低,主要难点集中在钢表面铜过渡层的高质量制备方面.为此提出采用半导体激光同轴送粉的方法精确成形铜过渡层,并在铜层表面TIG熔覆钛层实现复合板的局部修复,采用半导体激光熔覆试验系统,分析了激光功率、送粉速率、扫描速度对铜层熔覆成形参数及微观组织的影响,并在铜层表面继续TIG熔覆钛层,工艺优化后得到了成形良好的Ti-Cu-Fe接头并对接头进行了微观组织测试与性能评价.结果表明,采用半导体激光可以实现铜层熔覆厚度的精确控制,厚度范围为0.236~0.462 mm;从Cu-Fe接头能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)可以发现,通过铜层厚度的控制,上表面区域的Fe元素含量明显减小,有利于减少脆硬的Fe-Ti金属间化合物生成;TIG堆焊钛层后,接头主要以CuTi2金属间化合物为主,接头平均抗剪强度为194MPa,接头断裂方式为脆性断裂.创新点:(1)通过半导体激光熔覆可以在钢基材表面实现铜熔覆层成形的精确控制(2)激光熔覆的Cu层厚度能满足TIG堆焊钛层对熔深的要求,接头以CuTi2金属间化合物为主,性能良好. 展开更多
关键词 钛钢复合板 Cu过渡层 激光熔覆 同轴送粉 熔覆成形工艺
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钛/钢和钛/铜/钢复合板焊接接头组织和性能
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作者 褚巧玲 王君尧 +3 位作者 杨聃 王中莹 曹齐鲁 YAN Cheng 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期25-35,共11页
采用电弧焊接方法(TIG/MIG)进行钛/钢(TA1/Q345)和钛/铜/钢(TA1/T2/Q345)复合板的对接焊接,借助SEM,EBSD,TEM,显微硬度、纳米压痕和拉伸试验系统研究了对接焊缝中的显微结构和力学性能.结果表明,钛/钢对接接头中,Cu-V焊缝主要以铜基固... 采用电弧焊接方法(TIG/MIG)进行钛/钢(TA1/Q345)和钛/铜/钢(TA1/T2/Q345)复合板的对接焊接,借助SEM,EBSD,TEM,显微硬度、纳米压痕和拉伸试验系统研究了对接焊缝中的显微结构和力学性能.结果表明,钛/钢对接接头中,Cu-V焊缝主要以铜基固溶体和铁基固溶体为主,局部生成的Fe_(2)Ti相被韧性较好的铜基固溶体包围;Cu-V/ERTi-1焊缝界面处存在多种Cu-Ti和Fe-Ti金属间化合物;Cu-V焊缝与TA1/Q345界面处,存在Fe-Ti,CuTi_(2)和β-Ti化合物.钛/铜/钢对接接头中,Cu/ERTi-1焊缝界面处分布着多种Cu-Ti金属间化合物,分布范围较广.钛/钢对接焊缝中Fe_(2)Ti脆性相的硬度较高,为20.7GPa,但由于其尺寸相对较小,因此接头的显微硬度分布与钛/铜/钢对接焊缝类似,高硬度区域均在铜基焊缝与ERTi-1焊缝界面处,达到400HV0.3,两种对接接头中大量分布的Cu-Ti化合物的硬度处于8~11GPa.钛/钢异质接头的抗拉强度为440MPa,钛/铜/钢异质接头的抗拉强度为225MPa,断裂位置均在焊缝区域,并且铜基焊缝与ERTi-1焊缝界面处均是脆性断裂特征.钛/钢对接焊缝中不可避免会存在Fe-Ti脆性相,虽然采用钛/铜/钢三层复合板的形式可以避免Fe-Ti脆性相的生成,但是接头中分布较广的Cu-Ti化合物仍旧是接头的一个薄弱区域. 展开更多
关键词 异质接头 钛/钢复合板 钛/铜/钢复合板 金属间化合物 力学性能
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高电位金属管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响分析
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作者 卢云飞 郭倩 +2 位作者 胡凌越 段国庆 石鹏飞 《材料保护》 2025年第4期122-130,共9页
为研究管路系统与船体结构的电偶腐蚀行为机制,针对钛合金管路系统在舰船领域中引发的电偶腐蚀问题,采用电化学测试、腐蚀仿真计算、模型腐蚀试验等手段,综合对比分析了钛合金管路系统与铜合金管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响。结... 为研究管路系统与船体结构的电偶腐蚀行为机制,针对钛合金管路系统在舰船领域中引发的电偶腐蚀问题,采用电化学测试、腐蚀仿真计算、模型腐蚀试验等手段,综合对比分析了钛合金管路系统与铜合金管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响。结果表明:ZTi60、TC4、TA5和船体钢的电偶对电偶电位最终分别稳定在-0.60、-0.68、-0.61 V左右,电偶对电偶电流密度最终稳定值分别为5.58、10.11、5.84μA/cm^(2),铜合金和船体钢的电偶电流密度最终稳定值则明显大于钛合金。钛合金管路系统或铜合金管路系统与船体钢结构偶接时均存在电偶腐蚀效应,需要做好电绝缘防护措施,但钛合金管路系统与船体钢结构偶接后的电偶腐蚀效应并不会强于铜合金管路系统与船体钢结构偶接后的电偶腐蚀效应。 展开更多
关键词 钛合金 铜合金 电偶腐蚀
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铜添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响 被引量:1
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作者 谢韶 刘艳 +2 位作者 李俊杰 张振林 陈辉 《材料工程》 北大核心 2025年第1期154-164,共11页
由于存在大的温度梯度,激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶,导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化... 由于存在大的温度梯度,激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶,导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响,结果表明,Cu元素能够显著细化柱状初生β晶粒,并使晶粒尺寸分布更加均匀,Cu元素添加量为4%(质量分数,下同)时能够实现完全的柱状晶向等轴晶转变,平均晶粒尺寸由未添加时的1490μm降低到385μm。添加Cu试样的晶粒内部仍为网篮组织,主要由α-Ti、β-Ti和少量Ti2Cu相组成,其中Ti2Cu呈短棒状分布在α-Ti板条的边界处,其在组织中的占比随Cu添加量的增大而增加。当添加8%Cu时,α-Ti的平均宽度为0.44μm,与未添加Cu试样的1.18μm相比降低了约63%。Cu添加能够显著降低激光熔化沉积钛合金的织构强度,当添加4%Cu时,α-Ti极图均匀分布倍数(multiples of uniform distribution,MUD)的最大值相比TC4降低了约71%。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 TC4钛合金 铜添加 微观组织 织构
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PtCu NPs/2D-TiO_(2)催化剂的制备及其对硝基苯加氢反应的催化性能 被引量:1
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作者 王振兴 谢京燕 +1 位作者 李禄建 蒋文军 《精细石油化工》 2025年第1期19-23,共5页
合成了树枝状铂铜合金纳米颗粒(PtCu NPs)以及二维石墨烯状二氧化钛(2D-TiO_(2)),制备了铂铜合金纳米颗粒负载的二氧化钛催化剂(PtCu NPs/2D-TiO_(2))。通过X射线衍射、透射电子显微镜等对PtCu NPs和2D-TiO_(2)载体进行了确证,发现平均... 合成了树枝状铂铜合金纳米颗粒(PtCu NPs)以及二维石墨烯状二氧化钛(2D-TiO_(2)),制备了铂铜合金纳米颗粒负载的二氧化钛催化剂(PtCu NPs/2D-TiO_(2))。通过X射线衍射、透射电子显微镜等对PtCu NPs和2D-TiO_(2)载体进行了确证,发现平均粒径约为80 nm的PtCu NPs均匀地负载在2D-TiO_(2)载体上。硝基苯加氢实验结果表明:在PtCu NPs负载量为10%、反应温度为40℃条件下,硝基苯转化率为80.9%,苯胺选择性为76.9%。该催化剂重复使用5次后,对硝基苯加氢的转化率以及苯胺的选择性分别为77.9%和74.0%。 展开更多
关键词 硝基苯 铂铜合金 二氧化钛 加氢
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超声辅助凝固制备Cu-Ti合金组织及性能研究
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作者 张喆 高楠熙 +5 位作者 雷作栋 崔尚坤 曹飞 邹军涛 王文 王快社 《铸造技术》 2025年第5期416-423,共8页
铜钛合金作为一种高强高弹铜合金,具有优异的强度、导热性、高温稳定性和抗应力松弛性能,被认为是替代铍青铜的理想材料。然而,钛和铜之间物性差异大,且钛在铜中的室温固溶度低,导致铜钛合金铸态组织偏析严重,存在粗大富钛初生相,制约... 铜钛合金作为一种高强高弹铜合金,具有优异的强度、导热性、高温稳定性和抗应力松弛性能,被认为是替代铍青铜的理想材料。然而,钛和铜之间物性差异大,且钛在铜中的室温固溶度低,导致铜钛合金铸态组织偏析严重,存在粗大富钛初生相,制约合金强度和导电性能的提升。基于此,本研究提出超声辅助凝固方法制备铜钛合金,通过实验研究了超声功率对铜钛合金微观组织的影响规律,发现超声处理能够显著改善组织偏析,细化晶粒尺寸和初生相尺寸,减小富钛相等初生相含量。经相同形变热处理制度,超声辅助凝固铜钛合金抗拉强度由801.38 MPa提升至851.0 MPa,导电率由15.31%IACS提升至15.68%IACS,力学和导电性能的协同提升与超声作用下晶粒尺寸细化和初生相含量减少直接相关。 展开更多
关键词 铜钛合金 超声凝固 电弧熔炼 组织调控 力学性能 导电性能
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钛表面多酚介导铜离子涂层制备及抗菌抗氧化性能
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作者 官振菊 谢永林 +7 位作者 向守刚 张成栋 李小龙 李兴平 蒲超 张波 罗栩伟 肖东琴 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第10期1997-2005,共9页
背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好... 背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好的抗菌性能及多酚类物质优良的抗氧化性能,拟在钛表面制备多酚介导的铜离子涂层,评价其体外抗菌及抗氧化性能。方法:利用碱热法在钛表面制备纳米结构,然后将钛片置于单宁酸及铜离子溶液中,获得多酚介导的铜离子涂层,检测样品的表面形貌与水接触角,利用原子吸收光谱法检测铜离子的携载及释放。将金黄色葡萄球菌分别接种于纯钛片(空白组)、碱热处理钛片(对照组)、多酚介导的铜离子修饰钛片(实验组)表面,观察细菌存活状态。将成骨前体细胞MC3T3-E1分别接种于3组钛片表面,评价材料的抗氧化性能及生物活性。结果与结论:(1)扫描电镜下可见多酚介导的铜离子修饰钛片表面存在棒状纳米结构,并且涂层无裂纹;多酚介导的铜离子修饰钛片表面亲水性接近纯钛片;原子吸收光谱结果显示,多酚介导后钛片表面铜离子的携载量增加了51%,铜离子呈均匀释放。(2)空白组、对照组、实验组钛片的抗菌率为0%,21.65%,93.75%;活死染色与CTC染色显示,空白组钛片表面的活细菌最多,实验组钛片表面的活细菌最少。(3)活死染色与CCK-8检测结果显示,3组钛片均具有良好的细胞相容性,并且实验组钛片更有利于MC3T3-E1细胞增殖;活性氧荧光探针检测显示,相较于其他两组,实验组钛片表面活性氧荧光强度明显减弱;碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,相较于其他两组,实验组钛片表面MC3T3-E1细胞的成骨分化与细胞外基质矿化能力更强。(4)结果表明,多酚介导的铜离子涂层具有较强的抗菌、抗氧化及促成骨分化性能。 展开更多
关键词 植入体 抗菌 抗氧化 多酚 铜离子 涂层
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铜镍钛弓丝与普通镍钛弓丝正畸排齐阶段临床应用对比研究
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作者 刘维翰 陈定根 +1 位作者 许可 李雨芝 《川北医学院学报》 2025年第11期1464-1467,1480,共5页
目的:比较铜镍钛弓丝与普通镍钛弓丝在正畸排齐阶段的临床疗效差异。方法:选取72例首次正畸患者为研究对象,按照治疗材料不同将患者分为研究组(铜镍钛弓丝)和对照组(普通镍钛弓丝)。在矫治初期(T0)、3个月(T1)及完成弓丝阶段(T2)分别测... 目的:比较铜镍钛弓丝与普通镍钛弓丝在正畸排齐阶段的临床疗效差异。方法:选取72例首次正畸患者为研究对象,按照治疗材料不同将患者分为研究组(铜镍钛弓丝)和对照组(普通镍钛弓丝)。在矫治初期(T0)、3个月(T1)及完成弓丝阶段(T2)分别测量尖牙/磨牙间宽度、上颌Little s不规则指数,记录计划复诊24 h后VAS疼痛评分、治疗周期及复诊次数。结果:研究组与对照组患者治疗周期及牙弓形态指标改善均无统计学差异(P>0.05)。研究组患者初始24 h VAS疼痛评分及复诊次数均低于对照组(P<0.05),但T1、T2期疼痛评分组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:铜镍钛弓丝在减轻初始疼痛和减少复诊次数方面展现出优势,可作为正畸排齐阶段初始弓丝的选择之一。 展开更多
关键词 口腔正畸 铜镍钛弓丝 镍钛弓丝 治疗效果 视觉模拟评分法
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广州市糖尿病、高血压患者尿液6种金属暴露水平与肾功能下降的相关性研究
10
作者 陈锦贤 周洪伟 +3 位作者 张纸麟 朱丽 朱惠扬 朱伟 《华南预防医学》 2025年第4期395-401,共7页
目的探究广州市糖尿病、高血压患者尿液铝、钛、铜、锌、钼和镉等6种金属暴露水平与肾功能下降的相关性。方法于2023年选取广州市辖区糖尿病和(或)高血压患者为研究对象,根据患病情况进行分组(糖尿病组、高血压组、糖尿病合并高血压组)... 目的探究广州市糖尿病、高血压患者尿液铝、钛、铜、锌、钼和镉等6种金属暴露水平与肾功能下降的相关性。方法于2023年选取广州市辖区糖尿病和(或)高血压患者为研究对象,根据患病情况进行分组(糖尿病组、高血压组、糖尿病合并高血压组)。测定尿铝、钛、铜、锌、钼和镉的水平;以血清肌酐(Cr)值估算肾小球滤过率(GFR)。采用logistic回归和加权分位数和(WQS)回归模型探讨尿液金属水平与肾功能下降(二分类变量结局)之间的关系。结果本研究调查广州市糖尿病、高血压患者1414例,患者平均(63.7±9.6)岁,其中,男性558例(39.5%),女性856例(60.53%);检出肾功能下降者91例,阳性率为6.9%。尿液6种金属水平中位数分别为铝:31.47μg/L、钛:103.25μg/L、铜:9.23μg/L、锌:306.12μg/L、钼:48.44μg/L、镉:1.50μg/L。单金属logistic回归结果显示,在所有研究对象中,与肾功能下降显著相关的金属为铜(OR=1.98)、锌(OR=1.45)和钼(OR=1.41);分组后进行单金属logistic回归分析,仅铜与肾功能下降呈正相关(P<0.05)。WQS回归分析结果显示,6种金属的联合效应与肾功能下降呈正相关(OR=1.39),其中铜的权重最大(61.0%)。RCS模型显示估计肾小球滤过率与钛水平呈“V”型,与铜水平呈负相关(Pnon-linear<0.05)。结论糖尿病、高血压患者尿液中铜离子水平与肾功能下降关系密切,且铜离子对糖尿病患者的肾脏损害比高血压或糖尿病合并高血压患者要严重。 展开更多
关键词 糖尿病 高血压 估计肾小球滤过率
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多酸/TiO_(2)/叶绿素铜钠复合膜的光电性能研究
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作者 尹文丽 何珏 +3 位作者 唐乾 曹洪玉 王立皓 郑学仿 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第9期2563-2570,共8页
本文首次将Dawson型多酸K_6P_(2)W_(18)O_(62)(简称P_(2)W_(18))与叶绿素铜钠(简称Chl-CuNa)同时引入到TiO_(2)光阳极的体系中。利用交替沉积自组装法成功制备出P_(2)W_(18)/TiO_(2)/Chl-CuNa三元复合膜电极并对其进行表征,我们使用光电... 本文首次将Dawson型多酸K_6P_(2)W_(18)O_(62)(简称P_(2)W_(18))与叶绿素铜钠(简称Chl-CuNa)同时引入到TiO_(2)光阳极的体系中。利用交替沉积自组装法成功制备出P_(2)W_(18)/TiO_(2)/Chl-CuNa三元复合膜电极并对其进行表征,我们使用光电流-时间曲线和光电流-光电压曲线考察复合膜电极的光电性能。实验结果表明,三元复合膜电极的光电流响应较单纯的TiO_(2)复合膜电极有了明显的提高,光电转换效率比单纯的TiO_(2)复合膜电极提高了3.1倍。此外,三元复合膜电极P_(2)W_(18)/TiO_(2)/Chl-CuNa对乳酸有较好的的光电催化氧化活性。 展开更多
关键词 Dawson型多酸 二氧化钛 叶绿素铜钠 光电性能 乳酸
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焊接速度对钛合金/铜/不锈钢激光焊接头微观组织及性能的影响
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作者 郑华 毛育青 +5 位作者 黄清 彭倩群 黄泽晖 李景轩 罗辉 万龙 《轨道交通材料》 2025年第5期14-22,共9页
针对钛/钢异种金属焊接成形困难的问题,以3mm厚TC4钛合金与316L不锈钢为研究对象,选用添加1mm纯铜中间层的方式进行激光焊接试验。通过改变焊接速度,研究其对接头界面成形及性能的影响。结果表明:当焊接速度≥1100mm/min时,接头成形质... 针对钛/钢异种金属焊接成形困难的问题,以3mm厚TC4钛合金与316L不锈钢为研究对象,选用添加1mm纯铜中间层的方式进行激光焊接试验。通过改变焊接速度,研究其对接头界面成形及性能的影响。结果表明:当焊接速度≥1100mm/min时,接头成形质量显著改善。钢/铜界面生成了α-Cu、γ-Fe固溶体和微量的CuTi及TiFe_(2)金属间化合物的混合扩散层,厚度随焊接速度的增加呈现先减后增趋势;铜/钛界面扩散层则由β-Ti基体、Cu_(2)Ti和CuTi_(2)相组成,其厚度随焊接速度增加呈现减小的趋势,扩散层的分布经历了从非均匀到均匀,最终又趋于非均匀的变化,界面处存在局部微裂纹。当焊接速度为1150mm/min时,焊接接头的抗拉强度达到最大值183MPa;随着焊接速度的进一步增加,接头强度下降,所有断口均呈现出脆性断裂模式。 展开更多
关键词 铜中间层 钛/钢激光焊接 焊接速度 微观组织 力学性能
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紫花苜蓿对钒钛磁铁尾矿重金属铜和镉的吸收、转运特性 被引量:1
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作者 卢赛 谷海红 +3 位作者 艾艳君 李泽钊 李富平 周征 《矿产综合利用》 2025年第2期72-80,共9页
对矿山废弃地进行生态修复时会广泛应用植物修复,植物吸收尾矿重金属的能力不容小觑。为探究紫花苜蓿对钒钛磁铁尾矿重金属Cu和Cd的吸收特性,通过外源添加Cu和Cd到钒钛磁铁尾矿中模拟不同污染程度,并分析三个月后钒钛磁铁尾矿中Cu和Cd... 对矿山废弃地进行生态修复时会广泛应用植物修复,植物吸收尾矿重金属的能力不容小觑。为探究紫花苜蓿对钒钛磁铁尾矿重金属Cu和Cd的吸收特性,通过外源添加Cu和Cd到钒钛磁铁尾矿中模拟不同污染程度,并分析三个月后钒钛磁铁尾矿中Cu和Cd的赋存形态、紫花苜蓿长势及其体内对Cu和Cd吸收、转运情况,研究Cu和Cd胁迫下紫花苜蓿重金属的吸收、转运特性。结果表明,三个月后,Cu主要以酸溶态形式存在,Cd主要以可氧化态形式存在,生态风险都比较高。Cu的加入会抑制紫花苜蓿出苗及地上部生长,但紫花苜蓿对Cu的吸收量会显著增加,紫花苜蓿地上部地下部对Cu吸收量分别增加了1.78%~109.62%和48.46%~463.11%,地上部是Cu主要富集部位。Cd主要累积在紫花苜蓿根部,随着Cd胁迫浓度的增加紫花苜蓿从根部向地上部转移Cd能力会增强。研究结果可为矿区植物修复研究提供理论基础。 展开更多
关键词 钒钛磁铁尾矿 重金属铜 重金属镉 紫花苜蓿 吸收特性
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氧气反应-电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)测定钛及钛合金中痕量铜 被引量:1
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作者 马晓敏 杨军红 +1 位作者 刘雷雷 李茂 《中国测试》 北大核心 2025年第8期80-86,共7页
钛及钛合金中痕量铜元素的准确测定对材料性能评价和质量控制具有重要意义。然而,现有定量方法在检测痕量铜时存在明显不足。传统电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在测定钛基体中的铜时,面临严重的质谱干扰问题。钛的氧化物和氢氧化物多原... 钛及钛合金中痕量铜元素的准确测定对材料性能评价和质量控制具有重要意义。然而,现有定量方法在检测痕量铜时存在明显不足。传统电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在测定钛基体中的铜时,面临严重的质谱干扰问题。钛的氧化物和氢氧化物多原子离子(如[TiO+]和[TiOH])与铜的主要同位素(63Cu和65Cu)质荷比重叠,导致背景信号升高,检测限变差。因此,亟需开发一种能够有效消除干扰、提高检测灵敏度的新方法。该研究采用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS),结合氧气反应模式,可显著降低钛基体对铜测定的干扰。建立的方法表现出优异的分析性能,标准曲线线性相关系数达0.999 9,样品检出限低至1.8 ng/g。对4种高纯钛及钛合金标准物质进行7次重复测定,63Cu测定值均在标定范围内,相对误差绝对值<7.7%,相对标准偏差(RSD)<2.5%。该研究建立的氧气反应模式-ICP-MS/MS方法有效解决了钛基体中痕量铜测定的干扰问题,具有高灵敏度、高准确性和良好的重复性,可为钛及钛合金产品的质量控制提供可靠的分析手段。 展开更多
关键词 氧气反应 电感耦合等离子体串联质谱法 钛及钛合金 痕量铜
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铜/钛异种金属激光焊焊接工艺参数优化
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作者 庞立辉 刘飞 +1 位作者 高平 陈诺 《电焊机》 2025年第2期95-101,115,共8页
使用激光焊的方法对厚度均为1 mm的TA15钛合金和T2铜进行了焊接,通过比较不同焊接参数下焊接接头的宏观形貌、显微形貌、力学性能等,在焊接速度为13 mm/s,焊接功率为600 W时得到了综合性能较好的焊接接头。选取具有典型形貌的显微组织... 使用激光焊的方法对厚度均为1 mm的TA15钛合金和T2铜进行了焊接,通过比较不同焊接参数下焊接接头的宏观形貌、显微形貌、力学性能等,在焊接速度为13 mm/s,焊接功率为600 W时得到了综合性能较好的焊接接头。选取具有典型形貌的显微组织形貌进行分析,结合EDS和XRD测试结果,对焊缝的相组成进行分析,得出焊缝主要由Cu_(2)Ti+Cu_(4)Ti共晶组织以及CuTi_(2)化合物组成。当焊接速度过慢或过快时,铜/钛异种金属激光焊的焊缝中会出现裂纹、孔洞等焊接缺陷,这极大削弱了焊接接头的力学性能。对焊接接头的拉伸断口进行分析,表明拉伸断口为典型的脆性解理断裂。对焊接接头显微硬度的测试结果表明,焊缝主要由铜钛化合物组成,在铜侧热影响区内存在明显的接头软化现象。 展开更多
关键词 TA15钛合金 T2铜 激光焊 Cu_(2)Ti+Cu_(4)Ti共晶组织
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铜锶二元掺杂硅酸钙涂层改性钛合金的促成骨和抗菌效应 被引量:1
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作者 程新奇 邵龙辉 +1 位作者 沈华侨 刘宏伟 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第22期4639-4646,共8页
背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和... 背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和抗菌方面的潜能。方法:采用球磨、造粒方法制备含有氧化铜、氧化锶及硅酸钙的复合粉末,采用大气等离子喷涂技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层,对复合涂层进行表征。将钛合金浸提液、硅酸钙涂层改性钛合金浸提液、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测材料的生物安全性与促成骨性能。将金黄色葡萄球菌(或大肠埃希菌)分别与钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金共培养,扫描电镜、平板计数法检测材料的体外抗菌性能。结果与结论:(1)扫描电子显微镜下可见铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层粗糙表面存在大量的纳米结构,该复合涂层成功喷涂在钛合金表面,在体外可缓释Sr^(2+)和Cu^(2+),并且Sr^(2+)的释放浓度大于Cu^(2+);(2)CCK-8和细胞活死染色结果显示,铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有一定的细胞毒性,硅酸钙涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有良好的生物相容性;碱性磷酸酶与茜素红染色结果显示,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金表现出更优的促成骨性能;(3)扫描电镜观察、细菌涂布和细菌计数法结果表明,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜掺杂硅酸钙复合涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的生长,表现出抗菌潜能;(4)结果表明,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛片具备良好的生物相容性、促成骨性能与抗菌性能。 展开更多
关键词 钛合金 等离子体喷涂 复合涂层 氧化铜 氧化锶 硅酸钙 成骨 金黄色葡萄球菌 大肠埃希菌
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微波消解—电感耦合等离子体发射光谱法测定锰铁中磷镍铜钛钒 被引量:11
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作者 赵容超 李海平 +1 位作者 杨大蔚 井婷婷 《冶金分析》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期60-63,共4页
锰铁样品经微波消解后,选择327.395、231.604、177.434、334.941、309.310nm波长的光谱线分别作为铜、镍、磷、钛、钒的分析线,用电感耦合等离子体发射光谱法测定了锰铁样品中铜、镍、磷、钛、钒含量。基体锰产生的基体效应可以通过基... 锰铁样品经微波消解后,选择327.395、231.604、177.434、334.941、309.310nm波长的光谱线分别作为铜、镍、磷、钛、钒的分析线,用电感耦合等离子体发射光谱法测定了锰铁样品中铜、镍、磷、钛、钒含量。基体锰产生的基体效应可以通过基体匹配的方法消除,基体铁对测定没有影响。方法用于测定锰铁标样,测定值与认定值一致;用于测定锰铁试样,测定结果的相对标准偏差在0.2%~3.6%之间,加标回收率为97%~103%。方法可以用于中、高、低碳锰铁中铜、镍、磷、钛、钒的测定。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体发射光谱法 锰铁
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铜/钛搅拌摩擦搭焊接头特征及界面结合机制 被引量:6
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作者 姚磊 沈以赴 +3 位作者 李博 周冠男 吴小伟 胡伟叶 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2602-2606,共5页
研究了搅拌摩擦焊法搭接TA2工业纯钛和T2紫铜。工艺优化实验结果表明:Cu/Ti搭接搅拌摩擦焊工艺窗口较窄,在搅拌头转速800 r/min、焊速20 mm/min以及搅拌头转速900 r/min、焊接速度30 mm/min的焊接工艺参数配比条件下,可获得无缺陷且焊... 研究了搅拌摩擦焊法搭接TA2工业纯钛和T2紫铜。工艺优化实验结果表明:Cu/Ti搭接搅拌摩擦焊工艺窗口较窄,在搅拌头转速800 r/min、焊速20 mm/min以及搅拌头转速900 r/min、焊接速度30 mm/min的焊接工艺参数配比条件下,可获得无缺陷且焊缝表面、搭接界面成形良好的Cu/Ti接头。对搅拌头转速800 r/min、焊速20 mm/min的焊接参数下获得的Cu/Ti接头焊缝进行金相和SEM观察,分析结果表明:搭接界面两侧Cu、Ti宏观流动现象明显,Ti向Cu一侧的塑性材料流动量要明显优于Cu向Ti一侧,且在局部机械混合区呈典型的Cu/Ti相间条带状结构;在搭接界面处形成一层平均厚度约为4.8μm的扩散过渡层,在过渡层中Cu的扩散速度要大于Ti的扩散速度,Cu/Ti搭接界面形成冶金结合。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 搭接 条带组织
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银铜钛合金与立方氮化硼磨粒钎焊界面显微分层结构及形成机理 被引量:8
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作者 丁文锋 徐九华 +3 位作者 傅玉灿 苏宏华 肖冰 徐鸿钧 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期61-65,共5页
采用银铜钛(AgCuTi)合金钎料在加热温度920℃和保温时间5 min工艺下进行立方氮化硼(CBN)磨粒与45钢基体的连接试验,使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析磨粒与钎料结合界面的组织结构特征与物相组成。结果表明,钎焊过程中,CBN磨粒与A... 采用银铜钛(AgCuTi)合金钎料在加热温度920℃和保温时间5 min工艺下进行立方氮化硼(CBN)磨粒与45钢基体的连接试验,使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析磨粒与钎料结合界面的组织结构特征与物相组成。结果表明,钎焊过程中,CBN磨粒与AgCuTi合金结合界面出现了显微组织分层现象,从CBN晶体到钎料层由CBN/TiB_2/TiB/TiN/含Ti合金构成,这种过渡结构有利于磨粒与钎料之间的化学键和力学性能过渡。反应热力学分析显示界面反应产物可以依靠置换反应形成;通过对B、N原子的扩散能力差异分析表明,界面新相形核顺序依次为TiN、TiB_2、TiB。 展开更多
关键词 银铜钛合金 立方氮化硼磨粒 显微组织分层 热力学分析 原子扩散
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Cu/Ti异种金属搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能 被引量:11
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作者 姚磊 沈以赴 +1 位作者 李博 胡伟叶 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期109-112,118,共4页
文中采用搅拌摩擦焊法搭接T2工业紫铜和TA2纯钛,研究了搭接接头的宏观形貌和微观组织结构,并测试了接头力学性能.结果表明,当选用搅拌头旋转频率为800 r/min,焊接速度为40 mm/min的工艺参数配比时,可以获得焊缝表面成形良好,连接界面无... 文中采用搅拌摩擦焊法搭接T2工业紫铜和TA2纯钛,研究了搭接接头的宏观形貌和微观组织结构,并测试了接头力学性能.结果表明,当选用搅拌头旋转频率为800 r/min,焊接速度为40 mm/min的工艺参数配比时,可以获得焊缝表面成形良好,连接界面无缺陷的搭接接头.在焊核区,钛和铜以相间的条带结构形式相互混合、紧密连接在一起,形成了涡流状的钛铜双相金属混合区域,而且某些区域呈现出"机械互锁"的组织形貌.钛铜搭接接头抗剪切力可达到铜母材失效载荷的95%,断裂位置位于搭接接头铜板前进侧,为典型的韧性断裂. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 搭接 条带结构
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