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Mn添加对挤压态Mg-Zn-Y-Nd合金微观组织和腐蚀行为的影响 被引量：2
1
作者 刘宝胜 王亚宁 +2 位作者 张跃忠 候利锋 卫英慧 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期49-55,共7页
通过光学显微镜,配备能量色散谱仪的扫描电子显微镜,X射线衍射仪,浸泡法和电化学测试的方法研究了Mn的添加对挤压Mg-Zn-Y-Nd合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的微观组织和腐蚀行为的影响。结果表明,在研究的Mg-Zn-Y-Nd合金中添加Mn可以诱... 通过光学显微镜,配备能量色散谱仪的扫描电子显微镜,X射线衍射仪,浸泡法和电化学测试的方法研究了Mn的添加对挤压Mg-Zn-Y-Nd合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的微观组织和腐蚀行为的影响。结果表明,在研究的Mg-Zn-Y-Nd合金中添加Mn可以诱导Mg3Y2Zn3(I相)沉淀,可以抑制热挤压过程中动态再结晶(DRX)晶粒的粗化。同时,添加了Mn也可以提高合金的耐腐蚀性。不含Mn的Mg-5.6Zn-1Y-0.4Nd合金与含锰1.0%的Mg-5.6Zn-1Y-0.4Nd合金腐蚀速率分别为18.78和9.89 mm·a^(-1)。而耐腐蚀性的提高主要归因于腐蚀产物层保护性的增强。 展开更多
关键词 mg-zn-y-nd合金 MN含量 微观组织 动态再结晶 耐腐蚀性
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搅拌摩擦加工对Mg-Zn-Y-Nd合金厚板组织与性能的影响 被引量：2
2
作者 徐雪雪 朱世杰 +3 位作者 王青 王利国 孙玉峰 关绍康 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期9-16,共8页
为了获得组织分布均匀且综合性能好的较大改性区,对Mg-Zn-Y-Nd合金厚板进行单面和双面搅拌摩擦加工,并对其组织和性能进行研究。结果表明:经搅拌摩擦加工后合金的微观组织均得到了显著细化,单面和双面搅拌摩擦加工后合金搅拌区的上部、... 为了获得组织分布均匀且综合性能好的较大改性区,对Mg-Zn-Y-Nd合金厚板进行单面和双面搅拌摩擦加工,并对其组织和性能进行研究。结果表明:经搅拌摩擦加工后合金的微观组织均得到了显著细化,单面和双面搅拌摩擦加工后合金搅拌区的上部、中部和下部样品的平均晶粒尺寸依次分别为4.45μm、5.08μm、5.30μm和3.93μm、3.20μm、3.19μm;相比于均匀化退火态合金和单面搅拌摩擦加工态合金,双面搅拌摩擦加工态合金的组织分布更加均匀和细小,其下层搅拌区的抗拉强度和伸长率最高,分别为283.3 MPa和23.9%,且耐腐蚀性能最好,腐蚀方式由点蚀变为均匀腐蚀。 展开更多
关键词 mg-zn-y-nd合金 厚板 搅拌摩擦加工 微观组织 力学性能 耐腐蚀性能
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医用Mg-Zn-Y-Nd合金微细管材的制备及组织性能研究
3
作者 李伟庆 朱世杰 +1 位作者 孙玉峰 关绍康 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期93-97,共5页
通过二次热挤压、冷拉拔以及退火等方法制备外径2.46 mm、壁厚0.14 mm的Mg-Zn-Y-Nd合金微细管材。采用OM、SEM、EBSD以及拉伸试验对微细管材的显微组织、尺寸误差、表面粗糙度以及力学性能进行分析。结果表明:微细管材的外径误差、内径... 通过二次热挤压、冷拉拔以及退火等方法制备外径2.46 mm、壁厚0.14 mm的Mg-Zn-Y-Nd合金微细管材。采用OM、SEM、EBSD以及拉伸试验对微细管材的显微组织、尺寸误差、表面粗糙度以及力学性能进行分析。结果表明:微细管材的外径误差、内径误差以及壁厚误差分别为0.51%、0.32%、3.35%。冷拉拔微细管材的屈服强度为342 MPa,抗拉强度为350 MPa,延伸率为0.5%。经退火处理后,微细管材发生静态再结晶,造成晶粒细化、织构弱化以及第二相颗粒的弥散分布,其综合力学性能得到显著改善。退火态微细管材的断口表现出典型的韧性断裂特征,其屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别为246 MPa、306 MPa、18.0%。 展开更多
关键词 mg-zn-y-nd合金 微细管材 热挤压 显微组织 表面粗糙度
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Mg-Zn-Y-Nd合金胆囊夹在兔体内的降解行为及生物相容性
4
作者 许凯 王战会 +5 位作者 关绍康 张兵兵 段廷贺 刘少朋 孙宗斌 郑秋霞 《新乡医学院学报》 CAS 2020年第9期813-817,823,共6页
目的探讨Mg-Zn-Y-Nd合金胆囊夹在兔体内的降解行为及生物相容性。方法将36只兔随机分为裸合金夹组(A组)、植酸涂层合金夹组(B组)、MAO/植酸涂层合金夹组(C组)和空白对照组(D组),每组9只。D组兔不进行手术;其余各组兔行开腹手术,取灭菌... 目的探讨Mg-Zn-Y-Nd合金胆囊夹在兔体内的降解行为及生物相容性。方法将36只兔随机分为裸合金夹组(A组)、植酸涂层合金夹组(B组)、MAO/植酸涂层合金夹组(C组)和空白对照组(D组),每组9只。D组兔不进行手术;其余各组兔行开腹手术,取灭菌处理后的不同涂层Mg-Zn-Y-Nd合金夹夹闭选取的胆囊壁组织。观察各组兔术后一般情况;检测各组兔手术前后血清镁离子、钙离子浓度及肝肾功能;术后7、14、21 d,采用X射线衍射观察各手术组兔合金夹降解情况;术后7、14、21 d分批处死各手术组兔并取出合金夹,通过扫描电镜观察合金夹降解情况。结果术后各组兔生命体征平稳,未出现并发症。X射线衍射和扫描电镜结果显示,随着术后时间的延长,A组兔合金夹表面结构缺损最为明显;B组兔合金夹表面裂纹加深;C组兔合金夹表面仅可见轻微裂纹,结构完整。手术前后各时间点4组兔血清镁离子、钙离子浓度及肝、肾功能指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论Mg-Zn-Y-Nd合金夹在兔体内生物相容性良好,且生物学毒性小,安全性高。MAO/植酸涂层合金夹在兔体内降解速率明显低于裸合金夹,且其生物相容性更好。 展开更多
关键词 镁合金 生物相容性 降解 胆囊夹
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可降解PLLA/Mg-Zn-Y-Nd合金肠道支架在兔中的生物安全性探究
5
作者 孙宗斌 王战会 +7 位作者 关绍康 郑秋霞 陈虎 朱世杰 段廷贺 张兵兵 刘少朋 许凯 《中国现代药物应用》 2019年第9期235-237,共3页
目的探究解决肠道狭窄的经左旋聚乳酸(PLLA)涂层处理过的PLLA/镁-锌-钇-钕(Mg-Zn-Y-Nd)合金肠道支架在兔中的生物安全性。方法 36只新西兰大白兔,随机分为空白对照组、裸支架组、PLLA涂层组,各12只。在其肠道内植入不同处理的可降解Mg-Z... 目的探究解决肠道狭窄的经左旋聚乳酸(PLLA)涂层处理过的PLLA/镁-锌-钇-钕(Mg-Zn-Y-Nd)合金肠道支架在兔中的生物安全性。方法 36只新西兰大白兔,随机分为空白对照组、裸支架组、PLLA涂层组,各12只。在其肠道内植入不同处理的可降解Mg-Zn-Y-Nd合金支架。分别于植入后2、5、8 d进行X线、组织学观察,以了解植入支架的生物安全情况。结果 (1) X线检测:PLLA/Mg-Zn-Y-Nd支架植入兔肠道5～8 d期间,支架因降解致使支架结构塌陷而脱落。(2) HE染色:PLLA/Mg-Zn-Y-Nd支架植入兔内后,肝脏组织和肾脏组织的形态和结构均未出现明显异常。(3)免疫组化:术后2 d, PLLA涂层组Bax表达水平(17.3±1.6)%略高于空白对照组(17.0±1.3)%。裸支架组Bax表达水平(18.3±2.6)%略高于空白对照组,且裸支架组Bax表达水平稍高于PLLA涂层组。术后5 d,PLLA涂层组Bax表达水平(17.1±1.0)%较术后2 d稍降低,同时略高于空白对照组(16.6±1.2)%。但随着时间推移,裸支架组Bax的表达水平始终略高于PLLA涂层组和空白对照组。在Bcl-2的表达方面,随着支架植入时间延长,第5天PLLA涂层组表达水平(14.7±1.3)%较第2天(15.2±1.0)%稍降低,而且PLLA涂层组的Bcl-2表达水平在整个实验期间均略低于裸支架组和稍高于空白对照组。但裸支架组与空白对照组之间Bcl-2表达水平在实验期间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后2、5 d后,不同组间Bax和Bcl-2的表达水平比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 PLLA涂层的Mg-Zn-Y-Nd合金肠道支架未引起明显的炎症反应,而且对肠道上皮细胞增殖无明显促进作用,具有较好的生物学安全性。 展开更多
关键词 肠道狭窄 镁-锌-钇-钕合金 肠道支架 生物安学全性
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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
6
作者 王晟 张亚利 +4 位作者 刘昊明 刘昱畅 王浩旭 马颖 李元东 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期184-192,共9页
采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影... 采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影响机制并建立回归方程,以此来实现通过电参数对微弧氧化膜层耐蚀性的调控。结果表明:占空比对膜层电化学耐蚀性影响的显著性最高,其次是脉冲频率和电压,处理时间对其影响较小。占空比和脉冲频率通过改变燃弧放电时间和熄弧冷却时间来影响膜层结构和性能,增加电压、占空比、处理时间或降低脉冲频率可使电源输出功率增加,导致膜层厚度增加、微孔孔径增大、致密度降低,膜层中Al2TiO5的生成效率更高,电化学耐蚀性能随之降低。通过相关系数法检验可知:所建立回归方程的因变量与自变量之间具有高度相关性,可以为钛合金微弧氧化膜的性能调控提供理论支持和预测方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 微弧氧化 电参数 耐蚀性 回归分析
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PtPd合金泡沫的制备及其对甲醇和乙醇的电催化氧化研究
7
作者 肖洁 姜玉梅 +1 位作者 李容 赵一纯 《化学研究与应用》 北大核心 2026年第1期115-124,共10页
本研究采用氢气泡模板阴极共沉积法制备了PtPd合金泡沫膜,其结构由纳米枝晶构成。深入探讨了电位、沉积时间、H_(2)SO_(4)浓度及前驱体浓度等沉积条件的影响。为对比电催化活性,采用相同方法制备了Pd和Pt的多孔泡沫。通过扫描电子显微镜... 本研究采用氢气泡模板阴极共沉积法制备了PtPd合金泡沫膜,其结构由纳米枝晶构成。深入探讨了电位、沉积时间、H_(2)SO_(4)浓度及前驱体浓度等沉积条件的影响。为对比电催化活性,采用相同方法制备了Pd和Pt的多孔泡沫。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)对多孔泡沫进行表征。结果表明,在合金泡沫与纳米枝晶的形成过程中,Pd较单金属Pd和Pt多孔泡沫发挥了主导作用。此外,电化学测试显示,由纳米枝晶组成的PtPd合金多孔薄膜对甲醇和乙醇具有优异的电催化性能。 展开更多
关键词 多孔薄膜 铂钯合金 纳米枝晶 电沉积 电催化 甲醇
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7046铝合金新型快速双级时效工艺与性能研究
8
作者 宋燕利 黄吕勇 +3 位作者 周瀑 路珏 李晔 彭岭 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期235-244,共10页
以7046铝合金为试验材料,提出了一种低温预时效-高温终时效复合调控的快速双级时效工艺,进行了室温单向拉伸力学性能测试和三点弯曲抗应力腐蚀试验,并通过金相、电子背散射衍射和透射电镜等表征微观组织。结果表明:快速双级时效工艺(60... 以7046铝合金为试验材料,提出了一种低温预时效-高温终时效复合调控的快速双级时效工艺,进行了室温单向拉伸力学性能测试和三点弯曲抗应力腐蚀试验,并通过金相、电子背散射衍射和透射电镜等表征微观组织。结果表明:快速双级时效工艺(60℃/5 h+160℃/3 h)使铝合金屈服强度达到417 MPa、抗拉强度达到453 MPa和抗应力腐蚀时间延长0.5 h,与常规双级时效工艺(105℃/8 h+155℃/10 h)相比,分别提高了25.6%、19.2%和12.5%。这是由于新型快速双级时效时间较短,使平均晶粒细化约29%,位错密度增加约24.8%,小角度晶界比例提高约5%,同时,第1级低温预时效会生成大量的GPⅠ区,第2级高温短时终时效使晶内GPⅠ区向η′相转变,诱导晶内析出细小均匀的η′相。此外,晶界处的析出相由GP区+η′相向η相转变,使晶界分布不连续析出相。晶粒细化、较高的位错密度和析出强化有效使合金获得了较好的综合力学性能,较高比例的小角度晶界和晶界不连续析出相使合金获得较好的耐应力腐蚀性能。 展开更多
关键词 7046铝合金 快速双级时效 力学性能 应力腐蚀开裂性能
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机械合金化AlTiCrNiCu低密度高熵合金的粘结剂喷射3D打印与烧结致密化研究
9
作者 朱德智 陈海鹏 蔡良福 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期116-123,共8页
粘结剂喷射3D打印(BJ3DP)技术因其独特优势而受到广泛关注,然而,粉末床打印工艺需要球形粉末,限制了一些熔点差较大的高熵合金粉末的制备以及打印成形。本工作主要针对非球形颗粒的BJ3DP-烧结行为开展研究。结果表明,采用机械合金化法... 粘结剂喷射3D打印(BJ3DP)技术因其独特优势而受到广泛关注,然而,粉末床打印工艺需要球形粉末,限制了一些熔点差较大的高熵合金粉末的制备以及打印成形。本工作主要针对非球形颗粒的BJ3DP-烧结行为开展研究。结果表明,采用机械合金化法制备了bcc结构的不规则AlTiCrNiCu低密度高熵合金粉末,其粒径分布为6.72~67.52μm,平均粒径为21.17μm,满足BJ3DP工艺要求。正交试验结果表明,在保证生坯形貌完整条件下:当粘结剂饱和度为70%、层厚为120μm和铺粉速度为5 mm/s时,BJ3DP的生坯致密度较高(约44.4%)。生坯经过1190℃/4 h烧结后,其块体的致密度达到91.6%。AlTiCrNiCu低密度高熵合金为多相结构,基体为B2相,还包括bcc、fcc和少量L2_(1)相。该合金具有高的抗压缩性能,其屈服强度和抗压强度分别约为840和960 MPa。 展开更多
关键词 粘结剂喷射3D打印 低密度高熵合金 烧结 致密化
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热处理对GTAW焊接合金钢残余应力松弛的作用
10
作者 李巍 曹小龙 +3 位作者 李聚涛 朱昌赐 娄正计 沈梓楠 《模具制造》 2026年第1期126-128,131,共4页
从焊接热源分布、合金钢材料特性与残余应力演化机制出发,系统探讨了热处理温度、保温时间及路径控制对应力场的调节作用,并在工艺匹配性与构件服役性能协同的视角下提出热处理优化建议。研究成果对提升合金钢焊接构件的稳定性与安全性... 从焊接热源分布、合金钢材料特性与残余应力演化机制出发,系统探讨了热处理温度、保温时间及路径控制对应力场的调节作用,并在工艺匹配性与构件服役性能协同的视角下提出热处理优化建议。研究成果对提升合金钢焊接构件的稳定性与安全性具有重要指导意义。 展开更多
关键词 GTAW焊接 合金钢 热处理 残余应力
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Nd,Zn微量元素在Mg-Zn-Y-Nd血管合金支架中组织学特性和改性的变化 被引量：2
11
作者 鲁雪丽 姚新亮 李彦明 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2017年第10期1571-1576,共6页
背景:随着材料学的不断发展,镁合金血管支架材料在心血管疾病中广泛运用,但是传统合金材料难以满足血管支架要求,因此采取有效措施完成支架表面改性,提高血管支架的组织、力学性能具有深远的意义。目的:观察血管支架在快速凝固Mg-Zn-Y-N... 背景:随着材料学的不断发展,镁合金血管支架材料在心血管疾病中广泛运用,但是传统合金材料难以满足血管支架要求,因此采取有效措施完成支架表面改性,提高血管支架的组织、力学性能具有深远的意义。目的:观察血管支架在快速凝固Mg-Zn-Y-Nd合金中的组织学及表面改性情况。方法:选择具备良好力学性能、耐腐蚀性能的低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为基本材料,向材料中加入Nd,Zn元素完成合金支架的细化;经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,提高合金材料的综合性能,获得血管支架用新型镁合金并完成支架表面改性。通过金相显微组织、扫描电镜能谱及射线衍射分析实验了解制备支架的组织性能;通过硬度、拉伸实验了解支架的力学性能。结果与结论:(1)金相显微镜组织观察结果显示:当不加入Y时,镁合金支架第2相为杆状,存在少许颗粒嵌入在基体中;当向镁合金支架中混入0.5%Y元素时,支架第2相中杆状物明显减少,以颗粒状为主,且均匀分布在机体中;加入1.0%的Y时,第2相数增加,晶粒中可见大量枝晶,第2相存在不连续杆状物;加入1.5%的Y时,合金组织中的大枝晶与局枝晶混合,第2相为杆状。(2)射线衍射分析实验结果表面:Mn-Zn-0.5Nd合金与Mn-Zn-1.0Nd合金中均含有相同的相(Mg4Zn7和(Nd,Y)2Zn17相)。当Nd浓度提高为1%时,合金中出现新的MgZ n2相;(3)镁合金改性材料SEM及EDS实验结果显示:镁合金改性后第2相中含有Zn元素、Nd及Y元素,并且Nd元素、Y元素含量和与Zn含量较接近。EDS分析可知:加入Zr元素后层片状第2相中Zn元素水平明显下降,Y元素、Nd元素含量提高,能获得更加稳定的性能;(4)显微硬度实验结果显示:随着镁合金含量的不断增加,合金显微硬度值不断增加;(5)拉伸实验结果显示:Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr支架的抗拉强度、屈服强度,显著高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr(P<0.05);Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr伸长率,高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd(P<0.05)。(6)结果说明:选择低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为核心材料,向材料中分别加入Nd,Zn等微量元素,完成材料的改性,并且经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,改性后材料具有优良的性能。 展开更多
关键词 生物材料 材料相容性 材料学及表面改性 血管支架 快速凝固 mg-zn-y-nd合金 组织分布 表面改性 挤压工艺 电化学测试 拉伸实验 组织性能 力学性能
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3D打印钛合金骨小梁臼杯假体联合加味补肾活血汤应用于老年髋关节置换的安全性
12
作者 王江静 赵娜 +1 位作者 胡晓娜 赵娜 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第3期612-619,共8页
背景:由3D打印的钛合金骨小梁臼杯假体具有优越的生物学特性,有助于干细胞成骨分化;补肾活血汤有补肾壮筋、活血止痛之功,而目前两者联合在老年髋关节置换术中的应用罕见报道。目的:评价3D打印钛合金骨小梁臼杯假体联合加味补肾活血汤... 背景:由3D打印的钛合金骨小梁臼杯假体具有优越的生物学特性,有助于干细胞成骨分化;补肾活血汤有补肾壮筋、活血止痛之功,而目前两者联合在老年髋关节置换术中的应用罕见报道。目的:评价3D打印钛合金骨小梁臼杯假体联合加味补肾活血汤在老年髋关节置换过程中的应用价值及安全性。方法:选择河北省沧州中西医结合医院2022年1月至2024年1月收治且行髋关节置换治疗的200例老年患者,随机分为对照组和试验组,每组100例。对照组行Pinnaele臼杯假体髋关节置换联合加味补肾活血汤治疗,试验组行3D打印钛合金骨小梁臼杯假体髋关节置换联合加味补肾活血汤治疗,髋关节置换术前连续用药1周,术后连续用药4周。比较两组患者疼痛、肿胀情况、血液流变学、炎症因子、骨代谢、关节内应力、髋关节外展肌力差异,评价两种治疗方案的临床疗效及安全性。结果与结论:①术后4周,试验组患者疼痛目测类比评分、患肢肿胀度、全血黏度、血浆黏度均低于对照组(P<0.05);试验组患者白细胞介素6水平低于对照组,白细胞介素10水平高于对照组(P<0.05);试验组Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列、抗酒石酸酸性磷酸酶5b水平低于对照组,骨钙素、骨特异性磷酸酶、Ⅰ型前胶原氨基端前肽水平高于对照组(P<0.05);试验组关节内应力、髋关节外展肌力高于对照组(P<0.05);②术后3个月,试验组治疗优良率高于对照组,术后切口血肿、感染等安全性评价事件发生率低于对照组(P<0.05);③提示3D打印钛合金骨小梁臼杯假体联合加味补肾活血汤可改善老年髋关节置换患者血液流变学,抑制炎症反应,减轻术后疼痛、肿胀,改善骨代谢状态,从而促进术后髋关节功能恢复,且不良事件发生率降低,安全性较高。 展开更多
关键词 老年 髋关节置换 3D打印 钛合金骨小梁臼杯假体 加味补肾活血汤 骨科植入物
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微合金化元素La对经Al-5Ti-1B处理的Al-Mg合金凝固组织影响
13
作者 李赐宇 张丽丽 +3 位作者 张悦 江鸿翔 赵九洲 何杰 《物理学报》 北大核心 2026年第1期420-427,共8页
实验研究了微合金化元素La对经Al-5Ti-1B细化处理的Al-Mg合金凝固组织的影响,发现添加微量的La可进一步细化Al-Mg合金凝固组织,降低a-Al的形核过冷度.建立了微合金化元素La在Al合金熔体和TiB_(2)界面处偏析行为模型,探明了微合金化元素L... 实验研究了微合金化元素La对经Al-5Ti-1B细化处理的Al-Mg合金凝固组织的影响,发现添加微量的La可进一步细化Al-Mg合金凝固组织,降低a-Al的形核过冷度.建立了微合金化元素La在Al合金熔体和TiB_(2)界面处偏析行为模型,探明了微合金化元素La增强TiB_(2)粒子对a-Al异质形核能力的作用机理,计算结果表明,微合金化元素La富集于Al熔体和TiB_(2)粒子间界面处,降低TiB_(2)和a-Al间的界面能和接触角,增强TiB_(2)对a-Al的形核能力,进一步细化基体晶粒组织. 展开更多
关键词 AL-MG合金 晶粒细化 微合金化元素La Al-5Ti-B
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高合金化难变形高温合金GH4975热裂敏感性研究
14
作者 朱兴 江河 +1 位作者 董建新 万志鹏 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期203-212,共10页
为研究高合金化难变形高温合金GH4975热裂敏感性,对GH4975合金铸锭裂纹形貌和组织特征进行观察,结合其凝固行为和热力学计算等方式分析热裂原因。结果表明,裂纹沿晶界和枝晶间扩展,等轴晶区比柱状晶区具有更大的热裂倾向。铸锭中心区域... 为研究高合金化难变形高温合金GH4975热裂敏感性,对GH4975合金铸锭裂纹形貌和组织特征进行观察,结合其凝固行为和热力学计算等方式分析热裂原因。结果表明,裂纹沿晶界和枝晶间扩展,等轴晶区比柱状晶区具有更大的热裂倾向。铸锭中心区域易出现缩孔,连续缩孔的形成导致枝晶间搭接不充分,易在应力作用下被拉开从而形成裂纹源。同时枝晶间Al、Ti、Nb元素偏析严重,复杂的析出相尤其是大量的(γ+γ′)共晶相促进了裂纹的形核与扩展。JMatPro计算可知GH4975合金固液两相区收缩率大,不可补缩温度范围大,易形成缩孔从而成为裂纹源,同时不可补缩温度区间内合金线性膨胀系数变化大,裂纹易扩展。 展开更多
关键词 高合金化 难变形高温合金 GH4975 热裂敏感性
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Cu-Fe合金塑性研究进展
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作者 周仕康 张彦敏 +3 位作者 薛向阳 刘飞跃 王震 徐耀科 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期16-27,共12页
铜铁(Cu-Fe)合金因在高强高导、电磁屏蔽领域具有应用潜力而备受关注,然而Fe元素的添加在显著提高Cu-Fe合金强度的同时又因造成晶格畸变、层错能上升从而导致塑性降低。针对此类问题,首先总结了添加不同含量Fe元素以及晶粒尺寸对Cu-Fe... 铜铁(Cu-Fe)合金因在高强高导、电磁屏蔽领域具有应用潜力而备受关注,然而Fe元素的添加在显著提高Cu-Fe合金强度的同时又因造成晶格畸变、层错能上升从而导致塑性降低。针对此类问题,首先总结了添加不同含量Fe元素以及晶粒尺寸对Cu-Fe合金组织及塑性的影响机制,进而重点从影响Cu-Fe合金塑性的理论计算、微合金化以及不同加工方式综述了Cu-Fe合金塑性研究的进展。通过目前已有的理论计算方法揭示了Fe元素添加导致层错能升高的原因,介绍了微合金化、加工工艺对Cu-Fe合金塑性的影响规律及可能的改善途径,并对Cu-Fe合金强塑性协同提升以及基于理论预测Cu-Fe合金的层错能进行了展望。 展开更多
关键词 CU-FE合金 塑性 微合金化 加工工艺
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基于回归分析的生物可降解锌合金接骨板结构设计和有限元分析
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作者 张天蔚 韩兴元 +2 位作者 张佃明 李荣华 赵德伟 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第14期3485-3493,共9页
背景:近年来,生物可降解锌合金接骨板可有效解决钛合金接骨板应力屏蔽效应大、需手术二次取出等临床问题而受到广泛研究。影响接骨板应力遮蔽效应的主要因素包括接骨板的结构设计、材料选择和降解速度等,然而有关生物可降解锌合金接骨... 背景:近年来,生物可降解锌合金接骨板可有效解决钛合金接骨板应力屏蔽效应大、需手术二次取出等临床问题而受到广泛研究。影响接骨板应力遮蔽效应的主要因素包括接骨板的结构设计、材料选择和降解速度等,然而有关生物可降解锌合金接骨板结构设计与应力遮蔽效应关系的研究较少,并且缺乏科学依据。目的:探索生物可降解锌合金接骨板结构设计与应力遮蔽效应的关系。方法:使用普通锌镁合金接骨板固定新西兰兔胫骨骨折,术后3,6,9,12个月取出接骨板,分析材料降解率。设计关于接骨板厚度、螺钉孔径、开弧直径和开孔直径等4个参数与接骨板应力的正交实验,基于构建的数据集,采用回归分析建立4种参数与锌镁合金接骨板应力的预测模型,根据不同约束条件得到接骨板设计的最优参数。采用有限元分析对比优化设计前后的锌镁合金接骨板与钛合金接骨板在兔胫骨骨折模型中的生物力学性能。结果与结论:①植入兔体内后,锌镁合金接骨板表面有明显腐蚀现象,并且随着时间推移腐蚀程度逐渐加深;与植入前相比,锌镁合金接骨板植入后3,6,9,12个月的降解率分别为11.5%,17.9%,21.8%和24.5%。②通过回归模型得出接骨板理论最优结构参数:接骨板厚度1.1 mm,螺钉孔径2.4 mm,开孔直径0.6 mm,开弧直径6.0 mm。③有限元分析结果显示,优化前和优化后的锌镁合金接骨板、钛合金接骨板在复合工况下所受的最大应力均小于其屈服强度,初始固定时,优化前、优化后钛合金接骨板组骨折段端位移分别为0.08 mm和0.12 mm,优化前、优化后锌镁合金接骨板组骨折段端位移分别为0.10 mm和0.13 mm;降解3个月后,优化前、优化后锌镁合金接骨板组骨折段端位移分别为和0.11 mm和0.15 mm,两种接骨板治疗兔胫骨骨折理论上均是安全的。与钛合金接骨板相比,锌镁合金接骨板表现出较低的应力遮蔽效应;随着降解,优化前、优化后锌镁合金接骨板组应力遮挡率分别下降了27.56%和27.66%。结果表明,锌镁合金接骨板在早期阶段提供力学支撑,在后期随着材料降解降低应力遮挡效应,从而有利于骨愈合。 展开更多
关键词 生物可降解锌镁合金 钛合金 骨折内固定系统 回归分析 有限元分析 工程化骨科材料
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基于机器学习元素特征量分析的析出强化铜合金的理性设计
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作者 孙竟泰 张洪涛 +1 位作者 付华栋 谢建新 《工程科学学报》 北大核心 2026年第1期50-61,共12页
高端制造用析出强化型铜合金的力学和导电性能相互制约,综合性能提升一直是一个重大挑战.本文采用机器学习方法进行元素特征量筛选,挖掘影响合金性能的关键物理化学特征,实现多元复杂合金的高性能设计.结合相关性筛选、递归消除和穷举... 高端制造用析出强化型铜合金的力学和导电性能相互制约,综合性能提升一直是一个重大挑战.本文采用机器学习方法进行元素特征量筛选,挖掘影响合金性能的关键物理化学特征,实现多元复杂合金的高性能设计.结合相关性筛选、递归消除和穷举法筛选,筛选得到影响时效析出强化型铜合金硬度的5个关键合金因子和影响导电率的5个关键合金因子,以关键合金因子为输入,分别构建了误差小于6%的硬度预测模型和误差小于5%的导电率预测模型.应用预测模型,设计了新型合金Cu-2.92Ni-0.92Co-0.74Si.参照Cu-Ni-Co-Si系合金的工业化生产流程和条件进行实验验证,新合金的抗拉强度和导电率分别达到868 MPa和45.6%IACS(国际退火铜标准),实现了相互制约的合金力电性能的同步提升. 展开更多
关键词 数据驱动 机器学习 特征量分析 铜合金 成分设计
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钌合金催化剂在析氢反应中的研究进展
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作者 倪文若 李鸿鹏 +5 位作者 张芸 田乙然 芮杰慧 童应成 皮晓琳 唐振艳 《无机化学学报》 北大核心 2026年第1期23-44,共22页
钌合金催化剂是一类重要的催化材料,得益于其独特的电子结构和表面特性,在多相催化、电催化、光催化等众多领域备受关注。通过与其他金属元素的高效结合,可显著改善钌基催化剂的催化性能,拓宽其应用范围。尤其是在析氢反应(HER)中,钌合... 钌合金催化剂是一类重要的催化材料,得益于其独特的电子结构和表面特性,在多相催化、电催化、光催化等众多领域备受关注。通过与其他金属元素的高效结合,可显著改善钌基催化剂的催化性能,拓宽其应用范围。尤其是在析氢反应(HER)中,钌合金催化剂凭借催化活性高、成本效益低、稳定性和耐久性好等突出优势,成为驱动绿色氢能高效转化的研究焦点,其优异性能为可持续能源技术的突破带来了新的可能。本文围绕HER钌合金催化剂,着重从制备方法、组分设计、改性手段及性能研究4个核心维度切入,深入探讨了近年来有关HER钌合金催化剂的最新进展。同时,结合行业发展趋势对未来研究方向进行前瞻性展望,旨在为高性能HER钌合金催化剂的创新设计与工程化开发提供理论支撑与参考,助力推动该领域技术的快速发展。 展开更多
关键词 钌合金 催化剂 析氢反应 合金化
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富Mn的Ni-Mn-Ga合金磁性和磁热效应的数值模拟
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作者 汪波 张玉芬 +2 位作者 邵辉 张泽宇 胡勇 《物理学报》 北大核心 2026年第1期348-361,共14页
本文基于磁热效应的绿色磁制冷技术,并以Ni-Mn-Ga Heusler合金为对象,系统地探索其作为磁制冷工质的潜力.为阐明富Mn成分对合金磁性与磁热性能的调控机制,采用第一性原理计算与蒙特卡罗模拟相结合的多尺度方法,重点分析Mn原子分别占据Ni... 本文基于磁热效应的绿色磁制冷技术,并以Ni-Mn-Ga Heusler合金为对象,系统地探索其作为磁制冷工质的潜力.为阐明富Mn成分对合金磁性与磁热性能的调控机制,采用第一性原理计算与蒙特卡罗模拟相结合的多尺度方法,重点分析Mn原子分别占据Ni与Ga位时,对合金微观结构、原子磁矩、交换作用及宏观磁热行为的影响.结果表明, Mn占位方式对磁性能具有关键调控作用:Mn占据Ni位会降低总磁矩与居里温度,并减小磁熵变;而Mn占据Ga位则显著提升总磁矩与磁熵变,其中Ni_(8)Mn_(7)Ga_(1)合金在2 T磁场下的最大磁熵变高达2.32 J·kg^(-1)·K^(-1),远高于化学计量比Ni_(8)Mn_(4)Ga_(4)合金.态密度与交换作用分析进一步表明, Mn含量变化可调控其在费米能级附近的电子结构,优化轨道杂化与铁磁交换作用,影响磁相变行为.临界指数分析显示合金中磁相互作用具有长程特性,并随成分变化趋近于平均场行为.本工作从微观层面建立了“成分-结构-磁性-磁热性能”之间的构效关系,为设计高性能、低滞后磁制冷材料提供了理论依据. 展开更多
关键词 NI-MN-GA合金 磁热效应 二级磁相变 蒙特卡罗模拟
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单级时效热处理工艺对7075铝合金微观组织及力学性能的影响
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作者 杨靖琪 龚红英 +3 位作者 邱文宇 徐培全 张志强 林恒 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期256-262,共7页
以T6态7075铝合金为研究对象,进行了退火处理、固溶强化处理以及不同温度(100、120和140℃)及时间(12、16和24 h)条件下的单级时效处理,对不同时效处理后的7075铝合金进行了硬度测试,采用热拉伸试验测试其屈服强度、抗拉强度及伸长率;... 以T6态7075铝合金为研究对象,进行了退火处理、固溶强化处理以及不同温度(100、120和140℃)及时间(12、16和24 h)条件下的单级时效处理,对不同时效处理后的7075铝合金进行了硬度测试,采用热拉伸试验测试其屈服强度、抗拉强度及伸长率;采用扫描电子显微镜、电子背散射衍射等微观表征手段,分析了不同时效热处理工艺对7075铝合金的微观形貌的影响。结果表明:时效处理会增加7075铝合金的强度和硬度并降低延展性,其中140℃×16 h条件下的试样表现出了优异的强度和硬度。在140℃较高温度下长时效24 h后,沉淀相会过度生长、合并,减少了对位错的阻碍作用,导致屈服强度和抗拉强度降低,且塑性降低,产生过时效效应。经时效处理后的7075铝合金热拉伸断裂形式为准解理断裂,有典型的破碎硬脆相存在,为韧窝断口形貌且韧窝内部无明显的滑移带。 展开更多
关键词 7075铝合金 时效处理 微观组织 力学性能
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