摘要：基于固体和分子经验电子理论(EET)计算了CrN和Cu的价电子结构及晶面电子密度的变化,分析了CrCuN纳米复合膜择优取向与价电子结构的关系。计算结果显示,CrN(100)/Cu(111)具有较低的电子密度差,薄膜中易存在此种界面结构。当薄膜中Cu含量较多时,Cu易于(111)择优生长,而CrN则按(100)CrN/(111)Cu位向关系在其表面形核,从而有助于CrCuN薄膜中CrN[200]取向的增强。该计算结果与实验事实相符合,为Cr-N基纳米复合膜的微结构研究和设计提供了新思路。

摘要：水系锌离子电池具有成本低廉、环境友好、安全、能量密度较高等特点,有望应用于大规模电化学储能装置.然而,目前使用的商业化锌箔负极相对正极活性材料大大过量,显著降低了电池的能量密度,且存在严重的穿孔和极耳脱落等问题.使用集流体负载锌作为负极可有效提高放电深度,同时避免电极穿孔失效.但是,集流体界面易产生锌枝晶与副反应,严重影响电池的循环寿命.本综述首先分析了锌枝晶与副反应的产生原因及其对锌负极电化学性能的影响,并从集流体材料成分选择与结构构建两方面总结了锌负极集流体的设计思路,包括选择亲锌性材料、设计择优取向基底与构建三维集流体结构.设计合适的集流体可有效调控锌金属的沉积与剥离行为,从而推进水系锌离子电池的实用化.

摘要：针对激光熔覆高熵合金涂层的成分设计已有较多探究,但激光工艺参数对涂层结构与性能的影响尚缺乏系统研究。采用激光熔覆技术在316L不锈钢基体表面制备Fe Co Ni Cr高熵合金涂层,系统探究激光功率(1.2~2.0 kW)对Fe Co Ni Cr高熵合金涂层的组织结构以及耐腐蚀性能的影响规律。不同激光功率制备的Fe Co Ni Cr涂层均由典型的单一面心立方结构(FCC)组成,但随着激光功率的增大,涂层逐渐出现择优取向。Fe Co Ni Cr涂层呈现典型的双层组织结构特征,底部为柱状晶,顶部为等轴晶,但随着激光功率增加,顶部等轴晶逐渐向柱状晶转变。随着激光功率的增加,Fe Co Ni Cr涂层混合熵值逐渐下降。Fe Co Ni Cr涂层具有优异的耐腐蚀性能,但随激光功率的增加而逐渐减弱。其中,当功率为1.2 kW时,涂层的自腐蚀电流密度最小,自腐蚀电压最大且涂层表面无腐蚀坑,具有最佳的耐腐蚀性能,优于316L基体以及Stellite6和Ni60等常规激光熔覆涂层。通过优化激光功率获得具有良好耐腐蚀性能的激光熔覆Fe Co Ni Cr高熵合金涂层,可对该类涂层的开发、制备和应用提供一定的理论指导和技术支持。

摘要：类金刚石涂层(DLC)兼具高硬度、耐摩擦磨损和高化学惰性等优点,是理想的Al合金零部件耐磨防护材料之一。然而受限于Al合金与DLC间力学性能差异大,摩擦工况下承受复杂的耦合载荷作用,易导致涂层剥落失效。通过改变高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)的电源占空比(2%~10%),设计具有不同结构的Ti过渡层,系统研究Al合金基体上不同过渡层界面结构对DLC力学及摩擦性能的影响。结果表明,随HiPIMS占空比增加,所有Ti过渡层取向从(100)向(002)转变。相比直流磁控溅射Ti过渡层,HiPiMS技术可以降低晶粒尺寸以及提高Ti层致密性,令Ti过渡层具备更强的承载能力,涂层摩擦寿命提升了约4.5倍。沉积具有低(100)择优取向和致密结构的Ti过渡层是实现Al合金表面高性能Ti/DLC涂层的关键,对解决Al合金零部件表面硬质涂层易剥落失效等问题提供了新思路。

摘要：利用磁控溅射法制备了TiC/α-C∶H纳米复合涂层尺寸效应,并对涂层择优取向的影响进行了研究。通过改变涂层中的C含量来调节晶粒尺寸,发现晶粒尺寸对晶粒的择优取向有着重要影响。随着晶粒尺寸减小,TiC的择优取向从面心立方(111)向(200)转变。这种择优取向的尺寸依赖效应可以用热力学来解释。通过计算与尺寸相关的吉布斯自由能解释了尺寸效应与涂层择优取向的关系。

摘要：研究了(SIM+SME)训练法中的Cu-Zn-Al合金单向形状记忆效应η_ο和双向形状记忆效应η_τ。结果表明:随训练次数增加,位错增加,晶格原子有序度降低,单向形状记忆效应先急剧下降,然后缓慢下降和趋于稳定。基本稳定时的单向形状记忆效应不到初时值的50％。伴随位错增加,引入更多择优取向位错,促使形成更多择优取向马氏体,导致双向形状记忆效应急剧上升,训练9次之内出现峰值,然后缓慢上升和趋于稳定。基本稳定时的双向形状记忆效应相当于峰值的64％～88％。同时,随训练次数增加,单向记忆的动作敏感性下降,然后趋于稳定。与初期动作敏感性值相比,1号合金基本稳定时下降58％。在元件设计中应注意动作敏感性下降问题和形状记忆效应下降问题。

摘要：利用正交设计分析了直流磁控溅射中溅射气压,衬底温度和N2浓度对SiO2/Si衬底上制备的AlN薄膜的(002)择优取向的影响水平。利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)对薄膜的晶向和表面形貌进行了分析,得到制备高度择优取向的AlN薄膜的最佳期望条件:衬底温度为250℃,溅射气压为2Pa,N2浓度为75%;并得出了氮气浓度对薄膜的(002)择优取向的影响较大。具有择优取向的AlN薄膜的折射率约为2.06。

摘要：采用自行设计制造的定向凝固设备,制备了具有粗大的纯镁柱状晶粒的组织,对其组织和力学性能进行了研究。结果表明:采用该种定向凝固方法,纯镁晶粒出现了择优生长,生长方向基本与热流方向平行。定向凝固纯镁晶粒生长的主要方向是[1012]和[1013],因此能够提高纯镁的伸长率。298 K时,定向凝固纯镁的抗拉强度和伸长率分别为56 MPa和18%;423 K时,定向凝固纯镁的抗拉强度和伸长率为57 MPa和38%。

摘要：使用自行设计的定向凝固炉,制备了纯Mg、Mg-0.5Al和Mg-1Al的定向凝固铸件,采用金相分析、XRD分析和力学性能测试的方法,对其组织、晶粒取向和在298 K、423 K时的力学性能进行了研究和分析。结果表明:使用该种定向凝固技术和方法,随着合金元素Al的增加,晶粒得到了细化。定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al晶粒生长的主要方向分别是[1012]和[1013]、[1120]和[1012]、[1120]。298 K时,定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率分别为56 MPa和18%、127MPa和3%、153 MPa和9.5%;423 K时,定向凝固纯镁、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率为57 MPa和38%、120 MPa和14%、134 MPa和19.5%,使定向凝固镁合金有较优良的高温力学性能。

摘要：为了制备大直径定向凝固镁合金铸件,使用自行设计的定向凝固炉制备出直径为85 mm的AZ31镁合金铸锭,对其组织、晶粒取向和不同温度的力学性能进行了研究。结果表明:使用该方法制备的AZ31铸锭组织为与竖直方向基本平行的的柱状枝晶,第二相弥散分布于枝晶间。晶粒生长方向主要为[1012]和[1013]。定向凝固AZ31在150℃时有较低的抗拉强度和较高的伸长率,说明在该温度下定型凝固AZ31有较优良的塑性变形能力。