摘要：锆合金是重要的核燃料包壳材料,在包壳表面沉积抗高温水蒸气氧化涂层是在失水事故中避免核泄漏的有效途径,然而涂层在高温氧化过程中存在氧化产物不稳定及界面扩散问题。用磁控溅射的方法在Zr-4合金表面沉积Mo/Al/Cr复合涂层,拟利用Al层生成氧化铝提升抗氧化温度上限,利用Mo层阻挡Al与Zr-4基体的扩散。用SEM表征涂层的表面及横截面形貌,利用XRD分析涂层物相结构,用纳米压痕的方法评价涂层的力学性能,用管式炉连接水蒸气发生器来评价涂层的抗高温水蒸气氧化性能。结果表明:在锆合金表面制备的Mo/Al/Cr复合涂层与基体结合良好,结构完整,界面清晰,硬度高于Zr-4合金基体。在高温水蒸气氧化试验中,复合涂层中的Al会发生熔融,导致涂层结构的破坏而不能生成连续致密氧化铝膜。在Cr层、Al层失效的情况下,Mo层可以有效阻挡Al及O元素向基体内部扩散。探讨了Al作为抗氧化层及Mo作为扩散阻挡层的可行性,试验结果可为核燃料包壳涂层的设计选材提供借鉴和支撑。

摘要：SiC颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、高的比模量、高的耐磨性以及优异的抗腐蚀性能,在机械结构轻量化设计方面是替换传统钢铁的最佳选择材料之一,在汽车、机械、航空及电子封装等领域具有广阔的应用前景。因此,备受各界科研工作者的关注。对SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法、性能、强韧化机制进行了归纳总结,分析并探讨了SiC/Al复合材料的制备技术难点及改进方法,最后对SiC/Al复合材料的研究及应用进行了总结与展望。

摘要：为了改善钛合金(TC4)的表面处理工艺,在钛合金表面获得均匀、绚丽的色光效果,提高钛合金的耐磨性,增进钛合金的功能性和色彩美。利用直流脉冲稳压电源对钛合金在0.15 mol/LH3PO4+0.1 mol/LH2O2混合溶液中进行阳极氧化着色处理,分析了电解电压及前后处理对着色氧钛薄膜颜色和性能的影响。采用光学显微镜和扫描电镜、维氏显微硬度计和球盘摩擦磨损试验机等分析了氧化膜的颜色、表面形貌、氧化膜的显微硬度和摩擦磨损性能。研究结果表明:表面预处理影响钛合金阳极氧化着色效果;封孔后处理可以有效提高氧化膜的抗污染能力。电压是决定氧化膜颜色最主要的因素,氧化膜颜色随电解电压呈规律性的变化;在电压为50 V时,钛合金阳极氧化膜具有最优异的力学性能和耐摩擦磨损性能。在钛合金表面通过阳极氧化制备一层光滑且致密的氧化钛膜,可显著提高钛合金的显微硬度和耐磨损性能,同时使之具有不同的颜色增加其装饰效果和艺术价值,不但节约着色成本,还可以扩大其应用范围,具有重要的经济意义。

摘要：随着核反应堆向高燃耗和更长服役寿命方向发展,对包壳材料的安全可靠性提出了更高的要求。锆合金表面Cr涂层由于其优异的抗高温氧化性能、耐腐蚀性能以及与基体良好的兼容性,被认为是最有前景的耐事故涂层包壳材料。综述了近年来涂层Cr与基体Zr界面元素扩散行为的研究成果,重点介绍了Cr涂层不同状态下的界面结构及演变规律,包括沉积、退火、辐照、氧化等状态。总结了Cr的扩散、分布和金属间化合物Zr-Cr-(Fe)层的生长动力学模型,归纳了界面扩散对涂层结构及性能的不利影响。扩散阻挡层是一种抑制涂层与基体互扩散的有效结构,介绍了阻挡层设计制备原则以及现有的和潜在的金属或陶瓷阻挡层材料,分析了2类典型阻挡层的优缺点。金属阻挡层能抑制Cr的扩散并延迟Cr-Zr共晶反应,但需要考虑中子经济性;虽然陶瓷阻挡层阻隔元素扩散的性能优异,但由于其与锆合金力学性能和热膨胀系数的差异明显,易产生微裂纹,需要考虑其抗裂性。最后提出了采用实验与分子动力学等相结合的多尺度研究方法开展界面研究,同时指出了目前研究工作中亟待解决的关键问题,这为后续的锆合金表面耐事故涂层研究与开发提供了重要参考。

摘要：根据Box-Behnken曲面响应法,利用Design Expert软件设计了大气等离子喷涂三个工艺参数(电流I、氩气流量、氢气流量)的三水平回归分析试验,通过SprayWatch-2i系统在线测试La2Ce2O7粒子飞行速度及表面温度,经统计分析得到粒子温度和速度的回归模型。采用扫描电镜表征涂层微观结构,并利用Image-Pro-Plus图像分析软件计算未熔颗粒面积分数和孔隙率。结果表明,La2Ce2O7粒子速度符合线性模型,电流、氩气流量是影响粒子速度的主要因素,而氢气流量对粒子速度的影响不显著。粒子速度随氩气流量和电流增大而线性增长。当氩气流量为120 L·min-1,电流为600 A,氢气流量为10 L·min-1时,粒子速度达到最大。粒子温度符合二次模型,氩气流量、电流以及两者之间的相互作用是影响粒子温度的最主要因素。当氩气流量为74.22 L·min-1,电流为543.96 A,氢气流量为10 L·min-1时,粒子温度达到最大。粒子熔化状态提高,涂层未熔颗粒下降。

摘要：该文总结了铌镁酸铅系弛豫铁电单晶材料的发展历程,铌镁酸铅系单晶材料的压电常数由最初的1540 pC/N提升至4000 pC/N,制备单晶的主要方法为改进的布里奇曼法。根据单晶的组分不同,工艺条件也有差别,在改进其性能的过程中其理论依据逐渐完善,弛豫铁电单晶高压电效应的根源是单畴剪切压电效应,在实际研究中可通过宏观或微观地改变局部结构对铁电相进行设计,使铁电自由能分布曲线变得平坦,从而达到提高其压电性能的目的。铌镁酸铅基弛豫铁电单晶性能优异,可替代锆钛酸铅(PZT)陶瓷而广泛用于医用超声探头、水下声纳及压电驱动器等领域。

摘要：为了实现小批量连续化制备碳化钒粉末,以工业级V2O5和纳米炭黑为原料,利用碳热还原法,在常压下碳管炉中得到了V8C7。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM),分析了合成过程。结果表明:在较低的温度下,纳米炭黑将V2O5还原为VO2;随着合成温度的升高,还原为更低价的V2O3,但没有VO生成;接着发生碳化反应,生成VC1-x、V8C7,合成的各阶段相互重叠;在合成过程中,试样的显微组织因物相不同而有所不同,生成的钒氧化物为炭黑附着的颗粒状大团聚体,VC1-x粉末颗粒呈类球形,但大小不均匀;随着温度升高,合成的最终产物V8C7粉末颗粒呈球形或类球形,大小均匀,粒度为1μm左右;还原碳化过程中,产生的气体有CO、CO2。

摘要：以燃煤电厂固体废物-煤渣作为原料,一步水热法合成了NaP型沸石。采用响应面法中的Box-Behnken Design优化实验设计,分别考察了水热反应时间、碱溶液浓度和反应温度3个因素对合成沸石的影响,建立了响应值与影响因素间的回归方程,探究各因素的交互影响并确定了最优条件。结果表明,在选取的3个因素当中,对合成沸石的影响显著因素顺序为反应温度>反应时间>碱溶液浓度。采用XRD、SEM等分析方法对在反应温度130℃,碱溶液浓度1.5 mol/L、不同时间条件下合成的沸石进行了表征。结果表明合成的NaP型沸石具有多孔结构及较大的比表面积,可用于催化剂载体、吸附等领域。

摘要：思政元素与课程知识的双向融合是全面落实高校立德树人的根本任务,以化学与材料类专业的《试验设计与统计分析》课程为实践对象,在专业知识讲授的过程中融入科学家精神、实事求是精神、集体主义精神等思政元素,以提升大学生的学习动机和热情,增强学生的自主学习能力和分析与解决实际问题的能力,激发学生奋发向上的意志和真挚的爱国热情,最终实现三全育人的目标。

摘要：高校科研平台具有丰富的科研资源,是反哺教学的重要阵地。重庆文理学院材料科学与工程学院对科研平台反哺教学进行探索与实践,有效促进教学与科研的互动和协同发展,充分发挥高水平科研平台在教学中的作用,显著提升教学质量,培养一批优秀的光电材料与器件领域的创新型人才。该研究对于高校基于科研平台反哺教学具有一定的借鉴意义和推广价值。