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正交设计法优化高分散超细银粉的制备工艺

以AgNO3为银源,抗坏血酸为还原剂,通过液相还原法制备了超细银粉.运用L2s(56)的正交试验设计,考察了AgNO3浓度、抗坏血酸浓度、分散剂种类、分散剂用量、溶液pH值及反应温度对超细银粉的分散性及粒度的影响.分析得出制备超细银粉的优化条件:AgNO3浓度为0.15 mol·L-1,抗坏血酸浓度为0.40 mol·L-1,油酸为分散剂,分散剂用量为8％(相对AgNO3质量),pH值为4,反应温度为50℃.在优化的实验条件下,制备出高分散近球形的超细银粉,其平均粒度为0.89 μm.并运用SEM、XRD对其进行了表征.

关键词: 超细银粉 , 高分散 , 正交设计

钇含量对Mg-9Al-2.25Sr耐热镁合金组织及力学性能的影响

张金玲 , 刘璐 , 王昕 , 范晋平 , 王社斌

机械工程材料

用井式电阻炉制备了不同钇含量的Mg-9Al-2.25Sr耐热镁合金,借助OM、SEM、EDS、XRD以及力学性能试验机等研究钇含量对合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:钇可细化试验镁合金的组织,与铝结合生成弥散分布的颗粒状Al2Y高温相,有效抑制了β-Mg17Al12低温相的析出；在钇质量分数为0.35％时,合金的晶粒组织细小均匀,综合力学性能最优,其在室温和高温(200℃)下的抗拉强度、屈服强度分别为207.65,159.77MPa和192.52,134.83MPa.

关键词: 耐热镁合金 , 钇元素 , 显微组织 , 力学性能

生物医用镁合金研究进展

李涛 , 张海龙 , 何勇 , 张金玲 , 王西涛

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.002

由于具有优异的力学相容性、生物相容性和可降解性，镁及其合金成为新一代生物医用可降解金属植入材料的研究焦点。但镁及其合金由于较快的降解速率，严重制约了其在临床上的应用步伐。开发高强度、高韧性、高耐蚀，且降解行为可控的高性能镁合金迫在眉睫。综述了生物医用可降解镁合金的最新研究进展，详细介绍了镁及其合金作为生物医用材料的优势与不足、产品研发现状、降解机理及腐蚀行为和耐蚀性研究，并指出了研究中存在的问题和未来发展方向。

关键词: 镁合金 , 生物医用 , 可降解 , 腐蚀

真空条件下Nd对AM60镁合金组织与性能的影响

张金旺 , 王社斌 , 张俊远 , 张金玲 , 许并社

稀有金属材料与工程

研究了稀土Nd对AM60镁合金组织的影响,并分析析出相及其对合金力学性能的影响.结果表明,在AM60合金中加入稀土Nd元素能有效地细化合金组织,使Mg17A112相分离变细;Nd元素优先与合金中的A1元素反应生成二元高熔点A111Nd3相:适量的稀土Nd能有效提高合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率;过量的稀土Nd则会消耗合金中更多的A1元素和导致A111Nd3相粗化,使合金的力学性能下降;力学性能测试结果表明,AM60-0.9Nd具有最高的抗拉强度(230 MPa)、最高的屈服强度(127 MPa)和最高延伸率(14%),分别比基体合金提高28%、48%和250%.

关键词: 镁合金 , AM60合金 , Nd , 微观组织 , 力学性能

T4和T6热处理参数对AZ91+x％La镁合金组织和性能的影响

张金玲 , 祁小叶 , 王社斌 , 许并社

材料热处理学报

在不同的T4和T6热处理参数下,对AZ91+x％La镁合金在的组织和硬度的变化进行了研究.结果表明,T4(410℃+16 h)固溶处理后,由于合金的大部分β相都溶入基体中,硬度比铸态时有所下降；T6( 170℃+24 h)时效处理后,基体上析出了大量晶界分布或在α相晶粒内的层片状β-Mg17Al12相,合金硬度得到显著提高,且AZ91 +0.16％ La镁合金时效态试样的硬度最高,可达138 HV.

关键词: AZ91镁合金 , 稀土La , T4热处理 , T6热处理

真空熔炼AZ91镁合金过程中Mg元素的蒸发行为

张金玲 , 王社斌 , 卫英慧 , 张俊远 , 李明照 , 许并社

稀有金属材料与工程

在真空Ar气氛中熔炼AZ91镁合金,测定了不同精炼温度下Mg元素的蒸发速率.结果表明,随着精炼温度的升高,Mg元素的蒸发量增大.通过计算可知,Mg的蒸气压是Al的109倍,是Zn的46倍,因此主要是Mg的蒸发而导致合金其他元素含量升高.XRD分析表明,蒸发物是Mg元素.结合Mg元素的蒸发机制,在该试验条件下推导出Mg元素蒸发率的计算公式以及Mg元素的表观传质系数、蒸发率与精炼温度的关系,计算得出Mg元素蒸发率为0.86×10-3～1.35×10-3 g/cm2·s,Mg元素的表观传质系数在2×10-5～24×10-5 cm/s范围内.

关键词: AZ91镁合金 , 真空熔炼 , 蒸发

不同La含量AZ91合金的时效硬化行为

张金玲 , 冯芝勇 , 胡兰青 , 王社斌 , 许并社

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00014

用TEM, OM, SEM和Vickers硬度仪测定、表征了铸态、固溶+时效态下不同La含量 AZ91合金的显微组织和析出相的形态和尺寸以及硬度变化, 研究了不连续β相和Al₁₁La₃相的形貌对合金硬度的影响及其机理, 并计算时效过程中 Al原子的扩散系数. 结果表明, 不同La含量AZ91合金在170 ℃时, La含量为0.16%的合金时效24 h达到的硬度最大, 为138 HV; 延长时效时间和改变La含量可使不连续脱溶相转变为板条状连续脱溶相, 降低Al原子的扩散系数, 从而影响不连续β相的数量、大小与分布; 晶界处的Al₁₁La₃相的形貌虽不受热处理过程影响, 但却制约β相的长大. 可见控制La含量和时效时间, 可改善不连续(片层)β相的尺寸和数量, 有效地提高合金强韧性能.

关键词: AZ91镁合金 , aging treatment , La solution , diffusion coefficient

AZ91镁合金中La的吸收率及其影响因素

王社斌 , 张金玲 , 张俊远 , 李明照 , 郭端阳 , 许并社

中国有色金属学报

在AZ91镁合金熔体中添加不同含量的La元素进行精炼实验,定量地测定在973～993 K下、Al含量为8.0%～9.5%时La元素吸收率的变化.结果表明:当La元素添加量大于0.2%、Al含量大于9%时,La的吸收率稳定在(75±5)%;当La含量小于0.2%、Al含量小于9%时,La的吸收率随La添加量的增加而增大.大量的La元素以Al11La3化合物形式存在于镁合金基体中形成弥散组织.

关键词: AZ91镁合金 , La , 吸收率

井式镁合金精炼炉顶吹Ar工艺的研究

张金玲 , 刘璐 , 周京 , 王社斌 , 许并社

材料科学与工艺

为降低井式镁合金炉精炼中的金属元素损失率,以热态井式镁合金精炼炉为原型,设计、制作了冷态模拟镁合金顶吹气体精炼装置,确定了井式镁合金炉顶吹Ar气精炼最佳工艺参数,并在该参数下进行热态精炼对比试验.实验结果表明,与人工搅拌精炼相比,当顶吹Ar气流量为450 N· cm3/s时,镁、稀土、碱土元素的损失率分别降低8.3％、32.5％和10.1％,金属的总损失量减少11％.其作用机理是顶吹Ar气能有效控制熔体流场的环流搅拌速度和喷口眼面积,提高液/液相反应速率和阻止镁熔体与外界接触,从而减少精炼炉内熔体金属中元素的氧化损失量.

关键词: 镁合金 , 井式炉 , 损失率 , 冷态模拟 , 顶吹Ar , 精炼 , 喷口眼

T6处理对Mg-9Al-Zn-0.16La合金耐蚀性能的影响

张金玲 , 刘阳力 , 周京 , 王社斌 , 许并社

材料热处理学报

对Mg-9Al-Zn-0.16La合金进行410℃/16 h/AC+ 170℃/24 h/AC的T6处理,观察了热处理前后合金的组织形貌,并对热处理前后的合金在3.5％ NaCl溶液中进行了0～168 h的失重腐蚀测试.结果表明,T6处理后,Mg-9Al-Zn-0.16La合金中的β相经过溶解再析出的过程,使得其析出方式发生改变,β相由断续状变为层片状;且由于β相析出方式和形貌的改变,在3.5％NaCl溶液中,Mg-9Al-Zn-0.16La合金的耐蚀性能明显提高,其腐蚀速率由铸态时的6.3 mg·cm-2·d-1降低到T6态的4.5 mg·cm-2·d-1.

关键词: 热处理 , T6 , 耐蚀性能 , β相

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