金属功能材料
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2021年 28卷 2期
刊出日期：2021-04-20
专家论坛
研究与技术
研究与技术
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阻尼合金的研究发展现状
蔡龙奇 李毅 何伟 彭华备
阻尼合金不仅拥有将机械振动能转化为热能并耗散掉的物理特性，而且具有较好的力学性能。如果将阻尼合金制造成零件应用到装备中将能有效控制设备运行时产生的振动和噪声，因此具有重要的工程价值。本文概述了复相型、位错型、孪晶型、铁磁型和Fe-Mn基阻尼合金的阻尼机制，归纳了影响上述合金阻尼性能的因素以及提高合金阻尼性能的途径。同时，对比了上述各类阻尼合金的综合性能，并对阻尼合金的发展趋势进行了展望。
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基于热力学计算的水工况对耐热钢高温氧化行为影响
杨丽 侯雅青 乔越 闫爱军 王畅畅
基于热力学计算方法，对六种不同的水工况条件下的高温氧分压进行了计算和对比。计算结果显示TP347H和T91两种材料在570℃时高温氧化产物类型转变的临界氧分压约为1.0E-15，而常规的加氧工况OT(1)、纯水工况、还原性全挥发处理工况AVT(R1)在此条件下的氧分压均高于1.0E-10，因此认为常规的加氧工况和还原性全挥发处理工况对TP347H、T91的高温氧化产物的热力学控制效果相差无几。通过改变材料中的合金元素含量，材料高温氧化产物的种类会发生变化。当提高Cr含量时，表层致密氧化层Cr2O3的体积分数提高。而对于新型的Fe-18Ni-25Cr-xAl材料,随着Al含量的增加，(Fe,Cr,Al)2O3的质量分数一定程度增加。当Al含量高于3%时，表层会出现致密的Al2O3相，能够提高高温氧化保护的效果。
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锂离子电池的工作原理与关键材料
韩啸 张成锟 吴华龙 黄友章 谢清水 王来森 彭栋梁
锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点，被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面，不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展。本文简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理，从材料结构和储锂机理方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状，介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电池中的作用，重点讨论了锂离子全电池的应用和安全问题，最后对锂离子电池的发展趋势进行了总结和展望。相信随着这些重点、难点技术和关键材料的突破，性能更加优异的锂离子电池必定会更好地造福人类。
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热管反应堆用热管材质与吸液芯材料探讨
张宏亮 李宁 饶琦琦 赵吉庆 何西扣 沈伟
本文在介绍热管堆中热管的基本工作原理基础上，讨论了制造热管材料和毛细芯材料的选择问题。通过对多种可能用于制造热管的马氏体耐热钢、奥氏体耐热钢、铁镍基合金以及镍基合金的较全面讨论，认为570℃服役的热管制作材料以9%Cr的马氏体耐热钢和固溶强化型镍基耐热合金CCA617或Haynes230为候选材料比较合适。但应对一些特殊性能补充系统性试验，积累完善相关数据，并对候选材料的制造工艺应该制定相适应的标准。毛细芯则可以选用具有超强虹吸能力的新型多孔镍基合金材料。本文还大致阐述了吸液芯的制备过程以及吸液芯与热管胀接的方法
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影响钢铁料消耗原因分析及工艺措施
金安林
本文对红钢炼钢厂转炉钢铁料消耗的影响原因主要从理论分析入手，并结合实际生产情况讨论钢铁料消耗受操作水平、入炉原材料质量、生产组织、钢坯质量等方面的影响，根据影响原因分析提出有效改进工艺措施，2020年一季度钢铁料消耗完成1084kg/t，与去年相比下降11kg/t，有效地降低炼钢生产成本。
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AZ31镁合金板材冲压性能的研究
张耀丹
本文研究了单道次大变形异步轧制后AZ31镁合金板材的冲压性能，对冲压性能指标屈强比、塑性应变比、应变硬化指数n、制耳参数数据进行分析，得出随着晶粒的细化，杯突值逐渐减小，制耳现象越来越严重，板材的冲压性能降低。
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变速箱差壳胀套设计及有限元分析
侯瑞
差速器是汽车变速箱的核心部件，其质量直接影响着汽车的工作稳定性。以实际项目为研究背景，设计了用在机器人上的差速器壳体（简称“差壳”）抓取装置，并利用有限元法对夹具的胀套进行了强度和疲劳分析，得到其应力和寿命结果，以此评估胀套的综合特性。得到结论：胀套最大应力远小于其屈服应力，最大损伤处在胀片尾部处，其最小循环次数为9×106次左右，满足装置的强度和寿命设计要求。
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Gd对AZ91D合金铸态组织及性能的影响
潘喆 杨俊杰 陈俊波
研究了稀土元素（Gd）对铸态AZ91D镁合金组织与性能的影响。由实验结果表明Gd元素对合金的组织有细化作用，加入了Gd元素后，合金中会形成Al2Gd相，适量添加Gd元素会提升合金的性能，当Gd的含量为1.0%时，合金的性能最好。
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探寻硅锰合金生产利润空间最大化途径
孔立军
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金属前驱体区域选择性原子层沉积机理
单斌
基于区域选择性原子层沉积（AS-ALD）技术的自下而上制造工艺近年来在半导体、催化剂等领域得到了迅速发展。AS-ALD本质上是在同种材料的不同位点或异种材料表面实现目标产物在生长区域的选择性沉积，并且抑制在非生长区域的沉积。目前实验上已经发展了多种表面抑制、活化技术，或者利用材料表面不同位点的固有差异实现金属前驱体的表面选择性生长。本文对近年来金属前驱体的AS-ALD理论研究进行总结，综述了密度泛函理论（DFT）等理论方法的金属前驱体与表面相互作用机理研究，从如何获得高选择性的角度，对AS-ALD理论与模型的进一步发展进行了展望。
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