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高导热高强度镁合金及其制备方法
镁合金是作为一种轻质金属结构材料,具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能好、电磁屏蔽效果好、铸造性能优良和加工性能好的优点,获得了广泛的应用前景。在镁合金产业化应用过程中,稀土往往作为制备过程中的优化剂来改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量,同时可大幅度提升合金的强度与延伸率。但是目前普遍使用的稀土镁合金强度低导热性能差,限制了其大规模应用。因此,开发具有高导热性、高强度的镁合金对于扩大镁合金在 5G 通信、3C 器件及汽车产品等需要高散热领域的应用,具有极其重要的意义。 高导热高强度镁合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金属,Nd 的添加可以改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量,并有效析出基体中的 Zn和 Zr 原子,有效提升合金的导热性能和力学强度。镁合金的导热性能可以通过导热率来体现,力学性能可以通过抗拉强度,屈服强度体现。高的导热性能可以保证合金在散热器件领域的热导性能指标,使器件可以具有较快的热量传输能力,使设备内部热量及时排出;高的力学强度可以保证合金作为结构件的力学性能指标,使其作为结构件更为可靠。相较于传统镁合金,团队通过添加 Nd 稀土元素可以有效提升镁合金的导热性能和力学强度,Nd 一般分布于晶界,可以弱化镁合金的织构,提升镁合金各晶粒之间的协调能力:而且 Nd 在镁合金成型过程中可以与 Zn 原子结合形成热稳定的第二相,促进动态再结晶提升镁合金的强度:此外,Nd 元素的添加会与基体中的 Zn 元素结合,减弱基体中的晶格畸变,提升镁合金的热导率。
西安交通大学 2025-02-08
可用于增材制造的高强铝镁合金
铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造,与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中,选择性激光熔化(SLM)是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺,且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索,发展了一种适用于SLM制备工艺,具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中,研究人员设计了一系列Al-Mg(-Si)-Sc-Zr合金,并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下,Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr(x=1.5,3.0,6.0wt.%)合金在制备过程中均易发生热裂纹,平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹,同时细化制备合金的微结构,从而提高打印试样的力学性能。 图1:不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果:(a)1.5 wt%Mg,合金1;(b)3.0 wt%Mg,合金2;(c)6.0 wt%Mg,合金3;(d)6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si,合金4。晶体学取向用倒极图(IPF)表示。 图2:Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。(a)不同合金成分(合金1,合金2,合金3,合金4)的拉应力应变曲线。(b-e)合金1(b)、合金2(c)、合金3(d)、合金4(e)的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调,研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织,由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3(Sc,Zr)纳米粒子(2-15nm)和粒间Al-Mg2Si共晶(Mg2Si直径10-100nm)组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后,试样的拉伸强度达到550MPa,塑性在8%~17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外,高密度层错也有助于强化。 图3:不同组分(a1-4)合金#4;(b1-4)合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像:(a1-2)合金4的胞状结构;(a3-4)合金的柱状结构;(b1-5)合金(b2)的胞状结构是(b1)的暗场图像;(b3-4)合金的柱状组织#5;图(a2),(a4),(b2)和(b4)显示了晶间共晶组织;(b5)是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素(Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr)的相应EDX图谱。 图4:(a)SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5;曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5;曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。(b)在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。(c)沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。(d)在(-100)面上用(c)图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素,形成了精细打印微观组织,获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒,开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺,推动了SLM制造技术的工程应用。
中南大学 2021-04-11
高品质镁合金集成与循环应用技术
本成果针对镁合金生产与应用过程中的关键问题,成功开发了镁合金目标 产品的集成应用技术和循环利用技术,打通了目标产品的合金开发、产品设计、 材料加工、产品生产、产品应用和合金废料返回利用的整个技术链条和循环过程。 主要创新成果为:1)发明了一批高品质镁合金。2)开发和发明了高质量铸造产 品高效环保加工技术和成套的型材挤压技术,成功制备了世界上最大规格的中 空型材;大幅度提高了铸件的成品率。3)首次创新开发了 “重质夹杂逆向自净 化”的“反向"过滤技术和成套装备,攻克了过滤精炼能力快速衰减的国际难题。 4)建立了镁合金材料及产品服役性能数据库,开发了专家预测系统及先进的镁 产品开发技术系统,建成了国内外第一个综合性的“镁合金材料替换设计及产品 应用技术开发平台",解决了镁产品推广应用中新材料和新产品脱节的瓶颈问题。 成功开发了 200余款(种)镁合金及铸造产品、300多种规格高品质镁合金 管型材和两大系列镁合金气体保护熔铸和废镁回收再生装备,已在1000多万辆 汽车得到成功应用,并已成功装备轨道交通工具及军工关键装备上。节能效益非 常明显,创造了显著的经济效益和社会效益。
重庆大学 2021-04-11
纳米级银和锑或银和铋掺杂的碲化铅的制备方法
本发明涉及一种碲化铅为基的热电材料及其制备方法。本发明中所述的纳米级银和锑或银和铋掺杂的碲化热铅电材料是指 AgnPbMnTe1+2n ,M 为 Sb 或 Bi, 0<n≤0.2。其制备方法有两种:1、在碲粉中加入还原剂使碲粉还原成碲离子,加热后加入铅的可溶性盐、锑或铋的可溶性盐和硝酸银的去离子水溶液,搅拌或超声波处理后,过滤、清洗,再室温真空烘干即可; 2、把碲粉加入到硝酸银、铅的氯化盐或硝酸盐和锑或铋的氯化盐或硝酸盐的去离子水溶液中,再加入还原剂,加热至 100-200oC 保温 1-20 小时后冷却至室温,将产物过滤洗涤后进行真空干燥处理即可。本发明所制备的新的碲化铅热电材料粒度细、纯度高,使用的原料便宜易得,工艺简单。
同济大学 2021-04-11
一种用于定向运动教学或比赛的点签器固定装置
本发明公开了一种用于定向运动教学或比赛的点签器固定装置,包括一用于放置点签器的固定板,所述固定板上设有一用于容纳点签器的槽体,以及一便于紧固点签器的限位机构,在固定板上设置有向地面延伸设置的支撑杆。通过设置的固定板及槽体,不但可方便放置点签器,且伸缩式结构的支撑杆也能够适应参赛人员的身高,便于操作,并且可同时设置悬挂点标旗的突起物,起到了一板多用的作用,设置凸起及排水孔,最大程度上保证了点签器的正常使用,提高了点签器的使用寿命,本装置如果用于体育教学,既可以固定在校园里,也可以随堂设置,如果用于郊外或公园定向比赛,则便于携带和移动。有助于定向运动教学及比赛的规范化和标准化。
青岛农业大学 2021-04-11
转盘式连续热处理低阶弱粘煤或低阶不粘煤的方法
(专利号:ZL 201410030342.8) 简介:本发明提供一种转盘式连续热处理低阶弱粘煤或低阶不粘煤的方法,属于煤化工技术领域。该方法首先将干燥后粒度小于3mm的煤料通过螺旋震动给料器在顶部给料,不同气氛介质预热到一定温度后进入转盘式热处理装置,控制炉温与电机转速改变煤料的升温速率来改质低阶弱粘煤或低阶不粘煤。热处理后煤样的干燥无灰基挥发分由原来的42%左右降低到15%左右,H/C基本无变化,O/C相应降低较多,热处理后煤样挥发分降
安徽工业大学 2021-01-12
一种甲壳素纤维或壳聚糖纤维的真空冷冻干燥方法
“一种甲壳素纤维或壳聚糖纤维的真空冷冻干燥方法”将真空冷冻干燥技术应用于甲壳素/壳聚糖纤维生产过程中的脱水干燥,这种方法和技术可以提高甲壳素/壳聚糖纤维特别是生物医用甲壳素/壳聚糖纤维的柔顺性、蓬松性、吸水性。相对于现有甲壳素/壳聚糖等纤维生产技术,本发明技术可以减少危险性有机化学品的应用,技术工艺简单、易控,过程安全高效、稳定可靠。发明技术应用于工业生产中,绿色环保、社会效益显著。
青岛大学 2021-04-13
藏药蕨麻多糖的在制备降血糖药物或保健品中的应用
本项目是由兰州大学研发的的一项新药。 本项目对甘肃省特色中药蕨麻中提取的蕨麻多糖进行了研究,研究结果表明蕨麻多糖可减低降低糖尿病模型小鼠的血糖和血脂,对于治疗糖尿病具有积极的意义,同时由于蕨麻多糖保护肝脏,可避免目前已上市降糖药可引起肝损伤的不良反应。   该药的开发研制,对于多种原因(药物性、酒精性、各种肝脏疾病、各种肝炎)引起的血糖升高和糖尿病具有良好治疗作用,可开发成国家一类新药,有着良好的应用前景。
兰州大学 2021-04-14
癫痫宁在制备预防或治疗阿尔茨海默病药物中的应用
阿尔茨海默病(Alazheimer’sdisease,AD)是一种以进行性认知障 碍和记忆损伤为主的神经系统退行性疾病。临床上以记忆障碍、失语、 失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等 全面性痴呆表现为特征。 目前用于治疗阿尔茨海默病的药物主要分为两类:乙酰胆碱酯酶 抑制剂(如加兰他敏)和 N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA 受体)拮抗剂 (如美金刚),但上述药物价格昂贵、副作用显著(幻觉、意
兰州大学 2021-04-14
抗坏血酸(或异抗坏血酸)酯抗氧化剂酶法生产项目
以 L-抗坏血酸棕榈酸酯为代表的抗坏血酸(或异抗坏血酸)酯类衍生物是一 大类脂溶性抗氧化剂,3CLpro 抑制剂的合成工艺 其酶法生产工艺已经成熟,其中 L-抗坏血酸棕榈酸酯(酶法)已经作为一款 新型的食品添加剂起草了专用的国家标准并将在近期获得通过。 投资 5000 万元建设一套年产 1500 吨抗氧化剂的装置,按 150 元/kg 的售价计,年产值可达 2 个亿以上,利润在 8000 万元以上。 
江南大学 2021-04-13
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