材料工程

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CeO₂对CoCrCuFeNiTi高熵合金熔覆层组织及性能的影响————作者：牛海云;刘炜;肖靖惟;谢紫提;张敬逸;刘晨鑫;马鹏飞;王开明;

摘要：采用激光熔覆技术在Q550钢表面分别制备添加2%（质量分数）CeO?与未添加CeO?的CoCrCuFeNiTi高熵合金熔覆层，利用XRD、SEM、EDS等表征方法对两种熔覆层的相组成、微观组织和元素分布进行分析，并使用维氏硬度计、摩擦磨损测试机和电化学工作站对熔覆层的显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性进行检测。结果表明：添加CeO?未改变熔覆层FCC+BCC双相结构，但会引起晶格畸变，导致衍射峰向低角度...

冷喷涂Cr涂层的组织性能与沉积机制————作者：万文鹏;黄春杰;许爱军;罗杰;王罗;傅硕;徐雅欣;李文亚;

摘要：在304不锈钢基体上使用冷喷涂法和电镀法制备Cr涂层，通过分析冷喷涂Cr涂层表面微观形貌、截面显微组织及纳米力学性能，阐明Cr粉末颗粒的碰撞沉积行为及Cr涂层沉积机制。结果表明：电镀Cr涂层存在大量纵向裂纹，冷喷涂Cr涂层与基体之间的结合界面呈现不规则形态，但界面结合紧密且无明显缺陷；同时，Cr涂层表面存在大量凹坑，且近表面区域表现为细小的等轴晶。该区域的纳米硬度较未变形Cr粉末颗粒提升41.37...

冷喷涂纯铝抗堵嘴实验研究：从涂层到增材制造————作者：何三润;黄春杰;万文鹏;WICK Filip;WIEHLER Levke;G?RTNER Frank;KLASSEN Thomas;李文亚;

摘要：采用聚合物聚苯并咪唑（PBI）喷嘴结合轴向中心送粉的改进工艺，对喷嘴堵塞行为及对涂层沉积的作用规律进行研究，并利用X射线计算机断层扫描、光学显微镜及电子背散射衍射对涂层形貌和微观组织进行多尺度表征。结果表明：在现有工艺下，SiC喷嘴因铝粉软化粘连于内壁形成堵塞物，致使涂层表面出现粉末团聚体现象，孔隙率为0.32%；而PBI喷嘴配合轴向中心送粉工艺，可显著降低颗粒黏附，形成均匀的气固两相流，实现连续...

高能量密度无负极锂金属电池研究进展————作者：梁淑贞;刘玉峰;肖思琪;刘子梁;李勇;

摘要：随着便携式电子设备和电动汽车的发展，传统锂离子电池能量密度接近理论极限，对于具有高能量密度的锂金属电池研究再度受到关注。然而，锂的高反应活性导致使用过量锂时安全风险增加且能量密度降低，无负极锂金属电池（anode-free lithium metal batteries，AF-LMBs）应运而生，其具有高能量密度和最低氧化还原电位，但循环寿命差，活性材料有限且界面反应复杂。提高AF-LMBs的循环...

1070A和6063铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为————作者：宗立君;吴亚平;樊志彬;陈昊;周学杰;

摘要：为研究1070A和6063铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为及差异，通过室内循环盐雾实验模拟了1070A和6063铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。利用超景深显微镜、X射线衍射仪分别观察分析了1070A与6063铝合金的腐蚀形貌、点蚀缺陷参数及腐蚀产物的演变，通过腐蚀动力学手段分析了两种铝合金的腐蚀失重变化，并采用电化学阻抗与极化曲线分析了两种铝合金腐蚀行为的差异。实验结果表明，1070A与60...

镁含量对Al-7Si-xMg合金微观组织和力学性能的影响————作者：王波;杨冬阳;吕昊;宋秋福;

摘要：Mg是Al-Si合金的主要强化元素之一，但过高的Mg严重损害了合金的塑性。本文通过OM、SEM、EBSD及拉伸试验等方法研究了Al-Sr-RE复合变质剂下Mg含量对铸造Al-7Si-xMg铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：提高Mg含量能有效细化α-Al的晶粒尺寸和二次枝晶间距。当Mg含量由0.22%增加到0.85%时，合金的平均晶粒和二次枝晶间距分别降低了19.08%和33.91%。此外，...

辅助C源法在单晶Si基体上制备高结合强度C-SiC复合涂层————作者：侯文康;景玮晨;熊天英;唐明强;

摘要：采用石墨为辅助C源，以HMDSO-H₂为原料体系，采用化学气相沉积（CVD）法，在单晶Si（100）基体表面一体化制备C-SiC复合涂层，采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、纳米压痕及划痕法对复合涂层的表面形貌、相组成、力学性能和抗热震性能进行分析。结果表明：借助辅助C源可一体化沉积C缓冲层与SiC涂层，所制备的C-SiC复合涂层厚度50 μm（其中C缓冲层...

电子封装低温焊料研究进展————作者：李方樑;甘贵生;窦俊丰;谢道春;朱俊雄;耿明利;韩军;杨栋华;潘浩;夏大权;徐向涛;

摘要：多温度梯度的互连焊料组合是实现芯片高密度集成的关键，低温焊料合金是实现低温工艺的前提和电子产品高可靠的保障，但到目前为止尚未发现综合性能优异的低温焊料，这极大的阻碍了先进封装和高密度封装的进程。基于此，本文综述了Sn-58Bi低温焊料，In基(In-Sn、In-Pb、In-Ag、In-Bi)低温焊料，以及其他低温焊料(多元合金、高熵合金、Ga基合金)的研究进展，指出含Bi的Sn-Bi焊料无法回避B...

基于Weibull分布和一阶可靠性修正的钛合金TA19疲劳寿命预测————作者：全昌彪;廖明夫;李坚;唐秀之;黄佳;覃厚军;

摘要：随着航空发动机性能的提升，离心叶轮等关键部件在高温、高应力和复杂载荷下运行，其几何不连续区域（如通气孔和倒圆角）成为疲劳失效的薄弱环节。本文以TA19材料为研究对象，制备光滑试样和U型缺口试样，在高温条件下开展低循环疲劳试验。通过Weibull分布拟合疲劳寿命数据，并针对传统模型在应力集中区域精度不足的问题，提出了引入应力集中因子(K_t)和一阶可靠性理论修正的迭代疲劳寿命模型...

两种焊后热处理工艺对Incoloy 825镍基合金氩弧焊接头微观组织与力学性能的影响————作者：黄居峰;吕乃欣;徐秀清;崔宇斌;王洪铎;

摘要：针对镍基合金在焊接后焊缝中产生微观组织偏析，从而导致接头力学性能下降等问题。对比研究了两种焊后热处理工艺对Incoloy 825镍基合金氩弧焊接头微观组织与力学性能的影响。组织分析表明，经两种工艺热处理后，母材（BM）中原细小的晶界碳化物明显粗化，焊缝区（WZ）枝晶间析出大量δ和Laves相。固溶+双级时效热处理可诱导BM晶内析出γ＇相，并且导致未混合区（UMZ）与热影响区（HAZ）界面产生微裂纹...

无溶剂缠绕环氧改性氰酸酯树脂的制备与性能————作者：姚卓君;周涛;张浩洋;戴晶滨;黄文煜;王晓蕾;

摘要：采用间苯二酚二缩水甘油醚（RDGE）对双酚E氰酸酯/双酚A氰酸酯/乙酰丙酮铜共混体系进行改性，制备了无溶剂缠绕环氧改性氰酸酯树脂。研究了RDGE含量对树脂的工艺性能和固化物的力学、热机械、介电、吸湿性能的影响。结果表明，RDGE改性无溶剂缠绕氰酸酯树脂25℃下粘度为430 mPa·s，适用于无溶剂缠绕工艺，且施工窗口长达1个月。RDGE对氰酸酯的固化反应具有催化作用，改性树脂体系的固化温度为180...

《材料工程》投稿须知

摘要：<正>一、征稿范围本刊主要刊登新材料、新工艺、新技术在工程化过程中的最新研究成果。二、投稿约定(1)本刊只接收网上在线投稿,不再接收纸质投稿或邮箱投稿。网址http:/jme.biam.ac.cn,作者通过本网站“作者中心”系统进行网上投稿、查稿。(2)本刊接受科研论文、综述性文章及研究简报和快报等方式的论文。3)本刊暂不收取审稿费,对刊登的稿件收取发表费,在邮寄录用通知时,通知作者交...

“熔丝增材制造”专栏序言————作者：黄健康;

摘要：<正>随着我国工业制造领域的持续自主创新与高端技术突破，轻量化、智能化与绿色制造已成为先进制造业的发展主流。然而，当前传统高端装备制造领域面临材料成本高、制造周期长、零部件结构复杂及材料利用率低等挑战；因此，以增材技术为代表的先进制造技术成为我国制造业创新驱动发展的动力，特别是金属加工行业，增材制造发展出铺粉与熔丝两条主要技术路线。对于熔丝增材制造技术，由于其高效成型能力、超大尺寸的打...

HfNbTaMo表面金刚石涂层低温沉积及摩擦学性能————作者：王建伟;郑可;王永胜;徐文朝;韩兴隆;于盛旺;

摘要：金刚石涂层的低温沉积对于降低界面应力，提升膜基结合强度具有重要意义。本文采用微波等离子体化学气相沉积技术，在HfNbTaMo中熵合金表面实现了金刚石涂层的低温沉积。通过系统设计三因素三水平正交实验，探究了沉积温度、沉积时间及甲烷浓度等关键参数对涂层形核密度和平均晶粒尺寸的影响。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及拉曼光谱仪对涂层微观形貌、组织结构及物相进行了表征分析，利用摩擦磨损试验机对摩擦系数进...

熔融渗硅工艺制备的SiC_f/SiC复合材料在水氧腐蚀环境中的氧化行为————作者：艾莹珺;赵春玲;郎旭东;束小文;杨金华;刘虎;周怡然;焦健;

摘要：采用熔融渗硅工艺制备SiC_f/SiC复合材料，研究试样在水氧腐蚀环境中的氧化行为。结果表明：经800℃和1200℃水氧腐蚀400 h后，不含环境障涂层（environmental barrier coatings,EBC）的试样弯曲强度保留率分别为78.8%和74.9%，含EBC的试样弯曲强度保留率分别为95.9%和93.0%。EBC的存在能够有效地阻碍材料与水氧腐蚀介质大面积直接接触，避免复合...

纳米Al₂O₃增强铝基复合材料制备技术及力学性能研究进展————作者：荣智峥;魏午;赵宇;毕舰镭;高阳;黄晖;聂祚仁;

摘要：纳米Al₂O₃/Al复合材料作为轻质高性能结构材料，可实现轻量化节能减排，在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、原位反应法等国内外纳米Al₂O₃/Al复合材料制备技术。总结分析纳米Al₂

镍基高温合金TLP连接接头PBHT工艺研究进展————作者：李红;李泊瑾;王伯洋;Erika HODúLOVá;曹健;李云月;钟素娟;

摘要：瞬间液相（transient liquid phase, TLP）连接是目前用于连接镍基高温合金的一种优化技术，而连接后热处理（postbond heat treatment,PBHT）是对连接后的接头进行的热处理工艺，本文对TLP连接中热循环对镍基高温合金母材组织性能的不利影响和TLP连接后接头存在的有害问题进行归纳汇总，对PBHT工艺的机理、种类及研究现状等进行详细分析，对其适用体系和效果进行...

基于氮化硼杂化填料的导热阻燃复合材料的制备与性能研究————作者：梁旭昀;黄国鹏;吴晴珊;陈健东;钟荣健;陈冰;胡德超;林静;

摘要：导热阻燃复合材料有利于电子设备的高效散热并降低火灾风险，在电子产品中具有良好的应用前景。首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对SnO₂纳米粒子进行表面修饰，将制得的改性SnO₂（m-SnO₂）与碱处理和超声剥离后的氮化硼纳米片（BNNS）通过静电自组装进行结合，制备了BNNS@m-SnO₂杂化填料；随后以环氧树脂为聚...

激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势————作者：袁宇成;宋军;罗加杰;李祥如;宋波;史玉升;

摘要：随着航空、航天、航海等领域的发展，高端装备的服役条件愈加苛刻，对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术，又称为3D打印技术，相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著，有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的结构打印。激光熔丝定向能量沉积（wire-based laser directed energy deposition, W-LDED）技术作为增材制造技术的重要分支，具有高效率...

电弧增材制造NiTi形状记忆合金研究进展————作者：李仲瀚;刘高飞;李诗翰;王协彬;郝世杰;

摘要：NiTi形状记忆合金（shape memory alloys,SMAs）因其独特的超弹性和形状记忆效应得到了广泛应用。然而，传统制造方法难以制备复杂形状和精确调控微观组织的NiTi合金。电弧增材制造（WAAM）技术因其逐层沉积的特点，为NiTi合金的制备提供了新的解决方案。本文综述了电弧增材制造NiTi形状记忆合金的研究进展，着重探讨了工艺参数对其微观组织、相变行为及力学性能的影响。分析了不同电弧...

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