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耐热镍合金是在NCr20的基础上发展起来的.由于镍中加铬不仅产生固溶强化, 而且提高耐蚀性和抗氧化性能.因此, NCr20具备了作为耐热合金的基本条件.但NCr20高温强度较低, 在800℃的持久强度σ1000几乎与纯镍相同.在该合金中加入少量钛和铝, 可在保证高的抗氧化性能的条件下, 提高高温强度, 这就形成了时效硬化型的Ni-Cr-Ti-Al系合金, 即所谓"尼木尼克"(Nimonic)合金, 其强化相为Ni3(Al, Ti). NCr20中加入2.5%Ti和0.7%Al即为GH32(Nimonic 80A).在GH32基础上提高铝含量并加入0.005~0.015%B和0.1%Ce, 就变成GH33.由于硼强化了晶界, 故GH33比GH32有更高的持久强度.在Ni-Cr-Ti-Al四元合金中加入钨和钼, 可进一步强化固溶体和提高再结晶温度, 阻止γ′相聚集粗化, 从而进一步强化......
非对称的晶体.利用非线性光学晶体, 可以对高强度的激光光源进行调频(倍频, 和频, 差频), 调相, 调偏振方向及光学参量放大处理. 晶体非线性光学效应是入射光和组成晶体的不对称阴离子基团的电子运动相互作用的结果.这些阴离子基团具有以下特点: 基团中原子间的结合含有共价键成分; 原子间相对位置经过一定的畸变使中心原子(M)相对配位原子产生不对称位移.BaTiO3在高于120 ℃时为钙钛矿(perovskite)结构, 如图11-22(a)所示, 其中的TiO6构成MO6基团.低于120 ℃时Ti原子沿[001]方向相对氧原子移动[图11-22(b)], Ba原子也沿同向移动, O原子也偏离正八面体, 晶体成为四方结构.四方BaTiO3是非线性光学晶体.一般, MO6基团的畸变有三种情况: M原子沿[001] (又称C4轴)方向位移, 如图11-22(b), M原子沿[111](又称C3轴......
钴基合金是钴和铬,钨,铁,镍组中的一种或几种制成的合金的总称.含钴的一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能.含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度,如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间厢的最重要材料.在这种材料中,钴将合金组成中其它金属碳化物晶粒结合在一起,使合金具更高的韧性,并减少对冲击的敏感性能,这种合金熔焊在零件表面,可使零件的寿命提高3-7倍.航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金,但两种合金的"强度机制"不同.含钛和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为Ni3Al(Ti)的相强化剂,当运行温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失去强度.钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固溶体,扩散活动性小,在温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显示无遗.这对于制造高效率的高温发动......
钒(Ⅳ)氧化合物是一类公认重要的热致变色材料.随着环境温度的变化, 钒氧化合物的晶体结构, 电畴结构, 磁结构会发生很大的变化, 从而导致其光学特性上的巨大改变.在各种钒氧化合物当中, 单斜相VO2(M)由于合适的相变温度而一直受到科学界和工业界的广泛关注, 即在68℃时, 单斜相VO2(M)(低温绝缘相)会转变成四方金红石相VO2(R)(高温金属相), 同时电导率会发生105数量级的转变, 红外透过性能也会从红外透光转变为红外不透光.这一特殊性质使得VO2 (M)在光电转换, 太阳能智能窗方面具有不可估量的应用价值.特别是如果通过在VO2 (M)中掺入适量的钨(W), 钼(Mo), 钛(Ti)等元素, 可以将其相变温度由68℃降低到室温(20~30℃), 但是仍然保持其红外调控的特性, 这就更加拓宽了其应用价值, 特别是在建筑节能领域的实际应用.具有如此优异性能的VO2具有广泛的应......
用氧气或压缩空气吹炼炉中的含钒铁水时,铁水中的铁,硅和钛等元素最先氧化进入炉渣,随后钒与氧以及三氧化二铁之间发生氧化反应,接着发生钒渣组元间的成渣-造渣反应.过程化学反应如下: 4/3[V]+O22/3[V2O3] (6-19) [Ti]+O2[TiO2] (6-20) [Si]+O2[SiO2] (6-21) 2[Fe]+O22[FeO] (6-22) 2[V]+3[Fe2O3][V2O3]+6[FeO] (6-23) C+[O......
微合金化的目的是牺牲最少的导电导热性换取其他性能,如强度的大幅度提升等.如加入0.1左右的铁(Fe),镁(Mg),碲(Te),硅(Si),银(Ag),钛(Ti),铬(Cr)或锆(Zr),稀土元素等,可以提高其强度,硬度,抗软化温度或易切削性等.微合金化铜是当前铜合金材料开发的热门之一.有氧韧铜和高强高导铜合金是最主要的微合金化铜. 有氧铜的概念是相对无氧铜而言,其铜含量在99.90%以上,相当于一般的纯铜,但其氧含量控制在0.005%~0.02%,同时可以实现导电率在100% IACS以上.这是因为适量的氧对于晶间的杂质元素起到一定的氧化化合作用,在一定程度上净化了基体.有氧铜生产最大的特点是其原料的低成本化,采用品位不高的紫铜旧料生产相当于高导电导热性能的有氧铜材料. 高强高导铜合金由于其表现出的良好的综合性能,受到了世界各国材料科技工作者的青睐,是近年来发展最快的一类铜合金.其微......
用于脱除高岭土中弱磁性染色矿物成分(Fe,Ti)的第一台小型工业高梯度磁选机是1969年设计制造的,其主要部件是一个充填导磁不锈钢毛介质置于包铁的螺线管中的罐体(见图13-24).螺线管在工作空隙产生的磁感强度达2T.钢毛介质产生高度非均匀性磁场,磁场梯度为105T/m. 图13-24 周期式高梯度磁选机的结构示意图 周期式高梯度磁选机工作时,由泵送入的给矿矿浆垂直向上通过磁介质,矿浆中的磁性矿粒被磁化钢毛表面所捕获,非磁性矿粒则通过罐体.钢毛介质满载磁性矿粒后,停止给矿,将磁场强度降至零,磁性矿粒被高压水从介质中冲洗下来. 美国最初是对高岭土除铁,钛杂质而应用高梯度磁选机的,相继在英国,德国,中国,波兰,捷克等国也得到应用.美国高岭土产品中的大部分是经高梯度磁选机处理的.美国一些黏土公司也用高梯度磁选机处理黏土提高其GEB("一般电光度"),可使黏土的GEB从78增......
1130℃, 给熔炼Al-Ti中间合金造成很大困难. 原料: 铝锭, 二氧化钛或海绵钛, 冰晶石和熔剂. 工艺1 用海绵钛(或钛块)为原料, 在石墨坩埚或中频感应电炉中熔炼.将铝锭装炉, 撒上覆盖剂, 升温熔化.过热到1100~1200℃, 将海绵钛(或钛块)分批加入炉中, 搅拌, 全部熔化后, 净化处理, 扒渣, 在950~1 000℃浇成锭块. 工艺2 用TiO2和冰晶石为原料.待铝锭全部熔化后, 过热到1100~1200℃, 将TiO2(为铝的七分之一)和冰晶石各50%混合料加在铝熔体表面上, 待结成壳后压入铝熔体中搅拌, 作用完了后, 净化处理, 除渣, 950~1000℃浇成锭块.Al-Ti中间合金显微组织见图4-19. 图4-19 Al-Ti中间合金显微组织条状化合物为Al3Ti相 工艺3 利用氟钛酸钾(K2TiF6)为原料......
[TiO6]八面体结构单元构成, 但八面体的排列方式, 连接方式和晶格畸变的程度不同.其连接方式包括共边和共顶点两种情况, 如图2所示.锐钛矿型TiO2为四方晶系, 其中每个八面体与周围8个八面体相连接(4个共边, 4个共顶角), 4个TiO2分子组成一个晶胞.金红石型TiO2也为四方晶系, 晶格中心为Ti原子, 八面体棱角上为6个氧原子, 每个八面体与周围10个八面体相联(其中有两个共边, 八个共顶角), 两个TiO2分子组成一个晶胞, 其八面体畸变程度较锐钛矿要小, 对称性不如锐钛矿相, 其Ti-Ti键长较锐钛矿小, 而Ti-O键长较锐钛矿型大.板钛矿型TiO2为斜方晶系, 6个TiO2分子组成一个晶胞.这三种晶型的结构参数如表1所示[2].三种晶相以金红石相最稳定, 而锐钛矿和板钛矿在加热处理过程中会发生不可逆的放热反应, 最终都将转变为金红石相.图3为TiO2的相图, 图中的TiO2......
溶解度资料表明(图6-17,图6-18),微合金钢中Nb,Ti和V的碳化物和碳-氮化物将在控制轧制过程中随着温度下降逐渐地析出.这些细小沉淀物的主要作用是控制晶粒尺寸,同时,也会引起沉淀强化.沉淀相对强度的贡献由式(5-4)计算得到,它主要取决于沉淀相的类型,尺寸以及沉淀相的体积分数. 沉淀强化模型表明,为了有效地开发增加强度的源泉,必须仔细选择微合金化元素和工艺参数,以便产生更多的细小沉淀物.在从奥氏体区域冷却的过程中所形成的沉淀物的百分数是和合金的化学成分,溶解度以及沉淀系统的理想配比成分有关的. 当含有0.10%Nb或0.10%Ti的钢从1200℃冷却下来时,上述因素对沉淀物百分数的影响如图6-24所示.碳含量在理想配比成分线左边的钢,由于碳含量低,碳化物的百分数受到碳含量的限制.对于碳含量在理想配比成分和完全固溶的最高成分之间的钢来说,在冷却过程中所形成的沉淀物的百分数达到最......