Abstract ：

建立了一系列Cu-Ni双金属合金的体材料结构模型。首先构建了两种有序排列结构,即均匀分布和层状分布结构。再通过铜、镍坐标的逐步交换,在它们之间形成一系列无序排列的结构。通过第一性原理计算对这些结构进行了形成能计算的研究,并讨论了在不同合金比例下结构的稳定性。Cu和Ni元素在合金比例为3∶1和1∶1下表现出偏聚的趋势,而在Cu和Ni合金比例为1∶3的情况下,Cu偏向于均匀地与Ni混合。从Cu_(0.5)Ni_(0.5)结构的态密度计算发现,随着结构趋于层状偏聚时,Ni的d-DOS峰能量位置逐渐降低,这也说明该结构比较稳定。

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第一性原理 铜 合金 形成能 镍

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通过滞回性能实验研究了大尺寸Ti Ni形状记忆合金(Ti Ni SMA)螺旋弹簧用于结构振动控制的可行性。利用两种Ti Ni合金制作了大尺寸超弹性螺旋弹簧试件。对Ti Ni弹簧试件进行了单轴反复荷载作用下的力学实验,获得了其在不同加载条件下的恢复力-位移曲线。分析了不同循环加卸载次数、加载频率、位移幅值对两种Ti Ni弹簧的滞回环及等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比和残余位移4个力学参数的影响。研究结果表明,超弹性Ti Ni弹簧可提供较大的恢复力、位移以及稳定的复位性能,并具有一定的耗能能力,在工程结构自复位振动控制中具有较好的应用潜力较好。

Keyword ：

螺旋弹簧 超弹性 力学实验 滞回性能 形状记忆合金

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在强阴极极化下,以析出的氢气泡为模板,电沉积制备了La-Ni贮氢合金薄膜电极.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对合金薄膜电极的表面形态和结构进行了表征;以循环伏安、恒电流充放电实验考察了合金薄膜电极的电化学行为.结果表明,合金薄膜电极含LaNi5相,电化学吸放氢性能好,最高电化学放电比容量达286 mAh/g,无需活化过程,首次充放电即可达到最高放电容量,作为氢镍电池的负极,在1.2V附近有一个平稳的放电平台.

Keyword ：

电沉积 氢气泡模板 镧镍合金薄膜电极 电化学性能

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　　对涂层导体而言，制备兼具良好机械性能和磁性能的立方织构NiW合金基带是目前研究中面临的巨大挑战。本文综述了我研究小组近年来以RABiTS路线制的不同高W含量Ni合金基带和复合基带的研究进展，系统研究了不同带材的制备过程和立方织构形成机理。与传统商业Ni5W合金基带相比，这些基带显示出相当的织构质量和更好的机械性能，同时还能明显降低磁性能，在复合基带中甚至达到了零磁效果。

Keyword ：

RABiTS NiW合金 织构 涂层导体

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采用X射线四环衍射技术研究了大应变量冷轧Cu-45％Ni （原子百分含量）合金基带冷轧织构的形成、低温回复以及再结晶过程中织构的演变行为。结果表明：Cu-45％Ni合金经大应变量冷轧后形成以S取向、Copper取向和Brass取向含量为主的Copper型轧制织构；在低温回复过程，仍为Copper型轧制织构，并且其轧制织构的强度有所增强；在再结晶过程，立方取向的含量迅速增加，各轧制取向含量均迅速减少，表明S取向、Copper取向和Brass取向在再结晶过程中均被逐渐长大的立方晶粒所吞并。在此基础上，采用背散射电子衍射技术表征其高温下强立方织构的形成过程，Cu-45％Ni合金基带经1000℃保温1 h后，其立方织构含量高达98．6％（＜10°），大角度晶界的含量仅为13．6％，其中包含约5％的Σ3晶界。

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冷轧织构 再结晶 立方织构 铜镍合金

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采用粉末等离子堆焊方法,对自制的C-Cr-Nb-Ni合金粉末进行堆焊,研究了不同堆焊电流对熔深的影响。对堆焊层进行显微硬度测试,采用金相显微镜和扫描电镜分析了堆焊层的显微组织及物相。研究结果表明,堆焊电流120 A时,母材基本不发生熔化,可得到低稀释率的堆焊层。堆焊层的显微硬度在距熔合线0.5 mm以后,硬度增加不明显。堆焊层的显微组织主要为马氏体及少量残余奥氏体,硬质相为六边形状Cr3C2,熔敷层碳含量和铌含量较高,但并未形成铌的碳化物,含铌化合物起到形核质点及细化晶粒的作用。

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浅熔深 熔敷层性能 粉末等离子堆焊

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在外界热机械驱动下,形状记忆合金通过可逆的无扩散晶格转变,可以实现奥氏体相立方晶系和马氏体相单斜晶系的相互转变,即热弹性马氏体相变,进而表现出超弹性和形状记忆效应.因此,系统的研究马氏体相变的微观机制才能充分的理解并发掘形状记忆合金的优异性能. 本文利用原位TEM研究了商业化Ti-50.8 at.％Ni合金中热诱发马氏体相变行为。该合金经较大塑性变形后热处理得到了晶粒尺寸约200 nm的纳米晶。原位降温实验结合EELS厚度分析，结果发现随着温度降低至-70℃，马氏体率先在较厚区域(约100 nm)形核。此时MS与宏观样品(MS=-30℃)滞后约40℃;当温度降至-120℃时，边缘区域(约50 nm)依然观察不到马氏体相，表现出强烈的厚度效应。

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原位透射电子显微镜 纳米晶热诱发 厚度分析 马氏体相变 镍钛合金

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一种用于EBSD测试的Cu-Ni合金电解抛光方法，涉及采用电子背散射衍射分析技术(EBSD)探索高温超导涂层导体用Cu-Ni合金冷轧及热处理过程中微观组织及织构等的研究。这种电解抛光技术可以用于Cu-Ni合金EBSD测试样品表面的微观组织及织构前的样品处理。它能有效的去除样品表面的应力层，有利于EBSD测试时产生强的衍射花样，以便于对Cu-Ni合金进行微观组织和织构的研究。其方法是将经过机械抛磨并超声清洗后的Cu-Ni合金样品进行电解抛光，阴极材料为金属铂片，将Cu-Ni合金电解抛光液置于磁力搅拌器上低速搅拌(0.5～1转/秒)，电解抛光时交流电电压为5～15V，电解抛光温度为10～25℃，电解抛光时间为5～20s。

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采用氩弧熔炼法制备Au-Ni合金催化剂.采用循环伏安和计时电流曲线研究甲酸在Au-Ni合金催化剂上的电催化氧化性能,结果与单质金作对比.结果表明,根据氧化主峰电位及电流密度的比较,Au-Ni合金具有比单质Au更好的催化活性.

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燃料电池 甲酸电氧化 金镍合金

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采用放电等离子烧结技术(SPS)制备出表层为Ni-5%W(摩尔分数)合金、芯层为Ni-12%W(摩尔分数)合金的复合坯锭,经热轧和冷轧后获得长度为10 m的复合基带.结果表明:冷轧基带界面连接性良好,能够满足大变形量冷轧工艺的要求.对复合基带的厚度及织构均匀性分析表明,在全长度范围内基带的厚度为(75±3) μm,其外层立方织构含量均在97%(＜10°)以上,与商业化Ni5W基带水平相当.同时,对其力学性能与磁性能进行分析,结果表明复合长带的屈服强度为240 MPa,饱和磁化强度仅为Ni5W基带的40%.采用复合坯锭路线在规模化生产高性能复合基带方面具有一定的应用潜力.

Keyword ：

立方织构 Ni合金基带 复合基带 涂层导体

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