- 周张燕;曹济源;马北越;赵广义;李广明;张呈呈;班霞;刘永利;宋娜;
为解决MgO粉末与有机基质结合时出现不相容、分散性差、流动性差、容易团聚等问题，采用机械力化学协同有机改性的方法，通过混合和球磨对轻烧MgO粉末进行处理，研究了改性剂种类、改性时间、改性剂用量对MgO粉末微观结构、亲油化度、活化指数、液体石蜡悬浮液粘度的影响。结果表明：月桂酸钠、硬脂酸钠和钛酸酯偶联剂TCA-KTTT这三种有机改性剂都能够对粉末有效改性，其中经硬脂酸钠改性后的MgO粉末综合性能更好。当以硬脂酸钠为改性剂时，改性后MgO粉末表面包覆着碎屑状物质，傅立叶变换红外光谱分析证实了直链烷基在表面的有效吸附。在最佳条件下（硬脂酸钠为改性剂，质量分数为7%，改性时间5 h），改性后的MgO粉末亲油化度为36.1%，活化指数为96.4%，石蜡悬浮液粘度为3270 mPa·s。与未改性粉末相比，改性粉末表现出更好的有机相容性。
2026年02期 v.44;No.226 153-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K] - 马驰;刘杨;王晓峰;
为了明晰粉末高温合金在致密化过程中原始颗粒边界（prior particle boundary,PPB）上碳化物的形成机制，以FGH96合金为研究对象，利用中断烧结的方法制备了不同相对密度的烧结态合金。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征手段研究了致密化过程中合金粉末氧化膜的溶解与碳化物的生长行为，揭示了原始颗粒边界上碳化物包裹氧化物颗粒这一核壳结构的形成机理。结果表明，FGH96合金粉末表层由非晶态氧化层和M(Ti,Nb)C型碳化物及其氧化物TiO_2构成。在形成烧结颈之前，非晶态氧化层转变成晶态氧化物颗粒；同时，粉末表面MC型碳化物依靠消耗非晶态氧化钛和基体扩散来的碳元素生长。形成烧结颈后，部分氧化物颗粒溶解，仅残留Al_2O_3、ZrO_2颗粒；碳化物在生长过程中逐渐吞噬周围氧化物颗粒，最终形成碳化物包裹氧化物颗粒的核壳状结构。
2026年02期 v.44;No.226 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] - 聂俊辉;赵月红;谷屹;霍巍丰;白月龙;别晓鸣;高浩;
通过恒电压法，使用质量分数18%硫酸溶液制备了SiC颗粒增强铝基复合材料阳极氧化膜层，研究了SiC颗粒尺寸对铝基复合材料阳极氧化电压、电流密度稳定性及阳极氧化膜层厚度的影响，并通过盐雾试验和拉伸试验研究了阳极氧化膜层对铝基复合材料耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果表明，颗粒越细，阳极氧化膜层氧化电压越大，电流密度稳定性越好，阳极氧化膜层越厚，膜层越均匀致密。厚度在8μm以上的阳极氧化膜层对铝基复合材料的保护等级可以达到10级。阳极氧化膜层几乎不影响材料的拉伸性能，但明显提高材料表面硬度。
2026年02期 v.44;No.226 170-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K] - 王承阳;曹健;李兆森;汪旭光;刘聪之;陈俊;
通过冷等静压、中频烧结及旋转锻造的工艺制备了纯钨（PW）、镧钨合金（W-La17）以及三元复合钨合金（W-X17）棒材，研究了稀土氧化物对钨合金棒材显微组织、第二相分布以及力学性能的影响，并讨论了强化机理和断韧机理。结果表明，稀土氧化物的添加能够有效细化钨基体晶粒尺寸，相比纯钨电极，稀土钨电极烧结坯晶粒度等级提高1级，锻造坯晶粒度等级提高1～2级，掺杂稀土氧化物可有效防止钨棒烧结及锻造过程中的晶粒长大现象。经锻造变形后，第二相元素可以均匀分散在钨基体中，稀土氧化物的添加对钨基体起到Orowan强化作用，对钨电极的抗拉强度和硬度均有一定程度的提高；镧钨合金抗拉强度达到1149 MPa，三元钨合金抗拉强度达到1230 MPa，相比纯钨棒材，分别提高了70.98%和83.04%，硬度也由HV_(30)413（纯钨）提升至HV_(30) 425（镧钨合金）和HV_(30) 431（三元钨合金）。纯钨和复合钨电极的室温拉伸断口均属于脆性断裂。
2026年02期 v.44;No.226 179-184+192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K] - 杨一涵;张宝光;沈垒;王建;
为满足质子交换膜（proton exchange membrane,PEM）电解水用多孔钛扩散层的高效率制氢需求，以不同粒度的Ti粉为原料，采用粉末轧制技术制备了多孔钛板，并通过湿法喷涂-烧结工艺获得了梯度多孔钛扩散层，然后利用扫描电子显微镜、孔径分析检测仪、电化学工作站等手段，研究了烧结温度对多孔钛孔结构和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明：相比于基材，梯度多孔钛扩散层的孔结构进一步优化，其最大孔径和平均孔径有所减小，自腐蚀电位分别正向偏移了218.4、2.3、12.2 mV，自腐蚀电流密度由204.50μA·cm~(-2)分别减小到2.99、46.29、131.70μA·cm~(-2)，耐腐蚀性能得以提高。随着烧结温度的升高，梯度多孔钛扩散层的平均孔径逐渐增大，最大孔径总体减小，自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别呈现降低和增加的趋势。当烧结温度为900℃时，Ti91梯度多孔钛扩散层具有最佳的耐腐蚀性能，其自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-65.1 mV和2.99μA·cm~(-2)。这主要归因于其表面稳定钝化膜的存在，避免了试样与腐蚀介质直接接触，减缓了腐蚀介质的侵入，从而降低了腐蚀速率。
2026年02期 v.44;No.226 185-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] - 龙海啸;曹睿;林同伟;霍玺龙;邓胜伟;梁晨;南灏;赵万林;王铁军;
为探究连续状夹杂物网膜对WR13工模具钢冲击性能的影响，采用氩气雾化制备WR13合金粉，经热等静压烧结成形。以氧含量（质量分数）较低的进口WR13合金粉及对应锭材为对照，借助氧氮氢分析仪、激光粒度仪、扫描电镜和摆锤冲击试验机，从微观表征到力学性能开展系统对比研究。结果表明：夹杂物网膜的形成与合金粉末粒径-氧含量耦合效应密切相关，仅在小粒径、高氧含量合金粉末制备的锭材中发现由Al_2O_3颗粒形成的夹杂物网膜。这种网膜结构破坏了基体间的冶金结合，同时因其与基体的形变不匹配，导致应力集中，进而成为裂纹萌生的首要诱因。不含连续状夹杂物网膜的锭材冲击功可达(17.50±3.08) J，含有连续状夹杂物网膜的锭材冲击功下降至(7.91±3.97) J，并伴有较大波动。锭材中夹杂物网膜尺寸越大，数量越多，裂纹的萌生与扩展越容易，最终导致锭材冲击性能降低且稳定性较差。
2026年02期 v.44;No.226 193-201+209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1923K] - 宁梦莎;高姣姣;王卓;宋金鹏;
针对传统热压烧结7075铝合金晶粒较粗、有气孔、相对密度低和力学性能差等问题，采用超声热压烧结技术制备7075铝合金，研究烧结温度（450、475、500、525℃）对铝合金微观形貌和力学性能的影响。结果表明，随着烧结温度的增加，铝合金的相对密度、屈服强度、抗拉强度、伸长率均先增加后降低。当烧结温度为500℃时，铝合金具有大而深的韧窝，且晶粒尺寸小，力学性能最佳，相对密度为(99.99±0.01)%，屈服强度为(153±5) MPa，抗拉强度为(245±10) MPa，伸长率为(6.78±0.29)%，比无超声热压烧结分别提高了1.09%、15.90%、10.86%和60.28%。
2026年02期 v.44;No.226 202-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 2839K] - 秦思贵;王纪超;王万景;尹怡;史英丽;于宏新;
采用间接焊接的方式，以低放射性纯铬作为中间层材料，通过热等静压成功实现氚增殖包层中钨与钢的扩散连接，分析和研究了焊接界面的微观组织以及力学性能。结果表明，焊后钨/铬/钢界面连接良好，未发现明显的气孔和裂纹。钨/铬界面分明，未出现中间相，铬/钢界面形成了明显的带状中间相（Cr_7C_3）以及柱状晶固溶体（α-Fe, Cr）。由于中间层热压纯铬片脆性较高，钨/铬和铬/钢界面的显微硬度分别为HV 187.0、HV 140.0，明显低于纯钨和钢，并且拉伸强度极低，仅15 MPa左右。
2026年02期 v.44;No.226 210-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K] - 崔岩;叶雨萌;李纯;牛杰;邰澳;修鑫淼;
以航空航天精密仪器为典型应用场景，以超高模量、低膨胀系数为研发目标，设计超高体积分数SiC_P/Al复合材料的颗粒级配方案并优化其性能。采用双颗粒级配方法，通过机械混粉工艺将不同粒径的碳化硅（SiC）颗粒与6061铝合金基体混合，系统探讨了颗粒级配中粗颗粒粒径对不同体积分数碳化硅复合材料力学性能和线膨胀系数的影响。结果表明：随着SiC颗粒体积分数的增加，所有配方复合材料的线膨胀系数均单调下降，当体积分数为70%时，增大粗SiC粒径会进一步降低材料的线膨胀系数。当粗颗粒粒径大于100??m时，70%体积分数的复合材料弯曲强度有所下降，但弯曲模量、微屈服强度等力学性能均优于65%体积分数的复合材料，具有理想的综合性能。当粗颗粒粒径小于100??m时（73??m），由于粗颗粒间距过窄，引起细颗粒团聚，相对密度下降，70%体积分数的复合材料的力学性能不及67%体积分数样品。最终确定的最佳配方为123??m与11??m碳化硅颗粒质量比为3:1，体积分数为70%，其对应的复合材料弯曲强度为379.61 MPa，弯曲模量为264.34 GPa，线膨胀系数为7.10×10~(-6) K~(-1)。
2026年02期 v.44;No.226 217-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K] - 苗一戈;黎佳慧;陈凤凤;朱流;
采用高能球磨法均匀混合Ag-SnO_2-Y_2O_3复合粉末，并结合真空热压烧结法制备复合电接触材料，重点探讨了球磨工艺（球磨介质、转速、时间）及热压烧结温度（750～950℃）对材料微观结构与物理性能的影响。结果表明，无水乙醇作为球磨介质可防止粉末团聚，提高混粉均匀性；转速200 r/min、时间12 h可进一步细化颗粒，增强粉末分散性。烧结温度显著影响材料性能，其中850℃烧结时材料组织分布最均匀，增强相在Ag基体中形成稳定网状结构，提升界面结合能力。900℃烧结的材料在相对密度、硬度、相对电导率方面更优，但增强相的团聚现象加剧，影响性能稳定性。
2026年02期 v.44;No.226 226-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] - 金延文;王立林;张世超;闫福棣;张光杰;程俊峰;张本昌;
选用铝合金作为60%SiC/6061Al（体积分数）复合材料连结的中间层，经热等静压连结，研究不同成分中间层（不加中间层、1060Al中间层和4047Al中间层）对连结处微观形貌和结合强度的影响。结果表明：三种成分铝合金中间层经热等静压均获得了无孔洞、无明显分层和无Al_4C_3有害相的复合材料。以4047Al为中间层时，中间层厚度最小，最厚仅为70μm，复合材料抗弯强度和抗剪切强度最高分别可达413 MPa和140 MPa。三种中间层的复合材料断裂方式均以基体合金韧性断裂和SiC颗粒断裂为主，SiC颗粒与铝合金界面结合强度较高，SiC颗粒起到了良好的承载作用。
2026年02期 v.44;No.226 236-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K] - 杨浩;杨志冬;周新文;林高庭;周婧;刘安全;席孟飞;白蒙;
针对钼粉板坯压制成形前人工充填效率低、均匀性差、污染严重的问题，设计并开发了一种钼材料板坯粉末自动充填系统。基于TRIZ(Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch)理论中的功能分析和不对称原理，优化设计了偏锥型移动料仓结构，显著改善了钼粉流动性及充填均匀性。结果表明，该粉末自动充填系统可在1.5～2.0 min内完成100～250 kg钼粉的自动充填，充填均匀性高。该系统具备自清理和除尘功能，有效避免了物料交叉污染和粉尘外溢。压制烧结后的钼板坯外形尺寸偏差满足后续轧制加工要求（长≤30 mm、宽≤9 mm、厚≤5 mm）。该粉末自动充填系统显著提高了生产效率，降低了污染和劳动强度，为钼材料板坯的自动化生产提供了可靠技术方案。
2026年02期 v.44;No.226 243-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K] - 芦永军;张磊;
采用浸渍-流化床还原工艺在碳化钛粉末表面沉积了金属镍纳米颗粒，随后利用镍催化剂自催化化学镀反应制备高均匀性的镍包覆碳化钛粉体，通过真空烧结工艺制备了TiC–Ni金属陶瓷。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析了镍包覆碳化钛粉体以及TiC–Ni金属陶瓷的微观形貌和物相组成，并与相同烧结工艺下混合粉体制备的TiC–Ni金属陶瓷进行性能比较。结果表明：金属镍颗粒能够非常均匀地沉积在碳化钛粉末表面，相比于镍催化剂含量（质量分数），颗粒尺寸是影响化学镀镍沉积速率的决定性因素，镍颗粒越小，沉积速率越高。当镍催化剂质量分数为0.2%时，镍颗粒平均尺寸约为22 nm，化学镀镍沉积速率达到最高值3.56 mg·g~(-1)·min~(-1)，以此制备了高均匀性的TiC–20Ni包覆粉体（镍质量分数20%），当烧结温度为1410℃时，TiC–20Ni包覆粉体烧结样品相对密度高达99.54%。相比于混合粉体，包覆粉体中镍的均匀分布不仅避免了烧结组织中“镍池”的产生，还能够有效抑制因碳化钛直接接触导致的高温合并长大，包覆粉体真空烧结样品表现出更优异的力学性能，硬度为HV1.0(2214±68)，横向断裂强度为(1152±20) MPa。
2026年02期 v.44;No.226 251-260+267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K] - 李其龙;丁国华;汤浩;
利用粉末冶金技术将Fe-C(0.8%C)原料压制成形，研究不同端面摩擦磨损条件对成形件极限PV值的影响。结果表明：在压坯密度为6.8 g/cm~3，加载幅度为200 N/(10 min)条件下，当摩擦速度为0.2～0.8 m/s时，随着摩擦速度的增加，极限PV值也随之增加；在摩擦速度为0.8 m/s时，极限PV值达到最大5.17 MPa·m·s~(-1)；在摩擦速度达到1.0 m/s时，试验容易发生咬合。在压坯密度为6.8 g/cm~3，摩擦速度为0.4 m/s条件下，当加载幅度为200～500 N/(10 min)时，极限PV值最大为4.73 MPa·m·s~(-1)；在相同摩擦速度下，加载幅度越小，PV值试验结果越接近材料的真实PV值。在摩擦速度为0.4 m/s，加载幅度为200 N/(10 min)条件下，当压坯密度为5.9～6.5 g/cm~3时，PV值不变，均为4.31 MPa·m·s~(-1)；当压坯密度为6.8 g/cm~3时，极限PV值为4.59 MPa·m·s~(-1)，略有增加，主要跟磨痕面的粗糙度有关。
2026年02期 v.44;No.226 261-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1007K] - 张彦龙;朱桐宇;屠振华;李军;石磊;
为减少粉尘飞扬，提高铀钚混合氧化物燃料（MOX燃料）混合粉末的流动性能，降低废品率，利用Al_2O_3粉末模拟MOX燃料粉末，系统性开展干法制粒一体工艺技术研究，通过金相显微镜、扫描电镜及筛分分析法探讨轧制压力、制粒次数、压辊间隙及球化时间对粉末松装密度、制粒率的影响。结果表明，随着轧制压力由2 kN·cm~(-1)增大至18 kN·cm~(-1)，粉末松装密度逐渐增加（由0.752±0.002 g·cm~(-3)增大至0.813±0.002 g·cm~(-3)，而制粒率（质量分数）呈现先增后降趋势，其峰值达(87.5±0.3)%；当压力超过10 kN·cm~(-1)时，颗粒内部裂纹缺陷数量显著上升。当制粒次数从1次增至6次时，粉末松装密度持续上升，制粒4次后，制粒过程趋于稳定。压辊间隙增大导致松装密度先升后降，其间隙优选1.0～2.0 mm，制粒率呈递减趋势。延长球化时间可使松装密度渐增并趋稳，球化时间2.0 h较优，可获得高松装密度（0.815±0.004 g·cm~(-3)的类球形颗粒，有效改善压制填充性能。
2026年02期 v.44;No.226 268-274+291页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K] - 董光;杜全斌;江涛;王英华;崔冰;于奇;
金刚石具有硬度高、热导率高、化学稳定性好等优点，被广泛应用于超硬工具、半导体、光学和电子器件等领域。但金刚石与金属之间界面能高，影响金刚石/金属复合材料性能，改善其界面性能成为研究热点。第一性原理计算能从原子和电子尺度揭示金刚石/金属复合材料的界面结构与性能。本文阐述了第一性原理计算方法的理论基础，系统综述了其在金刚石/金属复合材料界面相互作用、热物理性能和相互化学作用研究中的应用，分析了第一性原理计算用于金刚石/金属复合材料存在的问题，并展望了未来。研究发现，不同晶面、终止物种、元素掺杂对界面结合和性能有显著影响，增强界面键合可提高复合材料导热性能。
2026年02期 v.44;No.226 275-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] -
<正>难熔金属通常指钨（W）、钼（Mo）、钽（Ta）、铌（Nb）、铼（Re）及铪（Hf）等熔点超过2200℃的一类金属元素及其合金。凭借其独特的原子结构，集卓越的高温强度、优异的抗蠕变性能、出色的耐腐蚀性与良好的导热导电性于一身，成为在极端环境下不可替代的关键材料。长期以来，难熔金属是航空航天、核能工业、国防军工、高端制造等国之重器领域的“脊梁”。从火箭发动机的喷管喉衬、高超音速飞行器的前缘，到核聚变装置的第一壁材料、半导体制造中的溅射靶材，再到医疗植入体和化工耐蚀容器，难熔金属的身影无处不在。
2026年02期 v.44;No.226 292页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K] 下载本期数据