元素变质对含Mn铝合金导电性能的影响机制研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxzshenzhen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电力以及通讯技术的发展,高导电/导热铝合金的应用需求越来越大。Mn是存在于商用铝合金中最为广泛的合金化元素之一,但会显著降低铝合金的导电/导热性能,如何在确保Mn有利作用的前提下抑制Mn对导电/导热性能的不利影响,值得关注。本文首先系统研究元素类型对纯Al导电性能的影响规律及其机制,并基于元素变质调控含Mn铝合金的组织,优化较佳变质工艺,实现导电性能提升。研究表明,不同类型的合金元素会使纯铝的电导率呈不同程度的下降趋势,其中固溶型元素的影响主要受到固溶原子与Al的原子半径差、化合价差异、核外电子分布和凝固反应类型的共同作用。过渡族元素与Al的化合价差均≥3,凝固过程均为包晶反应,且外层电子空位数多,这是导致Mn等元素显著降低纯铝电导率的主要原因。对仅含Mn的二元合金,经B/Y变质后Al-0.4Mn合金的电导率最高可提升6.8%和3.5%,而B和Y复合变质后的Al-0.4Mn合金电导率提升了8.9%,优于单一元素变质。对含Si的Al合金体系,经B和Y复合变质后的Al-1Si-0.4Fe-0.4Mn和Al-7Si-1Fe-0.4Mn合金的电导率最高可提升21%和21.3%。在无Si体系中,B元素的变质效果优于Y元素,主要通过硼化处理促进Al中的Mn以掺杂型硼化物的形式析出,降低其在Al中的固溶度,显著提升合金的导电性能。在含Si的合金体系中,Y元素对铝合金的变质效果随着合金中Si和Fe元素的增加而增大,在Al-7Si-1Fe-0.4Mn合金中,Y对电导率的提升效果优于硼化处理。Y元素能够吸附在共晶Si相的生长前沿,将板条状的Si相转变为珊瑚状并细化,同时细化长针状的富铁相和汉字状的Al15(Fe,Mn)3Si2相。另一方面,Y元素还可促进固溶在Al中的Si以Al2Si2Y相的形式析出,进一步提升合金的导电性能。当B和Y元素复合变质时,Al B2同时吸附Mn和Y元素并析出Al10Mn2Y相,显著降低Mn在Al中的固溶度,且部分Y元素保持对Si相的变质作用,二者协同提升Al合金的导电性能。本文通过探究合金元素和变质处理对铝合金导电性能影响的内在机制,优化得到有效抑制Mn元素快速降低Al合金导电性能的方法,并应用于商用铝合金,实现了导电性能的提升,证实了B和Y元素的复合变质适于改善含Mn商用铝合金导电性能的工业化应用。
其他文献
现实世界的数据较多地呈现不平衡分布,使用传统分类算法训练不平衡分布数据时会出现少数类识别较差的问题。本文通过对不平衡分布数据分类的特点与难点进行分析,提出一种新型的采样方法、一个加权分析框架以及一种新型的代价敏感损失函数。本文具体工作如下:1)提出一种基于自适应采样的不平衡分布数据分类方法(Adaptive Sampling Imbalanced data Classification,ASIC)
乳化剂的存在是影响冷拌混合料性能的重要因素。目前大多数宏观研究主要以乳化沥青蒸发残留物的流变性能为主,而微观实验和模拟实验鲜有研究乳化沥青,在这一领域仍存在较大的空白。本文通过以乳化剂的种类和掺量作为变量,综合宏微观分析方法,结合分子动力学模拟,通过测试流变性能、表面能、粘附能等表征手段多尺度研究乳化剂的影响效果,并从多个理论角度对乳化剂的影响机理进行分析与推测,为提高沥青—集料粘附性提供科学合理
在现代高层建筑使用功能多样化发展的形势下,带转换层的底部大空间框支剪力墙结构在工程实践中得到广泛的研究和应用。目前,结构设计规范中关于框支剪力墙结构转换层位置的规定为:7度区转换层不宜超过5层,8度区转换层不宜超过3层。但是近年来,许多框支剪力墙结构实际工程的转换层位置越来越高,已明显超出规范规定的转换层位置。因此对带高位转换层的框支剪力墙结构的抗震性能进行系统研究具有重要意义。本文从整体与构件两
随着城市桥梁建设的快速推进,桥梁装配式设计和施工进入高质量发展阶段,显现出高效率、少污染等优点,对于桥梁安全方面,设置防撞护栏是保证桥梁上行车安全最有效的措施。因此装配式防撞护栏相对于传统现浇护栏施工具有更好的优越性与应用前景。但装配式构件之间的连接也成为装配式防撞护栏设计施工过程的核心问题。装配式混凝土防撞护栏与桥面板之间的竖向连接件以及各标准段之间的纵向连接件,直接关系到车辆撞击作用下护栏的安
药食同源植物富含酚酸、黄酮类化合物,是开发降尿酸功能健康食品的优质原料。不同药食同源植物经科学配伍,其化学成分能相互影响,不仅能提高生物可及度与生物利用度,还对活性的发挥有协同增效的作用。目前降尿酸功能植物提取物食品配料常见于单一植物提取物,复合植物提取物加工基础理论较薄弱。本论文首先探究2种高良姜黄酮对黄嘌呤氧化酶(XO)的抑制机制、交互作用,确立具有强XO抑制(XOI)活性高良姜单提物的质量控
近年来,国家对教育、科研和双一流建设经费投入的提高,各高校和科研院的大型仪器设备数量急剧上升,同时对大型仪器设备管理提出了更高的要求。但是,目前国内高校、科研院所普遍存在大型仪器设备的使用率比较低,共享率不高,闲置率高、使用管理缺乏先进的网络信息化技术等问题。随着物联网技术和“互联网+”的快速发展,利用无线网络技术对大型仪器设备使用进行实时管理成为可能。本文提出了一种基于ZigBee物联网的大型仪
物联网(Internet of Things,Io T)技术的推广应用对无线通信系统性能提出了更高要求,5G通信技术成为物联网应用增长的重要赋能工具,其中,无线能量传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术为海量物联网节点在复杂环境下的能量供给问题提供了有效解决方案,利用该技术,物联网设备从射频信号中收集能量以延长电源寿命;非正交多址接入(Non-Orthogonal Mu
黑启动作为电力系统瘫痪后快速恢复供电的第一环节,成为了近年来电力系统自动化方向的研究热点。如何又能在短时间内恢复关键区域内的供电,保护重要负荷,成为一个亟需解决的问题。燃气轮机机组具有启动速度快、辅机设备少、负荷调整能力强等优点。是除水电机组外最佳的黑启动电源,在大部分地区的燃气机组肩负着调峰、应急的作用。然而,目前绝大部分燃机均采用柴油发电机组实现黑启动功能,其并网协同性差、污染严重、设备利用率
随着大型炼化一体化项目迅猛发展,油品正陆续向化工品转型。煤柴油加氢裂化装置由于富产轻、重石脑油,能为乙烯和芳烃等化工产业提供原料,越来越被重视。但目前煤柴油加氢裂化工艺中吸收稳定系统循环吸收剂过重弱化了吸收效果、低分油经减压阀存在压力能损失以及为保证脱硫化氢塔塔顶气进入吸收脱吸塔使脱硫化氢塔顶压力过高造成分离难度增加。为此,本文开发了一个新分馏工艺。其从脱硫化氢塔上部抽出一股轻质石脑油以替代循环重
延迟焦化装置是重要的直馏渣油热裂解装置,在炼油工艺中占有极其重要的地位。本文针对该装置分馏系统能耗高及其产品汽油和柴油混合进下游加氢精制装置的特点,提出了一个主分馏塔提高汽柴油馏分重叠度,吸收稳定系统强化再吸收、弱化预吸收的新分馏工艺。具体措施是:1)停主分馏塔侧线柴油汽提塔和富柴油流程;2)全部产品柴油和汽油做再吸收塔吸收剂,以大幅减少上游吸收塔补充吸收剂即循环稳定汽油的流量,降低吸收稳定系统加