O先进空天材料中国材料研讨会

1、0.先进空天材料分会主席：武高辉、马朝利、孟松01单元： 5 月 19 日上午 主持人：马朝利，姜龙涛 8： 30-8 ：55 am 01 特邀报告：未来空间机械系统对新材料的需 求 马海全；航天科技集团五院总体部 8： 55-9 ：20 am 02 特邀报告：金属基复合材料空间应用研究进 展及其展望 武高辉；哈尔滨工业大学 9： 20-9 ：35 am 03 轧制及再结晶工艺对 Fe-25Cr-16Co-3Mo-1Si 合金的组织织构与 性能影响 孙学银，韩志宇，甄良；哈尔滨工业大学 材 料科学与工程学院 本文采用金相显微镜、透射电子显微镜（TEM、X-ray衍射（XRD和电子背散射衍 射（

2、EBSD等分析手段研究了轧制变形及再 结晶退火过程 Fe-25Cr-16Co-3Mo-1Si 合金 组织结构的演化规律，并对其磁性能变化进 行了深入分析。通过XRD分析，其结果表明 轧制过程中产生一定的 100 面织构取向，而 100面织构在退火后逐渐消除。EBSD结果 分析表明，合金轧制后经1150oC?2mi n退火 后还可保存一定的织构取向，其中变形量为 40%时的织构 为立方织 构， 70%时织构为 100?织构。高温短时间退火使 合金具有较好的磁性能。9： 35-9 ：50 am 04石英纤维表面 P0SS/PI 杂化膜制备及耐酸蚀 性研究 邵运英，张兴文，周玉祥；哈尔滨工业大学 理

3、学院 高温透波材料是高速精确制导航天武器的基 础，硅质纤维增强磷酸盐基复合材料已广泛 应用于航空航天透波材料领域，为防止磷酸 盐基体的酸性腐蚀作用，本文采用石英纤维 表面涂覆杂化膜，增强石英纤维的功能性。 以仲丁醇铝、硅烷偶联剂为前驱体，采用溶 胶-凝胶法合成了 AI2O3-POSS杂化膜。通过 FT-IR 对复合溶胶成分进行分析，利用 XPS 分析不同石英纤维表面处理方法对纤维表面 成分变化的影响，最后通过 SEM测试纤维表 面膜层形貌。结果表明：涂覆有 AI2O3-POSS 杂化膜的石英纤维常温条件下膜层均匀，结 构完整，可作为硅质纤维增强磷酸盐的腐蚀 防护涂层。9：50-10 ：05 a

4、m 休息 10：05-10 ： 20 am O5 不同粒子辐照环境 FeAI 软磁合金的缺陷演 化研究杨丽，甄良，刘艳红；哈尔滨工业大学 针对卫星磁力矩器用 FeAI 软磁合金，采用加 速器模拟空间辐照环境研究不同辐照条件下 合金的损伤特征，并通过正电子湮没技术分 析了合金在质子、电子辐照过程中的缺陷变 化情况。研究表明辐照使 FeAI 软磁合金的矫 顽力增加及磁导率下降，而饱和磁化强度变 化不明显。吸收剂量为750Mrad时1.2MeV电 子辐照后矫顽力增加63.1%, 8MeV质子辐照 后为 109%。正电子湮没分析结果表明 , 辐照 后 FeAI 合金中总的点缺陷增多， 同电子辐照 相比

5、，质子辐照在 FeAI 合金中引入了更多的 点缺陷，同时在辐照过程中存在明显的单空 位体聚集和空位团的长大。10：20-10 ： 35am O6TC21钛合金电子束焊接接头微观组织分析 倪家强，刘艳梅，高峰；沈阳飞机工业 （ 集团） 有限公司 对TC21钛合金进行了真空电子束焊接，观察 分析了焊缝的宏观几何特征和平行型焊缝接 头的微观组织。结果表明，根据焊缝几何特 征的不同，焊缝接头分为锥型，平行型和钉 型三种类型。根据平行型接头组织特征的不 同可以将接头分为焊缝区、热影响区、熔合 区以及未受影响的母材区。焊缝内为柱状B 晶，其内为马氏体针。热影响区又分为三个 区域，即等轴晶区、完全B化区和不

6、完全B 化区。熔合区内柱状晶和热影响区等轴晶联 生，保证了可靠连接。马氏体的析出与峰值 温度和冷却速度有关。10：35-10 ：50 am O7 Investigation on atomic oxygen erosion resistance of epoxy-silsesquioxanes/polyimide hybrid filmsXingwen Zhang，Yunying Shao，Jinghe Wang； Departments of Chemistry, Harbin Institute of Technology10：50-11 ：05 am O8 石英纤维表面 POSS/PI

7、杂化膜制备及介电性 能研究 周玉祥，张兴文；哈尔滨工业大学理学院 11：05-11 ：20 am O9 飞灰空心球 /6061 铝基复合材料的压缩变形 特征与吸能特性 邹林池，张强，苏航；哈尔滨工业大学金属 复合材料与工程研究所 封闭孔泡沫金属基复合材料具有低密度、阻 尼、吸声、减震以及冲击系能等特性，在未 来空间站的防冲击、噪声防护中显示出优良 的应用前景。本文采用粉煤灰空心漂珠为增 强体， 6061铝合金为基体，采用挤压铸造法 制备了一种孔隙率约 45%的闭孔复合材料。 准静态、动态压缩试验表明，材料在 1e-3 、 3000s-1 应变率下的屈服强度分别为 45MPa、 58MPa相应的

8、吸能能力为 48.1MJ、80MJ 金相照片显示，在受压过程中空心球破碎， 球内空间被填充，直至材料被压实，是微孔 复合材料具有高吸能能力的主要原因， 同时， 检测出该材料具有良好的声屏蔽效果。11 ：20-11 ：35 am O10石英纤维表面AI2O3-POSS杂化膜的制备与 表征 张颖，张兴文，周玉祥；哈尔滨工业大学理 学院O2单元：5月19号下午 主持人：武高辉，董尚立 13： 30-13 ： 55 am O11 特邀报告：航天器材料在轨退化规律及预测 理论与方法 何世禹；哈尔滨工业大学 13： 55-14 ： 20 am O12 特邀报告：高模量碳纤维在卫星结构上的应用 黎昱；航天科

9、技集团 529 厂 14： 20-14 ： 35 O13精密仪表材料 SiC/Gr/AI 的性能研究 冷金凤，姜龙涛，张强；济南大学材料学院 目前，惯性器件采用的主要为铝合金，它具 有密度小、接近铍合金，优良的导电和导热 性能，具有不锈钢的比强度和优良的力学性 能且工艺性能优异。但铝合金也存在一些缺 点，如热膨胀系数比较大、结构受热变形较 大、刚性较差、尺寸稳定性差，而这正是惯 性器件的大忌，如用在惯性平台上将影响使 用精度。铍材具有许多优异的物理性能，如 密度小，为铝合金的三分之二，为钢的四分 之一；弹性模量为 309GPa ，大约是铝的 4 倍，钛的 2.5 倍，钢的 1.5 倍。特别是从

10、室 温到615C范围内，比刚度大约是钢、铝、 钛的 6 倍；热容量大：室温下比热容为 1.8828J/g.K, 是比热容最大的一种金属， 比 其他金属吸收的热量多，这一特性可以保持 到熔点；机械强度高为 350MPa850MP， a 特 别是在800E时仍有可使用的强度。但铍及 其合金材料的粉尘对人体有害，加工须特殊 的条件，并且其脆性较大，表面质量很容易 损伤，同时价格很贵。复合材料的出现在根 本上解决了这个问题，美国在八十年代末期 首次批露了研制出一种仪表基 SiCp/AI 复合 材料，并将该种材料应用于某型号导弹的惯 导制导测量仪表中，取代以前使用的铍材。 我国近十年来开始了仪表级 Si

11、Cp/AI 复合材 料的制备及在惯性器件方面的应用研究，但 由于其在加工过程中对刀具材料的磨损严 重，很难保证其尺寸精度，同时带来昂贵的 加工成本。因此，借鉴灰铸铁的加工理论， 设计易 加工 的 SiC/Gr/AI 复合材料替代 SiC/AI 复合材料。研究结果表明，挤压铸造 制备的 SiC/Gr/AI 复合材料致密且颗粒增强 体分布均匀，添加 3%5%石墨，切削刀具寿 命提高 40%130%，拉伸强度和弹性模量分别 高于400MPa和150GPa微屈服强度高于铝 合金和铍，且阻尼损耗因子为 2X10-2。石 墨添加的 SiCp/AI 复合材料，其加工性能改 善，阻尼性能提高，同时力学性能和微

12、屈服 强度满足精密仪表材料的需求，有望成为新 型精密仪表材料。14：35-14 ：50 O14ZrO2 含量对 ZrO2p(3Y)/BN-SiO2 复合材料的 力学及抗等离子体侵蚀性能的影响 段小明，贾德昌，孟庆昌；哈尔滨工业大学 BN陶瓷具有耐热性高，化学稳定性好，易于 机械加工，绝缘性好的优点，且其有合适的 二次电子发射系数，但其抗等离子体侵蚀性 能差，严重影响了其在等离子体发动机上的 应用。ZrO2的力学性能和耐磨性能较好，将 其作为第二相可望改善 BN 陶瓷的抗侵蚀性 能。本文采用热压烧结的方法制备了不同 ZrO2 含量的 ZrO2p(3Y)/BN-SiO2 复合材料， 复合材料中 h

13、-BN、m-ZrO2、t-ZrO2 和非晶 SiO2 相共存。随着 ZrO2 含量的提高，复合 材料的致密度和 t-ZrO2 的相对含量也随之 升高。复合材料的抗弯强度和弹性模量随着 ZrO2 含量的增加而逐渐增大， ZrO2 含量为 20%时达到最高值， 分别为 320.6MPa 和 92.3GMP复合材料的断裂韧性随着ZrO2含 量的增加，先增加后下降。在 ZrO2 含量为 15%寸达到最高值3.6MPa?m1/2抗热震性能 随烧结温度的升高而先升高后下降。通过对 热震后试样表面及断口的观察，发现试样表 面生成的致密B2O3膜会阻止内部BN发生氧 化，而热应力引起的裂纹扩展则是是复合陶 瓷

14、剩余弯曲强度下降的主要原因。复合材料 的抗等离子体侵蚀性能随 ZrO2 含量的增加 呈现先增长后下降的趋势，侵蚀后的样品表 面呈现凹凸不平的形貌。14：50-15 ： 05 O15Cf/Mg 复合材料二维各向同性设计 宋美慧，修子扬，陈国钦；黑龙江省科学院 高技术研究院新材料研究所 连续纤维增强复合材料，以其高比强度、高 比刚度、低膨胀的优良特性而被广泛应用于 国民经济的各个领域。这其中的连续碳纤维 增强镁基 (Cf/Mg) 复合材料， 更是以其比强度 和比刚度居于可用结构材料之首，而在航空 航天等高精尖领域显示出巨大的应用前景。 它可以作为新型结构材料替代传统铝合金、 镁合金应用于空间技术领

15、域。 如可以将 Cf/Mg 复合材料用于制造火箭发动机的外壳、导弹 仪器舱、卫星天线、航天站安装板及光学测 量系统中的光学反射镜、或是反射镜的支架 等。但是由于纤维性能各向异性，导致单向 复合材料很难达到安全及稳定性要求。所以 实际应用中常采用纤维多角度排列层合板， 并通过改变复合材料中纤维含量及铺设方 式，使其达到热膨胀系数在较大温度范围内 近似为零，并且在二维平面内近似各向同性。 对于纤维多角度排列复合材料而言，一般采 用层合板的铺层方式。在以往的研究中，层 合板的计算多以纤维增强树脂基复合材料为 主，对金属基复合材料的研究较少。而且， 对于层合板的研究大多以比较理想的铺层为 研究对象，同

16、时主要借助于经典层合板理论， 研究平面内的某特定方向，并不能得到所有 方向的材料性能参数。本文在对单向 Cf/Mg 复合材料的性能，进行各向异性研究的基础 上，结合相关弹性模量及热膨胀系数预测方 法，建立了适用于连续纤维增强金属基复合 材料的二维各向同性设计方法。通过该方法 计算得到满足二维平面内各向同性要求的纤 维排列方式，并以此为理论基础采用压力浸 渗法制备出准各向同性 2D-Cf/Mg 复合材料。 对其显微组织、热膨胀及力学性能进行研究 表明， 2D-Cf/Mg 复合材料基本性能具有明显 的各向同性特征。15：05-15 ： 20 O165A06 铝合金及铝基复合材料薄板的高速撞 击行为

17、研究 丁伟，修子扬，张东华；哈尔滨工业大学材 料科学与工程学院随着空间发射活动的愈加频繁，空间碎片数量飞速 增加，对未来飞行器的空间安全性带来威胁。本文 为研究防空间碎片撞击材料以及材料在空间碎片 撞击下的损伤行为，采用压力浸渗法分别制备了 Ti f/Al 、 Tif/Cf/Al 、Cf/Al 复合材料 。以直 径为 0.8mm2.0mm 的铝弹丸， 在 2.5km/s 的速度下撞击 轧制过的 5A06 铝合金板和上述复合材料薄板，试 验复合材料的抗高速撞击能力。从击穿材料需要的 弹丸临界直径上判断， Ti f/Al 复合材料的效果最好， 铝合金、 Ti f/Cf/Al 复合材料、 Cf/Al

18、 复合材料的效果 依次下降。测量并比较各种材料的弹丸直径与坑深关系发现，Cf/AI复合材料、Tif/Cf/AI复合材料、Tif/AI 复合材料、 5A06 铝合金的弹丸直径与坑深比依次 减小。15：20-15 ： 35 休息 15：35-15 ： 50 O17Grf/6061Al 复合材料表面稀土转化膜耐蚀 性能研究 刘炎，邢春英，王春雨；哈尔滨工业大学材 料科学与工程学院 碳纤维增强铝基复合材料因为其潜在的高比 强度、高比模量等优异的力学性能，在宇航 领域有着极广泛的应用前景。然而，石墨纤 维增强铝基复合材料在使用过程中极易发生 点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等 形式的破坏。本文利用S

19、EM EDS全浸泡试 验、极化曲线测试等手段，对 Grf /6061Al 复 合材料表面不同成膜时间的稀土转化膜耐蚀 性能进行了研究。结果表明：成膜 30min 的 复合材料试样的耐腐蚀性能不佳甚至比无膜 层试样试耐蚀性有所降低。 复合材料经 120min 成膜后，材料表面已经完全被稀土转 化膜所覆盖，有效地阻碍了 Q的转移、传递 和 Al 的腐蚀，所以能有效地保护材料。 15：50-16 ：05 O18 光学级金属基复合材料在空间的应用 刘冀念；中国宇航员训练中心 本文以空间光学结构为应用背景，分析了空 间光学结构材料所需要其具备的性能要求， 介绍了光学级 SiCp/Al 复合材料、结构级

20、Cf/Al 复合材料和光学级 Cf/Mg 复合材料的 性能及空间应用情况，光学级金属基复合材 料，具有高比强度、高比刚度、低膨胀、高 尺寸稳定性、优异的空间性能，是一种具有 极大发展潜力的新型空间材料。16：05-16 ：20 O19 SiCp/Al 复合材料在空间领域中应用展望 王怡灵；中国宇航员训练中心 本文以空间环境为应用背景，分析了空间环 境对材料的性能要求，介绍了 SiCp/Al 复合 材料的性能特点： SiCp/Al 具有比强度高、 比刚度高、低膨胀、高尺寸稳定性、优异的 空间性能，是一种具有极大发展潜力的新型 空间材料，将在空间飞行器结构、空间惯性 器件、空间光学反光镜和空间飞行

21、器电子封 装器件上有着广泛的应用。16：20-16 ： 35 O20 纳米二氧化硅填充橡胶材料研究 李岩，宋美慧；黑龙江省科学院高技术研究 院新材料研究所 随着航空航天技术的发展，对于应用于航天 材料的橡胶材料在性能方面提出了更高的要 求。国内外的学者致力于研究各种补强材料 填充橡胶，以此来提高橡胶材料的耐磨性能， 抗氧化性能以及耐热性能等等，使其在航天 航空领域有更加广泛的应用。本文介绍了补 强材料纳米二氧化硅的制备方法以及其 表面改性工艺，概述了国内外关于纳米二氧 化硅填充橡胶材料的研究进展，指明了高性 能橡胶材料的发展方向。16： 35-16 ：50 O21TiB2P/6061Al 复合

22、材料的高温强化机理研 究 周志嵩，苟华松，姜龙涛；哈尔滨工业大学 金属复合材料与工程研究所 采用压力浸渗法制备了体积分数分别为 15%、 20%和 25%的 TiB2P/6061Al 复合材料，以 10:1 的挤压比在一定的温度下进行热挤压。利用 万能电子拉伸试验机对热挤压前后的 TiB2P/6061AI 复合材料在 100C、200C、 300C、400C下的高温拉伸性能进行了测试。 利用TEM观察了复合材料在高温拉伸后的显 微组织。利用SEM进行了复合材料的高温拉 伸端口观察。结果表明：热挤压可有效提高 TiB2P/6061AI 复合材料的高温拉伸性能，高 温抗拉强度随着 TiB2 颗粒含

23、量增加而提高， 随着温度的上升而下降；延伸率随温度升高 呈现先上升后下降的规律，200 C拉伸时延伸 率最高；随着拉伸温度的升高位错强化、沉 淀强化效果逐渐消失，400C时界面强化是复 合材料的主要强化机制。16：50-17 ： 05 O22泡沫金属 Ni-Fe-Cr 组织及力学性能研究 庞秋；修子扬；姜龙涛；哈尔滨工业大学金 属复合材料与工程研究所 本文采用固体粉末法制备了 Ni-Fe-(13.8-25.7)Cr 开孔泡沫材料。研究 了不同保温时间对泡沫 Ni-Fe-Cr 准静态压 缩性能及能量吸收特性的影响。实验结果表 明：泡沫 Ni-45Fe 三明治夹层，有利于缩短 泡沫Ni-Fe-Cr

24、合金化时间。在1200C真空 热处理保温 12h 条件下， Cr 元素与 Ni、 Fe 元素之间的扩散充分，形成(Fe, Ni)、(Ni, Fe, Cr) 无限固溶体结构。泡沫 Ni-Fe-Cr 准静态 压缩应力 -应变曲线比初始泡沫 Ni-45Fe 提 高明显。经计算得到泡沫 Ni-Fe-Cr 理论屈服 强 度 值 与实际 值进行对 比，得出 泡沫 Ni-Fe-Cr 实际屈服强度比理论值分别提高了 19%和 93%。泡沫 Ni-Fe-Cr 能量吸收值随着 Cr 含量的增加而增大，其中单位体积的泡沫 Ni-Fe-25.8Cr 能 量 吸 收 最 大 值 为 1.47MJ/m3,比泡沫Ni-45

25、Fe能量吸收值增加 了 3.5 倍。03单元：5月20号上午 主持人：孟松,吴宜勇 8： 30-8 ： 55 am 023 特邀报告：纤维复合材料缠绕技术在空间结 构上的应用林再文；哈尔滨玻璃钢研究院8： 55-9 ： 20am 024 特邀报告：空间材料表面功能化研究进展及 应用吴晓宏；哈尔滨工业大学 表面处理不仅可以提高空间材料的性能,确 保空间产品使用可靠性和安全性,还可以实 现器件多功能化,因而在空间产品设计中占 有重要地位。航天科技进步与表面功能化处 理技术发展密不可分。随着空间飞行器高可 靠和长寿命发展要求,对材料表面处理提出 更高要求,本文叙述了实现空间材料导电、 热控、强化和防

26、腐等功能所采取表面处理技 术的应用现状以及其发展趋势。9： 20-9 ： 35 am 025 钨丝增强铜合金复合材料的制备及其力学性 能研究 吴哲,康鹏超,陈国钦；哈尔滨工业大学 材 料科学与工程学院 通过真空压力浸渗的方法制备出钨丝增强铜 合金复合材料。用扫描电镜(SEM对复合材 料的微观组织进行观察,发现在复合材料的 界面存在明显的反应物。用万能电子试验机 对复合材料进行静态压缩试验,试验温度分 别为 20C、200C、400C、600C。结果表 明：钨丝直径越小,复合材料的强度越高。 当钨丝直径为0.1mm试验温度为20C时， 复合材料的压缩强度可以达到 2000Mpa同 时发现随着试验

27、温度的升高，复合材料的压 缩强度逐渐降低。当钨丝直径为 0.25mm试 验温度为600C时，复合材料的压缩强度仅 为1100Mpa对压缩后的复合材料进行扫描 观察，发现复合材料的破坏主要有鼓肚、界 面开裂、钨丝内部开裂、钨丝拔出和钨丝弯 折等形式。9： 35-9 ： 50 am 026Hot deformation behavior in Al - Mgalloy DIA0 Haoyan， MA Chaoli ， Rehan Qayyume， WANG Tingting, ZHAO shashq 北京航空航 天大学材料科学与工程学院 9： 50-10 ： 05 am O27CaO-BaO-AI

28、2O3系统红外玻璃的形成及制备 刘永华，祖成奎，赵慧峰；中国建筑材料科 学研究总院 铝酸钙系统玻璃是一种非晶态红外材料，易 于制备成任意形状的制品，以氧化铝、碳酸 钙等为主要原料，通过熔融冷却法生产，过 程简单，生产成本低廉，此外该玻璃具有类 似于蓝宝石的红外透过性能，硬度是多光谱 ZnS的4倍多(750 kg/mm?),因此是一种非 常优良的中波红外材料。通过添加 BaO增加 了铝酸钙玻璃的 成玻能力， 确定了 CaO-BaO-AI2O3E元系统的成玻范围:2545(mol% 的 AI2O3, 4565 (mol%)的 CaO018 (mol%的BaO在成玻区域内采用 Hruby值研究Al2

29、O3/CaO值和BaO含量对系 统成玻能力的影响，发现当 Al2O3/CaO值为 0.60、BaO含量为8 mol%时，系统的成玻能 力 最 强 。 以 成 玻 能 力 最 好 的 56CaO-8BaO-36AI2O3fl成为基础，将真空烧 结后几乎不含“水”的玻璃配合料分别在大 气保护、干燥氮气保护和干燥氮气保护 +CCl4 搅拌等三种不同的条件下进行熔制，研究玻 璃的红外透过光谱和残余水分含量，7mm玻 璃在 2.9 微米的透过率接近 84%，残余水分 含量仅为 0.0037，结果表明：采用干燥氮气 保护+CCl4搅拌的方法，基本消除了 OH-1的 影响。10： 05-10 ： 20 am

30、 休息10： 20-10 ： 35 am O28空间用聚酰亚胺表面连续离子层吸附反应法 制备氧化铝薄膜 石亚平，吴宜勇，高燕；哈尔滨工业大学材 料科学与工程学院，哈尔滨商业大学 采用连续离子层吸附反应法( Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method , SILAR )在聚酰亚胺基体上制备纳 米氧化铝薄膜，优化了制备的工艺参数。利用原子力显微镜( AFM)、 X 射线光电子能谱(XPS、高精度薄膜厚度测量系统(Film TekTM 2000 PAR 和接触角仪(Con tact Angle)表征了 AI2O3纳米薄膜生长形貌、成 分

31、、生长速度和表面活性演化过程。研究结 果表明， SILAR 法沉积氧化铝薄膜是以岛状 形核、层状生长， 生长速度为 1.0 nm/cycle 。 薄膜表面活性随循环次数和时间分别呈规律 性变化。10：35-10 ：50 am O29 航空用高强铝合金微弧氧化陶瓷层的组织与 性能 刘万辉，薛文斌，鲍爱莲；哈尔滨工程大学， 黑龙江科技学院7XXX系铝合金是通过提高 Zn, Mg Cu等元 素含量开发的新型超高强度铝合金，广泛用 于航空、航天工业。近年来，随着现代工业 的飞速发展， 对 7xxx 系铝合金的强度、 韧性 以及耐磨性，耐蚀性能等提出了更高的要求。 微弧氧化技术是在传统的阳极氧化的基础

32、上，进一步提高电压对金属或其合金进行表 面处理，利用该技术可直接在 Al , Ti , Mg金 属及其合金表面原位生成具有优良的耐磨、 耐蚀及绝缘性能的陶瓷膜，从而扩大了轻合 金的使用性能及应用范围。本文在硅酸盐体 系碱性溶液中采用微弧氧化技术对7XXX系铝合金进行微弧氧化处理，在其表面制备陶 瓷膜，通过扫描电镜、 X 射线衍射仪等设备 研究了微弧氧化膜层的微观形貌、 物相组成； 涂层测厚仪测定分析涂层厚度变化规律，测 试陶瓷层的硬度， 并通过球 - 盘摩擦磨损试验 机测定了涂层的耐磨性。结果表明：陶瓷层 主要由a -Al2O3和FeAl3等相构成，硬度从 基底到表面呈梯度分布，膜层表面存在很

33、多 微孔，表面硬度约为 930HV其耐磨性显着 优于基体。10：50-11 ：05 am O30 超轻高强镁锂基合金及其复合材料研究进展 吴国清，张清清，张美娟；北京航空航天大 学材料科学与工程学院Mg-Li 基合金及其复合材料作为二战后新兴 的超轻金属结构材料，以其高的比强度、比 刚度，良好的阻尼减震及电磁屏蔽性，在航 天、航空、现代兵器等军工领域与交通运输、 电子包装、体育用品等民用领域具有广阔应 用的前景，因而备受研究者关注。本文介绍 了国内外 Mg-Li 基合金及其复合材料的研究 进展、应用状况、组织性能、制备方法及加 工工艺，对当前 Mg-Li 基合金及其复合材料 的基本状况进行了较

34、为系统性的阐述；重点 回顾了金属间化合物颗粒增强 Mg-Li 基复合 材料的研究进展；最后，基于目前镁锂基合 金及复合材料发展所面临的机遇和主要问 题，对 Mg-Li 基合金及其复合材料的未来研 究方向及发展趋势进行了展望。11：05-11 ： 20 am O31热循环在 1420Al-Li 合金焊缝诱发热应力的 数值模拟 耿洪滨；哈尔滨工业大学材料学院 建立了平面应力状态的双晶粒模型。利用双 晶粒模型和有限元方法对热循环作用下 1420 Al-Li 合金焊缝中所诱发的热应力进行了数 值模拟，并观察了热循环前后焊缝的显微组 织，讨论了热应力对焊缝组织的影响。分析 和试验结果表明，在热循环温度场

35、作用下， 由于晶粒的不同晶向上热膨胀系数和弹性模 量不同，可在晶界附近产生交变的错配热应 力和应变。当处于热循环的上限和下限温度 时， 晶界附近的热应力达到极大值。 而交变 的热应力导致焊缝显微结构发生变化，表现 为从晶界处向晶内发射位错；位错在晶界处 塞积；位错密度升高。11：20-11 ：35 am O32热处理工艺对 SI3N4P/2024Al 复合材料力学 性能的影响 马康，修子扬，邢亮亮；哈尔滨工业大学 材 料科学与工程学院本文选用 2024 铝合金为基体， 粒径为 1.5 卩m的Si3N4颗粒为增强体，采用压力浸渗 法制备了体积份数为 45%的 Si3N4 颗粒增强 2024铝基复

36、合材料。在此基础上利用硬度测 试、差位扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)透射电镜(TEM)和拉伸试验等分析测 试手段对该材料的时效行为进行了研究。结 果表明Si3N4颗粒的加入抑制了 GP区的形 成，使S，相的析出变得容易。热处理状态 对复合材料的弹性模量影响不大，但热处理 状态对抗拉强度的影响较明显，160C下峰时 效时材料的抗拉强度最高，为 360.1MP&综 合时效硬化曲线和拉伸性能测试， Si3N4p /2024AI复合材料在热处理工艺为：495C /1h 固溶淬火+ 160 C /8h时效时所得的各项力 学性能最佳。04单元：5月20号下午 主持人：武高辉，张强 13： 30

37、-13 ： 45 pm 033Mg-Gd-Y-Zn-Zr 合金的显微组织与力学性能 徐超，陈晓江，郑明毅；哈尔滨工业大学 采用半连续铸造技术制备了质量优良的大型 超高强稀土 Mg-Gd-Y-Zn-Zr 合金铸锭，铸锭 直径达350mm长度达3m 重量约500kg。 对铸态和挤压态合金的显微组织和力学性能 进行了研究。13： 45-14 ： 00 pm 034TB2合金低温力学性能研究 吕钢，董尚利，耿洪滨；哈尔滨工业大学材 料科学与工程学院对固溶态和时效态TB2合金在77K293K条件 下进行了拉伸试验和摆锤冲击试验，利用扫 描电镜(SEM对断口进行了观察，考察了温 度对TB2合金拉伸性能、冲

38、击性能及拉伸和 冲击断裂特征的影响。研究结果表明：随着 试验温度的降低， TB2 合金的抗拉强度与屈 服强度单调增加，延伸率显着下降，冲击吸 收能呈降低趋势；固溶试样拉伸断口为沿晶 + 韧窝断口，随着温度降低，沿晶特征明显； 固 溶 试样冲 击断 口 呈韧脆混合断 口 ， 293K173K条件下断口形貌具有沿晶+韧窝特 征，随着温度的降低，韧窝逐渐减少，并出 现二次裂纹，在78K条件下，断裂方式为解 理+沿晶韧窝，断口形貌中伴有河流花样特 征。时效试样拉伸断口呈韧脆混合断口，随 着温度降低，脆性断口变为主导；时效试样 冲击断口形貌为沿晶 +韧窝，伴有撕裂棱和二 次裂纹，在78K条件下，呈现显着

39、的沿晶断 裂特征。14： 00-14 ： 15 pm 035 从合金化、相计算和力学性能分析的结果纵 观超高强铝合金的发展 聂宝华，刘培英，周铁涛；北京航空航天大 学材料学院本文对商业 7000系超高强铝合金、 高锌、高 铜喷射沉积超高强铝合金和含锂超高强铝合 金的成分、性能及热力学相计算的结果进行 了系统的对比分析。基于分析结果作者对超 高强铝合金的成分、相组成和性能的关系提 出了自己的认识，总结了超高强铝合金的发 展规律，探讨了超高强铝合金成分设计与组 织优化的原则。14： 15-14 ： 30 pm 036硼化锆 - 碳化硅基超高温陶瓷高温氧化微观 机制研究 张跃，田成益，高栋；北京航空

40、航天大学材 料科学与工程学院；空天材料与服役教育部 重点实验室硼化锆 - 碳化硅陶瓷因具有优异的高温机械 性能、良好的高温抗氧化 /抗烧蚀性能及相对 较低的密度而被认为是最有应用前景的近空 间飞行器热防护系统候选材料，高温氧化是 限制其应用的主要障碍，也是当前超高温陶 瓷领域研究的热点。 本研究针对硼化锆 - 碳化 硅陶瓷材料的高温氧化问题，从材料常压氧 化行为入手，分析了常压氧化过程中材料的 微观结构演变过程，并采用热力学和动力学 方法揭示了材料氧化的机制，探讨了影响材 料常压氧化行为的因素；在此基础上，对材 料在低氧分压下的氧化行为进行了深入研 究，探讨了总压、氧分压及材料化学组成对 材料

41、在低氧分压下氧化行为的影响。为模拟 材料在近空间中的氧化行为，对原子氧和臭 氧在材料表面的吸附行为进行了研究，并采 用基于密度泛函理论的第一性原理方法和 X- 射线光电子能谱(XPS)分别对原子氧在 ZrB2(0001) 表面和 ZrB2-(ZrC)-SiC 陶瓷表面 的吸附行为进行了分析，并对原子氧吸附及 臭氧吸附对材料高温氧化行为的影响进行了 研究。此外，初步研究了高温臭氧环境下 ZrB2-(ZrC)-SiC 陶瓷的氧化行为。其中研究 了 ZrB2-SiC 超高温陶瓷在大气压为 5.3 KPa 和12.1 KPa条件下的氧化行为，而低大气压 是通过控制进入炉子中气体的速度来控制。 实验结果

42、表明 ZrB2-SiC 超高温陶瓷的抗氧化 性能随着大气压的降低而减弱。在较高的大 气压下， SiC 含量高可以提高 ZrB2-SiC 超高 温陶瓷材料的抗氧化性能；但是在较低的大 气压下， SiC 含量高反而减低 ZrB2-SiC 超高 温陶瓷材料的抗氧化性能。另外，ZrB2-SiC超高温陶瓷在大气压为 12.1 KPa 条件下氧 化，尽管 SiC 发生了活性氧化，但是整个氧 化动力学过程还是符合抛物线规律。14：30-14 ：45 pm O37 the Influence of High Temperature Retrogression and Re-aging Treatments o

43、n Microstructures and PropeBaohua Nie ， Peiying Liu ，Tietao Zhou ； Department of Materials Science and Engineering, Beihang University 14：45-15 ： 00 pm 休息 15：00-15 ：15 pm O38 酸沉淀法制备微细钨粉 李艳军，林涛；北京科技大学材料学院 本文以钨酸铵为反应原料，在超声和机械搅 拌下与强酸发生化学反应得到钨酸沉淀，再 经干燥、研磨、过筛后在常规氢气炉中进行 还原得到钨粉，文中研究酸的种类及用量和 分散剂对钨粉粒度、颗粒形貌及分散

44、程度的 影响。结果表明，强酸种类及用量都对钨粉 形貌产生影响，当硝酸与钨酸铵的比例为 34： 100 时所得钨粉粒度均匀且近乎球形。此外， 在相同的反应溶液中加入表面活性剂十二烷 基硫酸钠可使钨粉粒度更均匀， 颗粒更分散， 形状为球形。15：15-15 ：30 pm O39不同粒子辐射条件下 CMOS器件电离辐射损 伤效应研究 刘超铭，李兴冀，耿洪滨；哈尔滨工业大学 航天器在轨服役期间受到空间高能带电粒子 辐照环境的影响，会导致内部的电子元器件 出现异常或失灵。CMO器件对电离辐射效应 较为敏感，因此深入开展CMO器件电离辐射 损伤效应研究， 有着重要的理论及工程意义。 本文主要针对 CC40

45、13型 CMO集成电路的电 离辐射损伤效应进行研究与分析。 选取质子、 电子和 Br 离子等多种辐射源进行辐照试验， 得到CC4013集成电路电性能参数随吸收剂 量的变化关系。辐照试验结果表明，在不同 种类辐照源的条件下，随着辐照吸收剂量的 增加，CC4013器件的电性能参数都有明显的 退化趋势，且不同种类的辐照源对CC4013器 件的性能参数有着不同的影响。相同吸收剂 量下，1MeV电子对CC4013器件的阈值电压 参数影响最大，5MeV质子其次，60MeVBr离 子的影响最弱。15：30-15 ： 45 pm O402Cr13 钢离子渗氮层在真空中脂润滑条件下 摩擦学行为 杨剑群，刘勇，叶

46、铸玉；哈尔滨工业大学 针对 2Cr13 钢渗氮层在空间应用的需要，系 统研究渗氮层在真空中脂润滑条件下的摩擦 学行为，将具有重要的理论与工程实际意义。 本文利用销 - 盘式摩擦磨损试验机对 2Cr13 钢离子渗氮层进行了系统的真空滑动摩擦磨 损试验。利用扫描电子显微镜（SEM） X射线 光电子能谱仪（XPS）和傅里叶变换红外光谱 （FTIR） 对渗氮层的磨损机制及润滑脂与渗氮 层表面之间的相互作用进行了分析。试验结 果表明：随着载荷和滑动速度的增加，脂润 滑条件下渗氮层的磨损机制呈现由轻微磨损 向轻微复合磨损机制转变。 2Cr13 钢离子渗 氮层与PFPE润滑脂在真空摩擦磨损过程中 发生化学反

47、应。增加载荷和滑动速度会加速 PFPE润滑脂与渗氮层之间的反应，导致高载 荷和高滑动速度时磨损表面出现疲劳点蚀 坑。15： 45-16 ：00 pm O41Al-Sr-Ti-B 联合细化变质剂对 Al-10%Si 合 金组织和性能的影响 陈邵龙，赵娜娜，郝丽荣；河北四通新型金 属材料股份有限公司Ti 能显着细化铝合金的晶粒， Sr 是铝合金的 主要变质元素， B 影响铝合金中有效核心的 形成。但是， 细化变质剂中 TiB2 容易与杂质 Zr、Cr 等元素发生毒化而降低细化作用，此 外，B还会与Sr生成SrB6而破坏Sr的变质 效果。因此，控制好细化变质剂中 Ti， Sr， B 的比例是制备联合

48、细化变质剂的关键。优 质的 Al-Sr-Ti-B 联合细化变质剂是基于 Sr 的变质作用与 Al-Ti-B 中间合金的变质细化 作用的叠加并将 B 的毒化作用达到最低而制 备的铝基中间合金。 另一方面，亚共晶 Al-Si 合金具有密度小，优异的铸造性能和切削加 工性能等优点，广泛运用于航天、汽车、摩 托车以及其他运载工具上。 亚共晶 Al-Si 合 金的力学性能取决于初晶a -Al相、共晶硅， 二次金属间化合物以及夹杂物和针孔的大 小、形状和分布。对于含硅量大于 6%的 Al-Si 合金，人们通常比较重视对共晶硅的细化与 变质来提高合金的力学性能。因此，本文研 究了用熔盐体系铝热还原法和对掺法

49、联合制 备几组不同成分的 Al-Sr-Ti-B 联合细化变质剂对亚共晶 Al-10%Si 合金组织和性能的 影响。结果表明：变质剂对合金组织具有明 显的细化作用；变质剂含量、变质温度、变 质时间、浇注温度等工艺参数对合金组织细 化及力学性能的影响显着， Sr、 Ti 和 B 分 别为 10%，1%， 0.2%成分下的变质剂加入量 为0.8%的AI-10%Si合金，在680C浇注，保 温50min后，晶粒度到达100150卩m达 到最佳变质及细化效果，此时的抗拉强度为 203MPa延伸率为5.57%,布氏硬度为57.9 ; 升高浇注温度， 晶粒度提高， 力学性能下降。 16：00-16 ：15

50、pm O42 实现薄层微波红外一体化隐身材料的技术途 径 邢孟达，周忠祥，孟庆鑫；哈尔滨工业大学 物理系 在国防和军事领域中，武器装备的隐身能力 受到越来越高的重视，拥有隐身能力的武器 装备往往对战局起到决定性的作用。为了不 影响武器的性能， 隐身材料的厚度越薄越好， 本文讨论厚度在1mm以内的微波红外一体化 隐身涂层的设计和制备途径。在微波吸波涂 层的表面再涂覆一层红外隐身涂层，既能使 微波可以顺利穿透红外层进入到吸波层进行 损耗和衰减，又能使整个涂层的红外性能由 表面的红外层决定。利用遗传算法对已知电 磁参数的六种性能优越的吸波材料进行优化 设计，得到了三层总厚度仅仅0.94mm在812G

51、Hz波段反射率可以达到10dB的优化结 果。按照优化结果进行了涂层的制备和测量， 实测吸波曲线与优化结果基本一致。用特殊 形状的铝粉作为颜料制备的红外涂层，当铝 粉的质量分数为 40%的时候，红外层发射率 可以达到 0.33。把红外层喷涂到吸波层表面， 当其厚度为40ym左右时，整个涂层有良好 的兼容隐身性能。16：15-16 ：30 pm O43 7050 铝合金淬火析出模型 谢琰军，聂宝华，刘培英；北京航空航天大 学材料科学与工程学院AI-Zn-Mg-Cu 厚板存在淬火敏感性，在淬火 过程中析出第二相， 降低铝合金厚板的性能。 本文建立异质形核和长大的动力学模型，分 析 7050铝合金淬火

52、过程中析出行为。 基于热 力学计算，建立该模型的合理假设和相关的 动力学参数，并通过析出相的体积分数和平 均半径，计算 7050铝合金的屈服强度。 实验 验证了淬火析出动力学模型的合理性。该模 型分析表明，当冷却速率提高时，淬火n相 析出数量降低， 析出相的体积分数显着降低。 但是，当冷却速率超过20 C /s，对淬火析出 的影响是有限的。淬火的冷却速率达到 56 C /s ，n 相将不会在基体析出。从 7050 铝合 金厚板的屈服强度和淬火变形考虑，确定 7050 铝合金厚板的淬火临界冷却速率。16：30-16 ： 45 pm O447075 铝合金回归动力学分析聂宝华 刘培英 周铁涛；北京

53、航空航天大学 材料科学与工程学院 本文采用析出相的溶解、长大与粗化模型， 定量分析了 7075 铝合金回归过程的基体显 微组织的演变，并建立一个理想化的晶界影 响区来预测晶界显微组织的演变过程。基于 位错理论的第二相切变强化和绕过强化机 制，估算回归过程的硬度变化。该模型预测 的析出相半径与硬度总体上与实验结果一 致。而且，该模型研究了回归温度对 7075铝 合金显微组织与性能的影响。回归动力学分 析表明， 7075铝合金分别进行 240C/60s、 220C /126s 及 200C /433s ，将获得强度和抗 应力腐蚀性能最优的匹配。16:4517:00 pm O45喷射成形 AI-12

54、Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.5% Ni 沉积态合金显微组织研究侯小虎，白朴存，刘飞，赵春旺，邢永明； 内蒙古工业大学利用喷射成形技术制备了AI-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.5% Ni 超高强铝合金材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、 高分辨透射电子显微镜和X射线能谱仪对沉 积态合金的显微组织及第二相种类进行了研 究。研究结果表明：沉积态合金的晶粒尺寸 只有20卩m左右，第二相主要有 Mg(Zn, Cu) 2 相、L12-Al3Zr相和 Al-Fe-Ni 相，且Mg(Zn, Cu)2 相易在Al-Fe-Ni相周围形核长大。 17:00-17:15 pm O467000 系铝合

55、金时效初期沉淀相应变场定量 研究 刘飞，白朴存，侯小虎，赵春旺，邢永明； 内蒙古工业大学本文利用高分 辨透射电子显微镜 (High Resolution Transmission Electron Microscopy,HRTEM)和 几何相 位分析(geometric phase analysis , GPA 软件研 究了 7000系铝合金时效初期析出的 GPtI区 和n亚稳沉淀相的应变场。研究表明：GPtI区周围的应变场沿惯习面的应变峰值为 4% ,垂直于惯习面的应变峰值为-30 % ; n 亚稳沉淀相周围的应变场沿惯习面方向的应 变峰值为 4% , 垂直于惯习面的应变峰值为 10%。并对

56、GFI区和n亚稳沉淀相应变场 形成原理及演变过程进行了讨论。墙展OP1碳纤维 /环氧复合材料高速撞击特性研究 张玉生，王洋，黎昱；北京卫星制造厂 采用二级轻气炮进行高速撞击，研究了不同 撞击条件下 M55J/AG-80 复合材料的力学性 能和撞击损伤区域的变化规律，及其损伤形 式，初步讨论了高速撞击损伤机理。结果表 明在撞击过程中，在穿孔附近形成高的应力 场是造成复合材料破坏的主要原因。同时复 合材料依靠其自身的结构破坏吸收弹丸部分 动能，纤维破坏和脱粘是吸收能量的主要方 式。OP2 不同预变形量对 Ni48Ti48.5Fe2Nb1.5 记忆 合金相变滞后影响的研究 刘滢，刘福顺；北京航空航天

57、大学材料科学 与工程学院C,在随后的热循环下合金相变滞后消失； 在同一变形量下随拉伸循环次数的增多，合 金相变滞后增大,用透射电镜观察微观结构 发现合金因塑性变形产生的位错阻碍了合金 逆相变造成了相变滞后。增大合金变形量和 同一变形量的拉伸循环次数都会使合金可逆 性下降,在适当的变形量和拉伸循环次数下, 可使马氏体兼有高的相变滞后和良好的可逆 性。OP3Effect of Aging Temperature on Transformation Behavior of Ti50-xNi48Fe2Nbx Shape Memory Alloy 许青,刘福顺；北京航空航天大学材料科学 与工程学院OP4

58、 箔箔法制备连续 SiC 纤维增强 TiAl 基复合材 料 王婷婷,孙彦波,刁浩岩,张迪,马凤梅, 马朝利；北京航空航天大学材料科学与工程 学院采用元素Ti箔-SiC纤维-元素Al箔通过真 空热压处理制备出连续SiC纤维增强TiAl基 复合材料。用装备有能谱(EDS)的电子探针仪 (EPMA) X线衍射仪(XRD)对所得材料的微观 组织进行观察,并分析了相组成成分,同时 对热压时的反应过程及相组成的演变过程进 行探讨,对所得复合材料的力学性能进行了 测试。结果表明：采用不同的热压工艺,可 以获得多相的微叠层组织以及多相的均匀组 织。微叠层组织的层状分布为 TiAl3 , TiAl2 , TiAl , Ti3Al , a -Ti相和少量纯Ti相，各 相层界面明晰。在均匀相组织中，主要由 TiAl 相和 Ti3Al 相组成。纤维与基体的界面反应 也随热处理工艺参数的不同而不同。热压处 理后的组织取决于热压温度、保温时间及对 试样施加的压力。复合材料具有优良的力学 性能。OP5 卫星闪电成像仪用聚合物材料在光学表面的 分子污染效应 刘刚，刘海，刘勇；哈尔滨工业大学材料科 学与工程学院 航天器在轨运行过程中会受到分子污染的严 重影响。本文以航天器闪电成像仪用聚合物 材料为研究对象。 依据航天工业部标准QJ155