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[发明专利]一种高熵陶瓷纳米孪晶颗粒弥散增强钨合金及其制备方法-CN202210603928.3有效
发明人：谢卓明;解雪峰;成祥;刘瑞;张临超;杨俊峰;方前锋;刘长松;吴学邦 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： C22C27/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种高熵陶瓷纳米孪晶颗粒弥散增强钨合金及其制备方法，钨合金由锆、钨、氧、碳构成的Zr(W)‑O‑C高熵陶瓷纳米孪晶颗粒和钨(W)组成，按重量百分比计，Zr(W)‑O‑C含量为0.5～2.0％，W含量为98.0～99.5％。本发明通过控制原料钨粉体和制备过程的氧杂质，并引入合适量的ZrC纳米颗粒，利用ZrC与钨中的杂质氧反应，原位生成Zr(W)‑O‑C高熵陶瓷纳米孪晶颗粒，既降低杂质氧对钨的脆化作用，提升合金的低温韧性，又利用纳米Zr(W)‑O‑C颗粒钉扎晶界和位错提升合金的强度。本发明的钨合金具有优异的低温韧性和抗拉强度，在室温即展现出塑性，拉伸强度远高于目前报道的纯钨和常规的弥散强化钨合金。室温下，本发明的钨合金的抗拉强度高达1.65GPa，且延伸率5％。
一种陶瓷纳米颗粒弥散增强合金及其制备方法

[发明专利]一种WCrSiN超硬涂层及其制备方法-CN202011252080.1有效
发明人：杨俊峰;杨红艳;杨瑞芳;张临超;谢卓明;王坤;刘瑞;王先平;吴学邦;方前锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;中国核动力研究设计院
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C23C14/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种WCrSiN超硬涂层及其制备方法，涉及表面涂层技术领域，包括依次沉积在基体表面的WCrSi打底层和WCrSiN主体层。本发明提出了一种WCrSiN超硬涂层，该四元纳米复合超硬薄膜涂层中，(W，Cr)2N、(W，Cr)N、SiNx三相复合，基于固溶强化、多相强化以及纳米复合结构的组合，实现不同尺度的协同强化作用，从而最大程度上提高了薄膜的硬度，其硬度可达45GPa以上。此外，在溅射WCrSiN主体层前先在基体表面溅射一层WCrSi打底层，能够提高薄膜涂层与基体之间的结合力，改善膜裂等缺陷。本发明制备方法操作简单、沉积速率快、易于批量生产，有很好的推广价值。
一种 wcrsin 涂层及其制备方法

[发明专利]一种低成本小粒径的纳米碳化钨粉末的制备方法-CN202111652013.3有效
发明人：柯建刚;刘瑞;谢卓明;方前锋;杨俊峰;王先平;吴学邦;刘长松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C01B32/949 文献下载
摘要：本发明公开了一种低成本小粒径的纳米碳化钨粉末的制备方法，涉及纳米碳化钨制备技术领域，包括以下步骤：将柠檬酸溶于去离子水，加入仲钨酸铵，加热，搅拌直至凝胶形成；将凝胶干燥，煅烧，得到纳米氧化钨粉体；将纳米氧化钨粉体置于反应炉中，通入一氧化碳气体进行还原和碳化，得到碳化钨粉体；将碳化钨粉体在保护气氛下进行高能球磨，即得小粒径的纳米碳化钨颗粒。本发明制备的碳化钨颗粒的平均粒径可达到10nm左右，且粉末粒度分布均匀。制备的纳米碳化钨可以用作硬质合金的制备原料，用来制备高性能的超细晶或纳米晶碳化钨基硬质合金。本发明制备方法简单、成本低，易于实现规模化工业生产。
一种低成本粒径纳米碳化粉末制备方法

[发明专利]一种利用金属材料内耗测定再结晶温度的方法-CN202110903688.4有效
发明人：方前锋;陈天禄;刘瑞;孙孟;谢卓明;蒋卫斌;王先平;吴学邦;刘长松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-08-06 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01N25/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用金属材料内耗测定再结晶温度的方法，涉及金属材料无损检测技术领域，包括以下步骤：将冷变形金属材料试样安装到内耗测量仪上；将试样以恒定升温速率连续升温再随炉冷却，测试不同频率下的内耗值，绘制温度内耗曲线，得到再结晶内耗峰峰温；改变恒定升温速率，重复上述步骤，获得不同恒定升温速率下的再结晶内耗峰峰温；利用Kissinger方程对恒定升温速率及其对应的再结晶内耗峰峰温拟合分析，确定再结晶动力学参数；通过再结晶过程中，恒定升温速率与退火时间的等效关系，并结合前述确定的再结晶动力学参数，利用Kissinger方程得到传统等温退火的再结晶温度。本发明只需少量样品即可测定金属材料的再结晶温度，测试更简便、快速、可靠。
一种利用金属材料内耗测定再结晶温度方法

[发明专利]空位与氦氢复合体能量曲面的重构方法及存储介质-CN202310109262.0在审
发明人：李祥艳;钱方清;胡奕;张艳革;许依春;吴学邦;王先平;刘长松;方前锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-01-31 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06F17/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种空位与氦氢复合体能量曲面的重构方法及存储介质，主要步骤有：S1、计算小型复合体团簇能量；S2、分别分析空位与氦复合体、空位与氢复合体的形成能随p2、p3变化趋势；S3、选择合适的一元函数拟合给定p1时团簇能量随p2、p3变化关系；S4、拟合一元函数参数随p1变化的关系；S5、计算任意团簇能量以及缺陷能级。该方法基于一类一元函数重构空位与氦氢复合体能量曲面，能够高精度再现缺陷团簇的能量、能级。该重构方法不仅能很好地描述已知的计算集内的缺陷团簇能量，还能够对不在计算集内的团簇能量及其能级描述的趋势很好，具有很好的外推性。
空位复合体能量曲面方法存储介质

[发明专利]一种高强高热导层级纳米结构铜钨合金及其制备方法-CN202211714308.3在审
发明人：刘瑞;柯建刚;谢卓明;张临超;王先平;方前锋;吴学邦;刘长松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C22C1/04 文献下载
摘要：本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种高强高热导层级纳米结构铜钨(Cu‑W)合金及其制备方法，本发明通过溶胶‑凝胶反应制备凝胶，随后通过干燥、煅烧、分段低温氢气还原制备出一种纳米钨颗粒在Cu中均匀分布的W@Cu核壳结构复合粉体，再经过致密化烧结，得到一种高性能的纳米W颗粒增强Cu合金。合金中W颗粒的尺寸为3‑10nm且均匀分布于超细晶Cu基体中，大幅提高Cu合金的强度和耐高温性能，其室温抗拉强度可达700MPa、热导率达370Wm‑1K‑1，300℃的抗拉强度可达到638MPa，而且在800℃退火1小时后能够保持晶粒尺寸和力学性能稳定，具有优异的高温稳定性，在核聚变堆高热负荷部件、电子元器件、焊接电极等领域具有很好应用前景。
一种高强高热层级纳米结构合金及其制备方法

[发明专利]一种难熔金属钨表面纳米化方法-CN202211434468.2在审
发明人：谢卓明;王慧;成祥;刘瑞;杨俊峰;张临超;吴学邦 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： B22F1/14 文献下载
摘要：本发明属于材料表面处理技术领域，具体涉及一种难熔金属钨表面纳米化方法。本发明采用机械抛光结合真空热处理的方法，在基体为粗晶的钨表面形成细小的纳米晶层，工艺简单，耗时短耗能低，重复性可靠，可实现批量处理。粗晶钨在金相抛光过程中近表层会引入高密度位错，这些位错是热力学亚稳定状态，在后续的真空热处理过程中发生回复形成稳定的纳米晶，晶粒尺寸200～400nm，表面纳米层的厚度为200～400nm。且纳米晶层与基体组织之间不存在明显的界面，不易剥离和分离，有望进一步高升钨材料的抗辐照性能。
一种金属表面纳米方法

[发明专利]速率表格动态更新方法及存储介质-CN202210999737.3在审
发明人：李祥艳;胡奕;李小林;张艳革;许依春;吴学邦;王先平;刘长松;方前锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G06F16/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种速率表格动态更新方法及存储介质，该速率表格动态更新方法包括：初始化旧溢出对象在溢出对象队列中的位置；去掉新溢出对象中重复的对象，并更新相应的对象数量；更新速率列表中旧对象相关的速率项；删除旧溢出对象中的消亡对象，并记录其新的队列位置；调整速率列表中旧溢出对象的位置；添加小团簇对象或溢出对象自聚合事件相关速率项；更新溢出对象的数量；删除小团簇对象中的消亡对象，并更新其数量；添加新的小团簇‑旧的小团簇之间、溢出对象相关的速率项；合并新、旧小团簇以及新、旧溢出对象。该速率表格动态更新方法既对团簇尺寸没有限制，又能较高效地计算速率表格，适用于模拟高辐照剂量下的微结构演化过程。
速率表格动态更新方法存储介质

[发明专利]小型与大型缺陷团簇共存体系微结构演化的模拟方法、系统及存储介质-CN202210872395.9在审
发明人：李祥艳;李小林;张艳革;许依春;胡奕;吴学邦;王先平;刘长松;方前锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-07-20 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G16C20/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型与大型缺陷团簇共存体系微结构演化的模拟方法、系统及存储介质，该模拟方法主要步骤包括：S1、设置小型团簇与大型团簇组分分界参数、大型团簇最大组分以及组分空间每个维度网格数；S2、存储缺陷数连续变化的小型团簇和组分离散的大型团簇结构、能量学和动力学属性；S3、计算小型团簇内部、大型团簇内部及其之间的作用速率表格；S4、随机选择待执行的速率表格中的某一事件；S5、执行选择的相应事件，更新缺陷组分和数量。本发明中的模拟方法可用有限的存储单元表示较大尺寸范围内的缺陷团簇，从而可模拟小型缺陷团簇与大型团簇共存体系的微结构演化过程。
小型大型缺陷共存体系微结构演化模拟方法系统存储介质

[发明专利]一种高强韧细晶钼合金及其制备方法-CN202111283906.5有效
发明人：刘瑞;景柯;谢卓明;吴学邦;张临超;杨俊峰;王先平;方前锋;刘长松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C22C27/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种高强韧细晶钼合金，由以下质量百分比的成分组成：ZrC0.2～1.5％、杂质≤0.3％、余量为Mo；所述合金的微观结构包括钼晶粒和均匀分布在合金中的纳米ZrC颗粒，其中钼晶粒的平均宽度为0.3～3.0μm、长宽比≥3，纳米ZrC颗粒的平均粒径为5～100nm。本发明还公开了该高强韧细晶钼合金的制备方法，是以金属钼粉和纳米ZrC粉体为原料，经过混合、烧结、热塑形加工、退火处理得到。本发明的钼合金具有优异的综合性能，制备方法简单、科学、高效，可规模化生产，在空间反应堆结构材料、先进制造业及高温部件等领域具有很好的应用前景。
一种强韧细晶钼合金及其制备方法

[发明专利]一种超细钨-钽纳米晶合金粉体及其制备方法-CN202210601373.9在审
发明人：谢卓明;刘瑞;杨俊峰;张临超;吴学邦 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： B22F9/20 文献下载
摘要：本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种超细钨‑钽纳米晶合金粉体及其制备方法。本发明采用原位生长方法在常温常压条件下制得W‑Ta MOF，工艺简单，耗时短耗能低，重复性可靠，可实现工业化生产；再采用焦耳热冲击W‑Ta MOF，在数秒内即可实现W‑Ta MOF向W‑Ta纳米晶合金粉体的转化；W‑Ta纳米晶合金粉体的粒径可控在10‑20nm之间，可实现纳米晶的均匀分散。构建出晶粒尺寸为纳米尺度的钨钽合金，大幅度提升材料的抗辐照性能。
一种超细钨纳米合金粉及其制备方法

[发明专利]一种具有大长径比通孔的蜂窝状钨基金属陶瓷的加工方法-CN202011096735.0有效
发明人：张临超;刘瑞;李刚;谢卓明;杨俊峰;谢雪峰;张瑞谦;吴学邦;王先平;方前锋;刘长松;程帜军 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;中国核动力研究设计院
申请日： 2020-10-14 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G21C21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有大长径比通孔的蜂窝状钨基金属陶瓷的加工方法，涉及核燃料芯块加工技术领域，包括以下步骤：将钨金属粉体或钨基金属粉体与核燃料陶瓷颗粒混合，得混合粉体；将钼金属棒和混合粉体填充到模具内，冷压成型成胚体；将胚体在无氧气氛下进行加压烧结，制得钨基金属陶瓷块材；将钨基金属陶瓷块材两端进行切割，使块体内钼金属棒两端暴露，随后将其置于腐蚀液中腐蚀去除钼金属棒，清洗，烘干，即得。本发明通过将钼金属棒阵列置于混合粉体中，再经烧结得到致密块材，通过选择性区域腐蚀方法去除钼金属棒，从而形成通孔横截面形状与大小、通孔长度与取向均可控的贯穿孔。该方法操作简单且易实现工业化，具有广阔的发展前景。
一种具有长径蜂窝状基金陶瓷加工方法

[发明专利]一种钨基金属陶瓷核燃料芯块及其制备方法-CN202011128428.6有效
发明人：张临超;刘瑞;李刚;谢卓明;杨俊峰;谢雪峰;张瑞谦;吴学邦;王先平;方前锋;刘长松;程帜军 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;中国核动力研究设计院
申请日： 2020-10-21 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： B22F7/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种钨基金属陶瓷核燃料芯块及其制备方法，该芯块包括钨基金属陶瓷基体，所述钨基金属陶瓷基体上具有呈阵列式均匀排列的通孔结构，所述通孔结构的内壁具有保护层，且所述保护层将通孔结构的内壁完全覆盖。本发明避免了燃料芯块钨基金属陶瓷基体内部陶瓷相与外界环境的直接接触，起到保护作用，提高了钨基金属陶瓷核燃料芯块运行的安全可靠性。
一种基金陶瓷核燃料及其制备方法

[发明专利]界面处空位型缺陷结构的优化方法-CN202210289840.9在审
发明人：李祥艳;李小林;张艳革;许依春;胡奕;吴学邦;王先平;刘长松;方前锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种界面处空位型缺陷结构的优化方法，主要步骤包括：获取最小空位形成能的晶格位置和影响区域，删除可能受空位占据影响区域中的原子；对删除原子后的影响区域划分网格；在划分的网格中插入原子；优化插入原子在网格上的占据位置；弛豫优化后的占据位置，获得空位基态原子结构。该优化方法该优化方法不限制原子晶格位置，能够在一定空间区域整个空间所有的位置处寻找空位结构，可有效访问界面附近的势能面特征，获得空位的基态结构。
界面空位缺陷结构优化方法

[发明专利]弥散分布有二氧化铀芯球的钨或钼基燃料芯块的制备方法-CN202010304759.4有效
发明人：张临超;景柯;刘瑞;谢卓明;李刚;何琨;王先平;方前锋;吴学邦;刘长松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;中国核动力研究设计院
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G21C21/02 文献下载
摘要：本发明公开一种弥散分布有二氧化铀芯球的钨或钼基燃料芯块的制备方法，包括将二氧化铀微球与粘结剂溶于可挥发性溶剂中的溶液进行预混，烘干后得到表面均匀附着有粘结剂的二氧化铀芯球；再将该二氧化铀芯球、钨或钼基金属粉体和/或粘结剂混合，模压成型后得到芯块坯体；将该芯块坯体在保护性气体或真空条件下进行烧结，得到所述弥散分布有二氧化铀芯球的钨或钼基燃料芯块。本发明通过特定混合工艺，实现了大粒度的二氧化铀芯球在钨或钼基金属基体中的均匀分散。
弥散分布氧化铀芯球燃料制备方法

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