镀铜膨胀石墨的制备

为改善铜与石墨的表面性能,采用化学镀铜工艺对膨胀石墨粉体进行表面镀覆,制备镀铜膨胀石墨,并利用TG-DTA、XRD、SEM分析方法对其进行表征.结果表明：在400～600 ℃范围内,镀铜膨胀石墨因膨胀石墨及镀铜层的氧化而增重,600 ℃后膨胀石墨烧蚀严重;镀铜膨胀石墨有明显的Cu衍射峰;铜颗粒均匀镀覆在膨胀石墨表面.该研究为膨胀石墨改性提供了借鉴.     

FGH95合金的高温氧化行为

通过静态增重实验、X射线物相分析、扫描电镜形貌观察及微区成分分析等手段,系统研究了FGH95合金在不同温度下的高温氧化行为及高温氧化动力学规律.结果表明:FGH95合金在800～1 000 ℃具有较好的抗氧化性能,其氧化动力学曲线基本符合抛物线规律;在1 100 ℃,氧化较为严重,其氧化动力学曲线由两段抛物线组成.氧化层主要由Cr2O3和TiO2组成,在1 100 ℃高温氧化后有少量的NiCr2O4生成.     

医用Ti6Al7Nb合金氧化行为及其磨损性能

为提高生物医用Ti6Al7Nb合金表面的耐磨损性能,研究了在500~800℃空气中的热氧化行为以及其改善的磨损性能.研究结果表明:500~600℃氧化速率低,表面硬度较基体变化不大.在750℃以上,氧化速度增加,氧化动力学遵从抛物线规律,氧化物主要由TiO2和少量Al2O3组成.在800℃时,氧化物颗粒长大,氧化层疏松,极易剥落.综合考虑硬化层深度和氧化时间,得出最佳热氧化工艺参数为750℃氧化8 h.在此工艺下处理的钛合金表面硬度达到1 047 HV,耐磨性是原合金材料的280倍.分析了合金氧化后耐磨损性能的提高机制.     

三相Cu-30Ni-20Cr合金在纯氧气中氧化行为研究

研究了Cu-30Ni-20Cr合金在700~900℃、0.1 MPa纯氧气中氧化行为.结果表明:合金由三相组成,合金基体由富Cu贫Cr的α相组成,β相以网状物的形式分散在α相中,而γ相以孤立的较小颗粒形式出现,有些分散在β相中,有些则分散在α相中.合金的氧化动力学偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而降低,降低幅度大于相应的按抛物线规律变化幅度.合金内部形成了合金和氧化物共存的混合内氧化,β相周围被一薄的Cr2O3层包围,Cr2O3不断扩展,最终形成了网状连续的Cr2O3层,阻止了合金进一步氧化.     

晶粒细化对Cu-20Co-20Cr合金高温化学稳定性影响

研究了机械合金化(MA)制备的Cu-20Co-20Cr合金在800℃,0.1 MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明合金由两相组成,合金基体为富Cu的α相,富Cr的β相则以网状形式分散在α相中。合金的氧化动力学曲线不规则且偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而升高。合金表面形成的氧化膜为最多层结构,外层是一连续的CuO层,相邻的内层是以Co2O3,Cu2O为主及岛状黑色尖晶氧化物Cu2Cr2O4和Co2Cr2O6组成的混合氧化区,且越靠近合金内部氧化物的Cr含量越高,但最终未能形成连续的Cr2O3外氧化膜。MACu-20Co-20Cr合金的氧化速率明显高于PMCu-20Co-20Cr合金。可见,晶粒尺寸降低后Cu-20Co-20Cr合金组元间的扩散速度大大加快了,但其表面未能发生活泼组元Cr的选择性外氧化。     

700℃下TP347H耐热钢水蒸汽下初期氧化行为研究

为研究TP347H奥氏体不锈钢的在高温水蒸汽下的初期氧化行为,采用自行设计的蒸汽氧化实验模拟装置,在700℃下进行了1.5,2,3,4h 4个不同时段的氧化实验。利用SEM与AFM观察了样品表面与截面形貌,结果表明:在700℃下,TP347H快速氧化,表面首先被细小颗粒完全覆盖,随后生出许多岛状结构,且在岛状结构上会长出细小晶须.EDS与Raman结果显示,氧化层为内外两层,主要由Cr2O3、Ni O、Fe Cr2O4、Fe Cr2O4构成.     

镍钴基高温合金的氧化动力学与界面结合性能

采用XRD,SEM和静态增重法等研究镍钴基GH783高温合金的氧化行为和氧化过程动力学,并通过纳米划痕试验对膜基结合性能进行表征。研究结果表明:合金在500～700℃没有生成氧化膜,在800℃时开始生成由Fe2O3和少量Fe3O4组成的氧化层,900℃时生成的氧化膜中Fe3O4含量增多;合金在800℃氧化100 h后,合金表面生成致密的Fe2O3-Fe3O4复合物氧化膜,膜厚约为15μm;合金的氧化动力学曲线符合抛物线规律,抛物线速度常数为3.44×10-5mg2/(cm4·h);随着氧化时间增长,氧化膜与基体的界面结合性能愈趋良好,于800℃氧化100 h后膜基结合力达8.92 N。     

ODS-310合金的高温氧化行为

采用静态氧化增重实验及扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等手段,研究了ODS-310合金在高温环境下的氧化行为,分析了氧化层的形貌、成分和物相,并对其高温氧化动力学曲线进行拟合.实验发现各个温度下的氧化动力学曲线均基本符合抛物线规律.在700℃和900℃氧化100 h以后,ODS-310合金均表现出优异的抗氧化性能.但是,当氧化温度为1100℃时,氧化层厚度明显增厚,而且氧化层有疏松和不连续的现象,不利于氧化层对基体的保护.氧化程度随着氧化温度的提高和氧化时间的延长而加剧.通过能谱和X射线衍射综合分析可知氧化层的物相为Cr₂O₃.     

粉末包埋法渗铝对Q235钢恒温抗氧化性的影响

碳钢表面渗铝可以提高材料的耐蚀性和抗高温氧化性能,选择Q235钢作为基体材料,采用固体粉末包埋法对Q235钢进行650 ℃低温渗铝处理,利用SEM、XRD和EDS研究了渗Al层的微观组织结构,通过恒温氧化实验研究渗Al处理对Q235钢700 ℃恒温氧化行为的影响.结果表明：Q235钢渗Al层主要由Fe2Al5和FeAl金属间化合物组成.渗Al层表面有裂纹和空洞,界面不平整,致密性较差,氧化膜厚度200～300μm.渗Al能显著提高Q235钢700℃的恒温氧化性能,未渗Al时Q235钢的氧化动力学曲线遵循直线规律,氧化膜主要为Fe2O3,氧化过程中氧化膜脱落严重,对基体无保护作用;渗Al后动力学曲线呈抛物线规律,氧化膜较致密,缺陷较少,氧化膜主要由Al2O3和Fe2O3组成.渗铝能显著提高Q235钢的抗高温氧化性能.     

锆-4合金高温高压水蒸气氧化行为

利用不连续称重法测定锆-4合金于330,400和500℃高温高压水蒸气氧化动力学曲线,并对氧化膜成分和物相进行分析.研究结果表明:实验温度下氧化动力学曲线符合yn=Kt+C的抛物线规律;氧化膜在沟壑位置形核逐渐覆盖表面,第2层氧化膜以片状开始出现;氧化物主要是t-ZrO2和m-ZrO2 2种,低温时由于氧原子供应不足导致金属原子富余氧原子缺失的氧化物出现.     

定向凝固合金DZ466在涂 NaCl/Na2 SO4盐条件下热腐蚀行为

采用涂NaCl/Na2 SO4盐方法研究了DZ466合金在850℃和950℃条件下热腐蚀行为.结果表明：合金的腐蚀层包括三个区域,最外层为( Ni,Co) O氧化物层,次外层为尖晶石结构氧化层( Ni,Co) Cr2 O4,内层为内腐蚀层,850℃时该层为Ni3 S2,而950℃时除Ni3 S2外,在靠近次外层还形成内氧化Al2 O3;在850℃和950℃时合金的热腐蚀机制相同,氧化膜连续性的破坏,是合金遭受热腐蚀的主要原因;热腐蚀增重曲线均符合抛物线规律,其速率常数分别为3.1×10-11 g2·cm-4·s-1和1.5×10-9 g2·cm-4·s-1,热腐蚀激活能分别为179.2 kJ·mol-1和138.3 kJ·mol-1.     

载体对草酸二甲酯加氢铜基催化剂的影响

以草酸二甲酯加氢反应为基础,研究了二氧化硅载体对铜基催化剂加氢反应性能的影响。催化剂分别以气相硅溶胶、硅胶、二氧化硅为载体,采用沉淀沉积法制备了Cu/SiO2催化剂(wCu=0.20),分别记为CS1、CS2、CS3,催化剂的活性从CS3、CS2到CS1依次增加。XRD测试物相结构表明:氧化态CS2和CS3中存在CuO晶相,而氧化态CS1中活性组分呈无定形分布。还原态催化剂的XRD测试表明催化剂中有Cu2O和Cu0存在,且Cu2O/Cu0的比例按CS3、CS2、CS1顺序增加,XPS分析证实了3个催化剂表面Cu2O/Cu0的比例有相应的变化趋势。这说明Cu2O和Cu0与草酸二甲酯加氢反应活性相关,提高Cu2O的含量,可以提高催化剂的活性。     

铜镀层对IC引线框架表面抗氧化失效的作用

研究了在铜合金表面电镀纯铜层保护膜对铜合金引线框架氧化失效的影响.研究发现,电镀纯铜层后,纯铜层氧化速率较高,氧化膜较厚,然而,由于纯铜层的阻挡作用,可以使氧化只发生在纯铜层上,减少CuO的生成.当铜合金表面的电镀纯铜层厚度超过一个临界值,表面电镀纯铜处理可以明显改善材料的耐氧化剥离性.表面电镀前的铜合金氧化膜结构为CuO/Cu2O/Cu.电镀纯铜层后,氧化膜结构变为Cu2O/Cu,当氧化膜主要由Cu2O构成时,氧化膜结合强度较高.     

热浸Zn-Ni-V合金镀层氧化行为的研究

研究了热浸镀纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层在350℃的恒温氧化行为。采用SEM、OM、EDS、XRD等分析了镀层氧化前后的表面、截面形貌及相组成。结果表明,Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层可以有效地抑制Fe-Zn反应和ζ相层的超厚生长。经氧化150h后,纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V表层由ZnO和FeZn8.87两相组成。各镀层氧化动力学曲线主要为抛物线类型。在氧化过程中,纯Zn镀层形成大量的孔洞,氧化增重速率快;而Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织较致密,具有更优的抗氧化性能。     

铜取代的多金属氧酸盐电催化水氧化性能研究

合成并表征了一个铜取代的多金属氧酸盐:[Cu5(OH)4(H2O)2(A-a-SiW9 O33)2]10-(化合物1),并首次将其用于电催化水氧化体系中进行催化产氧.化合物1不仅在pH值为4.2的酸性环境下具有产氧活性,而且展现出优异的稳定性.同时利用循环伏安、恒电压电解、扫描电镜、能量色散X射线谱等考察了化合物1在电...     

N,N′-双(N-羟乙基乙二胺基)草酰胺合二铜催化过氧化氢氧化对苯二酚的动力学研究

合成和表征了一种双核铜配合物Cu2(oxheel),并被作为过氧化物酶用于催化过氧化氢氧化对苯二酚的反应;研究了双核铜配合物催化对苯二酚氧化反应的机理,并建立了金属配合物催化对苯二酚氧化的动力学数学模型;探索了过氧化氢/催化剂摩尔比、体系温度和体系酸度对催化反应速率的影响.     

N,N′-双(N-羟乙基乙二胺基)草酰胺合二铜催化过氧化氢氧化对苯二酚的动力学研究

合成和表征了一种双核铜配合物Cu2（oxheel），并被作为过氧化物酶用于催化过氧化氢氧化对苯二酚的反应；研究了双核铜配合物催化对苯二酚氧化反应的机理，并建立了金属配合物催化对苯二酚氧化的动力学数学模型；探索了过氧化氢／催化剂摩尔比、体系温度和体系酸度对催化反应速率的影响。     

船舶尾气中NO臭氧氧化研究——反应温度和尾气中碳氢化合物含量的影响

用管式反应器试验研究了反应温度和[O3]/[NO]对臭氧氧化NO的影响。结果表明,O3/N2/O2体系在常温、200℃和275℃下均不发生反应,N2不能被O3氧化;在O3/NO/N2/O2体系中,NO主要氧化为NO2,当[O3]/[NO]=1,反应温度分别为常温和200℃时,NO氧化率都达到100%,而在275℃时,NO氧化率只有72%,表明反应温度影响显著,原因主要与较高温度下O3分解加快有关。O3在不同温度下的分解试验发现,O3在常温下分解很慢;200℃时分解加快,在反应器中停留9s时,O3的分解率为59%,而275℃时分解更快,在反应器中停留9s时,O3的分解率为80%。NO的氧化率与[O3]/[NO]成线形相关,C2H4对NO氧化成NO2有促进作用。在[O3]/[NO]=0.6,反应温度分别为常温、200℃和275℃时,加入400×10-6C2H4,NO氧化率率由61%、62.6%和38.5%分别提高到63.8%、63%和41%。C2H4的促进机理,可能是O3与C2H4发生一系列反应生成强氧化性的过氧自由基CH3O2和HO2,这些自由基参与了NO的氧化反应。     

粘接层预氧化对热障涂层TGO生长与抗高温氧化性能的影响

利用预氧化技术在热障涂层(TBC)的陶瓷层/粘接层界面形成致密Al₂O₃层,经过1 100 ℃高温氧化试验,研究了该Al₂O₃层通过抑制氧气扩散,降低热生长氧化物(TGO)生长速率的作用机理,阐明了粘接层预氧化对整体热障涂层氧化行为的影响规律.结果表明:喷涂态(A-TBC)与预氧化(P-TBC)试样的TGO厚度及氧化增重均随氧化时间的延长而增长.但是,P-TBC显著减少了整个过程氧的扩散,有效抑制了氧化初期TGO的急速生长,使得P-TBC能够长期保持有益的TGO结构、降低抛物线氧化速率,并最终提高热障涂层抗高温氧化性能.     

纳米氧化铟锡粉体的制备及其复合膜的红外性能研究

以己内酰胺为分散剂,InCl₃·4H₂O、SnCl₄·5H₂O和氨水为原料,采用化学共沉淀法制备了粒径约为20nm的氧化铟锡（ITO）粉体。利用热重分析、X-射线衍射、透射电镜、紫外-可见-近红外光谱等手段对其进行表征。结果表明加入适量的己内酰胺作为分散剂,在650℃煅烧3h能够得到结晶性良好并具有良好的近红外吸收特性的粉体,同时制备了红外屏蔽性能优异的纳米复合膜。