NiB、NiP与NiPB非晶态合金的物性与催化性能研究

研究了在相同条件下制备的NiB、NiP和NiPB非晶态合金的物性与催化性能，结果表明，NiB非晶态合金具有较高的催化活性，但热稳定性相对较差；NiP非晶态合金热稳定性较高，但催化活性较低；NiPB非晶态合金既具有高活性又具有高稳定性，是一种较理想的非晶态合金催化剂．研究了NiB、NiP和NiPB非晶态合金催化剂的回收再利用，发现催化剂表面的过度氧化是造成催化剂回收率低、活性下降的原因之一。     

非晶态合金包覆层对铜线强度和抗腐蚀性能的提高

【目的】非晶态合金是一种新型的金属材料,其长程无序的原子结构导致其具有优异的力学性能,因此,有必要研究利用非晶态合金来提高普通材料性能的具体方案。【方法】通过快速熔体浸润抽拉包覆的方式,把Zr基非晶态合金材料快速包覆于铜线表面。【结果】非晶态合金包覆层可以有效地提高铜线的抗压强度,同时由于包覆层优异的抗腐蚀性,所制备的非晶态合金包覆铜线材料也具有优异的抗腐蚀性能。同时还发现铜线的包覆层厚度随着抽拉速度的增加而减小。随着包覆层厚度的增加,样品的屈服强度也逐步提高,但是不能无限度增加包覆层厚度:由于冷却散热问题,当包覆层厚度超过120μm时,包覆层合金会形成明显的晶化相,晶化后的包覆层不具备非晶态合金的高强度,从而不能提高铜线的力学性能。【结论】非晶态合金包覆层超高的强度和抗腐蚀性可以有效地改善铜线的力学和抗腐蚀性能,从而增强铜线环境耐受力,使之具有更广泛的应用价值。     

非晶态合金包覆层对铜线强度和抗腐蚀性能的提高

【目的】非晶态合金是一种新型的金属材料,其长程无序的原子结构导致其具有优异的力学性能,因此,有必要研究利用非晶态合金来提高普通材料性能的具体方案。【方法】通过快速熔体浸润抽拉包覆的方式,把Zr基非晶态合金材料快速包覆于铜线表面。【结果】非晶态合金包覆层可以有效地提高铜线的抗压强度,同时由于包覆层优异的抗腐蚀性,所制备的非晶态合金包覆铜线材料也具有优异的抗腐蚀性能。同时还发现铜线的包覆层厚度随着抽拉速度的增加而减小。随着包覆层厚度的增加,样品的屈服强度也逐步提高,但是不能无限度增加包覆层厚度:由于冷却散热问题,当包覆层厚度超过120μm时,包覆层合金会形成明显的晶化相,晶化后的包覆层不具备非晶态合金的高强度,从而不能提高铜线的力学性能。【结论】非晶态合金包覆层超高的强度和抗腐蚀性可以有效地改善铜线的力学和抗腐蚀性能,从而增强铜线环境耐受力,使之具有更广泛的应用价值。
     

爆炸焊在块体非晶态合金制备中的应用研究

非晶态合金的初始状态多为粉末或薄条带 ,这样大大限制非晶合金的许多优异性能发挥以及在工业中应用 .所以研究块体非晶合金有其重大的理论和应用价值 .简单介绍了粉末冶金技术、固态反应、从液相中直接制取等技术 ,重点研究了爆炸焊接在非晶态条带直接复合中的应用     

非晶态合金材料的巨磁阻抗效应及应用

非晶态合金材料是一种性能优良的新型软磁材料,其中包括非晶合金薄带、非晶合金粉末、非 晶态合金薄膜及非晶态合金丝。这类材料具有矫顽力、高磁导率、高频特性好等优良特性。特别是采用非晶晶化法制备的纳米软磁材料使非晶合金材料显示出了更为广阔的应用前景。 非晶态合金材料中的非晶态合金带及非晶态合金丝的应用范围较广,主要表现在以下几个方面:(1)大功率配电变压器、高频开关电源、电机、扼流圈、磁放大器;(2)各种电感元件、录音、录像磁头、漏电保护装置;(3)磁敏元件、磁传感器及力学量传感器等。     

NiB/Al_2O_3非晶态合金催化剂抗硫性能研究

采用化学还原法制备了非晶态NiB合金及负载型非晶态NiB/Al2 O3合金 ,用浸渍法制备了Ni/Al2 O3催化剂。用ICP、BET、TPD及氢吸附等方法对催化剂进行了表征。以苯加氢为探针反应 ,以CS2 为毒物 ,对各催化剂的催化活性和抗硫性能进行了比较。研究结果表明 ,非晶态合金由于有更高的活性镍面积而表现出更高的催化活性及抗硫性能 ,载体能改善非晶态合金的性能 ,并对毒物有一定的吸附作用。在非晶态合金表面有三种中心 ,CS2 优先中毒高温吸附中心。     

钢板熔盐电镀Al-Mn和Al-Ni合金镀层

运用X射线衍射、电子探针、铜加速醋雾盐雾试验和维氏硬度计等试验手段,着重研究了从酸性KClNaClAlCl3熔盐中电镀得到含锰2653%～3972%的光亮性AlMn合金镀层及含镍138%～368%的淡米色AlNi合金镀层的表面形貌、相结构等微观结构及镀层的耐蚀性、硬度等性能·结果表明,当锰含量达到32%以上时,可获得单相非晶态合金镀层,单相非晶态合金镀层的耐蚀性等性能均优于双相镀层;同时AlMn合金镀层的耐蚀性比AlNi合金镀层好·但是AlNi合金镀层的硬度比AlMn合金镀层高     

铸造铜合金口腔修复体及防腐技术研究

用Ni—P非晶态为防腐层的铸造铜合金口腔修复体、取代金合金及高熔点、收缩大的Ni—Cr、Co—Cr合金为口腔整型技术开辟了一条新途径,经过临床应用证明、制造工艺转简单、性能良好、成本低廉,采用化学沉积Ni—P非晶态做为防腐层经生物试验证明无毒性,患者反映口内感觉舒适,且色泽美观防腐性能有较明显提高。     

新型逆变切割电源的研制

研制了一种新型逆变切割电源，该电源的变压器选用具有优异高频磁性能的非晶态磁性材料，采用单片机控制电路，试验证明其具有高稳定性及高效节能的特点。     

Tb 添加对 Cu-Zr-Al 合金玻璃形成能力和力学性能的影响

[目的]非晶态合金通常具有较高的强度和弹性,但在室温下却表现出明显的宏观脆性.考虑向非晶态合金中引入稀土元素,研究它的性能变化进而希望达到有效调控非晶态合金性能的目的.[方法]通过向Cu50Zr46Al4非晶态合金中添加微量的Tb元素,利用铜模吸铸法制备了一系列的Cu50-xZr46Al4Tbx(x=0,1,2,3,4)非晶态合金.[结果]实验结果表明,Tb组元的引入可以提高Cu50Zr46Al4合金的玻璃形成能力.其中:原子数百分比(at.％)为1 at.％的Tb添加使合金获得了最大的γ参数值,合金体系的热稳定性明显提高.力学性能测试结果显示,3 at.％的Tb添加可以明显提高合金的强度和塑性应变能力.同时,Tb组元的引入使Cu50Zr46Al4非晶态合金的硬度降低,并可以改变合金结构和硬度分部规律,有利于合金塑性变形能力的提高.[结论]为探究微量稀土元素的添加对非晶态合金物性的影响提供了实验依据.     

非晶态表面镀层的再加热行为

从Ｎｉ－Ｐ非晶态镀层重新加热后的一系列现象中，发现镀层可向内扩展数μｍ形成第二光亮层，其厚度时间关系符合抛物线规律．用动力学理论进行了分析和处理，认为Ｐ和Ｎｉ的原子扩散会引起晶化过程和Ｎｉ＿３Ｐ等相沉积，形成镀层－基体间冶金结合，使物质性能发生变化．     

NiTiZrAlCuSiB块体非晶合金等温晶化动力学

利用铜模铸造法制备了Ni42Cu5Ti20Zr21Al8Si3.5B0.5块体非晶合金,采用示差扫描量热计（DSC）对此块体非晶合金的等温晶化动力学进行了研究。应用函数z（φ）证明了JMA模型能够用于描述所研究的Ni基非晶合金的等温晶化动力学。结果表明：该合金的等温晶化行为始于一维界面控制地形核及长大,等温晶化的主要阶段为Avrami指数大于3.0的三维形核及长大过程。等温局部晶化激活能Um0.50为561.95kJ/mol,表明该Ni基非晶合金具有很高的热稳定性。     

非晶态Ni-P合金的组织结构转变

本文采用化学镀方法制备非晶态Ni-P合金,研究了非晶态Ni—P合金的组织结构转变过程。结果表明,非晶态Ni-P合金的磷含量影响其晶化转变,磷含量小于11.0％,晶化相为f.c.c Ni,大于11.0％的则为Ni_3P,其过程类似过冷液体的结晶过程。     

骨架型Ni—P非晶态合金的制备及其在苯加氢中催化性能的研究

采用骤冷法制备Ni-Al-P非晶态合金,通过碱抽滤得到骨架型Ni-PD催化剂（Raney Ni-P）,其非晶态结构由XRD和EXAFS证实。选择工业上具有重要应用价值的苯饱和加氢反应为探针,测定了上述催化剂的催化活性（包括吸氢速率、转化率和TOF值）和对环己烷的选择性,并与其对应的由传统骤冷法制备的Ni-PD非晶态合金、晶化Paney Ni-P以及工业上常用的Raney Ni催化剂进行了比较。实验结果显示,Raney Ni-P的催化性能显著优于其他三种催化剂,而且DSC分析显示了具有较好的热稳定性,因此具有良好的工业化应用前景。通过考察苯浓度、H2压力和反应温度对加以应速率的影响,确定了在Raney Ni-P催化剂上苯加氢反应的动力学速率方程和表现活化能,并提出了可能的反应机理。通过ICP,XRD,XPS,EXAFS,TEM,BET,氢吸附等一系列表征,讨论了催化剂的活性中心结构特征与其催化活性的关系。Raney Ni的催化活性高于传统Ni-P主要归因于其比表面积（分散度）,而Raney Ni-P的催化活性高于Raney Ni主要归因于催化活性中中心本质的区别。由于非晶态合金Ni-P中无显著的电子转移,因此几何效应起主要的促进作用。Raney Ni-P的晶化失活则同时归于分散度和活性中心结构的改变。     

Al85 Ni10 Er5非晶合金晶化动力学效应的研究

应用Kissinger公式计算得到Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金初始晶化激活能Ex为104 k J/mol.计算了Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金的拓扑不稳定参数λ=0.087,说明合金是铝基纳米晶合金.Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金第一放热峰的晶化体积分数与温度的关系曲线均呈"S"形,随升温速率的增加,这种"S"形曲线均向高温处移动.合金晶化第一阶段的晶化激活能Ea(x)与晶化体积分数呈线性递减趋势.此外,晶化体积分数在10%~50%阶段的激活能Ea(x)大于合金初始晶化激活能Ex,这是由于非晶合金内稳定的无序原子团簇结构有效地抑制了初生晶相长大的结果.     

非晶态Fe_(79)B_(16)Si_5合金退火脆化与晶化

本文研究了非晶态Fe_(79)B_(16)Si_5合金的退火脆化行为,分析了此合金的脆化规律;通过脆化温度、晶化温度、脆化与晶化激活能的测定,探讨了Fe_(79)B_(16)Si_5非晶态合金退火脆化与晶化之间的联系。     

脉冲化学镀与化学镀非晶态Ni—P合金镀层的微观结构

利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及热分析（ＤＴＡ）技术,研究了脉冲化学镀与化学镀非晶态Ｎｉ－Ｐ合金的原子分布函数及晶化过程,得出了两种非晶态合金铁微观结构信息（平均原子间距,相应配位原子数和短程有序畸）及各特征温度的晶化激活能。     

Annealing crystallization and catalytic activity of ultrafine NiB amorphous alloy

Annealing crystallization of ultrafine NiB amorphous alloy prepared by the chemical reduction method was studied by DTA, XRD and XAFS techniques. The XRD and XAFS results have revealed that the crystallization process of ultrafine NiB amorphous alloy proceeds in two steps. First, ultrafine NiB amorphous alloy is crystallized to form metastable nanocrystalline Ni₃B at an annealing temperature of 325℃. Second, the nanocrystalline Ni₃B is further decomposed into crystalline Ni at 380℃ or higher tempera ture, the local structure around Ni atoms in resultant product is similar to that in Ni foil. It was found that the catalytic activity of nanocrystalline Ni₃B for benzene hydrogenation is much higher than that of ultrafine NiB amorphous alloy or crystalline Ni. The result indicates that the active sites of nanocrystalline Ni₃B for benzene hydrogenation are composed of both Ni and B with proper geometry configuration.     

NiP2,Ni2P2,Ni 3P2,Ni4P2团簇的量子化学研究

根据化学键理论和非晶态结构的短程有序,设计了晶态团簇NNiP2,Ni2P2,Ni 3P2,Ni4P2的四种构型,并用DFT方法对他们的几何结构型进行高水平的量子化学计算.结果表明,模型体系中P原子供给Ni原子电子这与非晶态合金Ni81.5,5p18.5的实验结构一致,说明NiP2,Ni2P2,Ni 3P2,Ni4P2原子簇模型能反映非晶态Nig1.5 P18.5的结构特点.     

超细NiB非晶态合金的结构及催化性能

采用XAFS、XRD和DTA技术研究了化学还原法制备的超细NiB非晶态合金的结构及退火晶化行为.结果表明,NiB非晶态合金的退火晶化分两步进行在598K形成晶态的Ni3B和纳米晶的Ni;652K退火导致Ni3B分解以及纳米晶Ni聚集.在623K退火处理后的NiB样品的苯加氢活性最高.活性组分的苯加氢催化性能高低顺序为纳米晶Ni＞超细Ni-B非晶态合金＞晶态Ni.超细Ni-B非晶态合金的活性中心主要为纳米晶的Ni和Ni富集的NiB非晶态.超细NiB非晶态合金催化剂在反应过程中失活的原因主要是纳米晶Ni的聚集和积碳而所导致活性表面降低.