反应烧结碳化硅材料的Na_2CO_3熔盐腐蚀行为研究

研究了在 10 0 0℃空气中的Na2 CO3 熔盐对反应烧结SiC材料的腐蚀行为 .研究结果表明 ,Na2 CO3 熔盐加速了材料的高温氧化失效 ,其腐蚀动力学过程主要包括 3个阶段 :第 1阶段是SiO2氧化膜快速溶解所造成的快速失重阶段 ;第 2阶段为材料表面液相膜形成所引起的快速氧化 (增重 )阶段 ;第 3阶段是由于熔体底部形成一层保护性SiO2 氧化膜所表现出的慢速氧化 (增重 )阶段 .因此 ,Na2 CO3 熔盐的作用使得材料表面形成大量蚀坑 .     

Mo-Al_2O_3金属陶瓷在NaCl熔盐中的腐蚀行为

为提高 Mo-Al_2O_3金属陶瓷热电偶保护管在熔盐中的使用寿命,在实验室采用坩埚法,模拟现场实际使用情况,探讨了Mo-Al_2O_3在NaCl熔盐中的腐蚀行为,结果表明,Mo-Al_2O_3金属陶瓷在纯NaCl熔盐中,主要是电化学蚀损,并随Mo含量的增加而加快,Al_2O_3则与此相反;在添加硼砂的熔盐中,除金属相蚀损外,陶瓷相也严重蚀损。如在Mo-Al_2O_3中添加Cr_2O_3则可提高金属陶瓷在含硼砂的NaCl介质中的抗蚀能力,本工作为保护管的研制及其在现场的合理使用提供了依据。     

温度和He累积损伤对Er2O3薄膜相结构及结晶度的影响

采用反应磁控溅射法制备Er_2O_3薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM)对含He的Er_2O_3薄膜的结晶情况、截面和表面形貌进行表征,结果表明:无He的Er_2O_3薄膜在500℃退火时相结构基本保持稳定,在700℃退火时Er_2O_3薄膜发生明显的单斜相向立方相的转变.而含He的Er_2O_3薄膜的结晶度可能与He的存在形式有关.掺氦量较小时,未形成He泡,由于He的引入Er_2O_3薄膜的结晶度下降;随着掺氦量增加,He泡形成带来很高的内压,而在高压下Er_2O_3单斜相更易保持稳定.     

钼基金属陶瓷热电偶保护管的研究

采用粉未冶金工艺,研制出三种金属陶瓷热电偶保护管:MCPT-4型(Mo-Al_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2)在高温盐浴炉中使用寿命超过 1 400 h,MCPT-6 型(Mo-Cr-Al_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2-MgO)在铜液中使用寿命不低于 1 000 h,MCPT-3型(Mo-MgO-Cr_2O_3)多孔管,在LD转炉中可连续使用 121炉。详细地探讨了钼基金属陶瓷材料在铁、钢、渣、铜与铜合金、BaCl_2 熔盐等高温熔体及空气中的腐蚀行为。研究结果为现场正确合理使用提供理论依据。     

MAX相金属陶瓷材料研究进展与展望

MAX相材料因集合了陶瓷和金属的高硬度、高弹性模量、高温稳定性、可加工性、良好的导电/导热性等优异性能,在熔盐储热、熔盐电解、熔盐辅助合成和熔盐堆发电等变革性能源应用领域获得广泛关注,在高温、强腐蚀、高强辐照等极端恶劣环境具有很好的应用前景.全面综述了MAX相金属陶瓷材料的结构、物化性能和制备方法,跟踪了MAX相家族的新相合成以及MXene二维材料的最新研究进展,并提出MAX相金属陶瓷材料的应用前景和发展方向.     

热处理对硝酸熔盐中347H不锈钢腐蚀行为的影响

利用静态熔盐浸泡实验,研究了不同晶粒度的347H不锈钢在565 ℃混合硝酸熔盐(60%NaNO₃+40%KNO₃)中长达120 h的腐蚀行为.通过增重法绘制腐蚀动力学曲线,并研究347H不锈钢的表面腐蚀产物、物相、腐蚀表面微区成分,解释347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀机理.结果表明:经过固溶处理调控晶粒度的347H不锈钢在熔盐腐蚀中腐蚀速率有所降低,腐蚀动力学曲线变为线性增长趋势.通过XRD检测得到,347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀产物主要是Fe₂O₃和少量的Fe₃O₄及NaFeO₂.Fe₃O₄,结构致密,能有效减小硝酸熔盐对钢基体的腐蚀,导致347H不锈钢在腐蚀后期质量损失有所降低.腐蚀产物形貌和横截面厚度分析结果表明,经过1 160 ℃固溶处理1 h后不锈钢晶粒度达到7级时,腐蚀层厚度达到最低为0.661 μm,此时347H不锈钢在硝酸熔盐中的耐腐蚀性达到最好.     

熔融碳酸盐燃料电池新型阴极材料的耐蚀性能

通过对几种新型的钙钛矿结构材料在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔盐电解质(Li0.62K0.38) CO3中的耐蚀性能的研究,探讨了这些材料用作MCFC阴极的可行性.研究表明:SrFe0.5Co0.zO3虽然有着优良的混合导电特性,但在高温熔盐中腐蚀严重;La0.8Sr0.2MnO3,La0.8Sr0.2Ce0.1Mn0.9O3和La0.8Sr0.2Ni0.1Mn0.9O3在高温熔盐中严重锂化,且Sr大量溶解;而经Li2O掺杂的LaMnO3(Li与La的摩尔比为1:1),在高温熔盐中的稳定性良好.     

3Y—ZrO_2陶瓷的组织及力学性能研究

本文研究了超细粉3mol%Y_2O_3—ZrO_2陶瓷的组织结构及力学性能,结果表明,随烧结温度升高,晶粒长大,单斜相含量增多。强度、硬度随单斜相含量的增多而下降,具有(T+M)双相组织的断裂韧性较高。     

几种石墨在熔融Solar Salt中的热腐蚀行为

Solar Salt是太阳能光热发电的最佳传热介质,石墨材料具有良好的导热性和化学稳定性.为研究4种不同成型工艺制备的石墨材料在熔融Solar Salt中的热腐蚀行为,将已加工的石墨试样浸入装有熔盐的坩埚中并置于马弗炉中进行热腐蚀试验,每隔4h取出试样并称重直至试样完全破坏.通过XRD、SEM和OP等方法研究热腐蚀试样的形貌和相组成.研究发现:4种石墨材料耐熔融Solar Salt腐蚀性能强弱的顺序为细结构石墨、等静压石墨、9#石墨和冷压石墨.石墨材料的石墨化度越大,其耐熔融Solar Salt热腐蚀能力就越强.几种石墨在熔融盐中的破坏主要是物理反应所致,碳元素并没有与熔盐发生化学反应形成新的物相.     

熔盐合成法制备CaTiO3粉体的研究

以TiO2及CaCO3为原料,CaCl2为反应介质,对熔盐合成法制备CaTiO3粉体进行研究,并与固相合成法进行比较.结果表明,熔盐合成法可将纯相CaTiO3的合成温度从固相合成法所需的1 400 ℃降至800 ℃,熔盐法合成的CaTiO3粉末粒度较小(＜0.5 μm),分布均匀,且具有很高的分散性.在熔盐合成法中由于CaCO3及TiO2在熔融CaCl2中有较高的溶解度,两者可在其中通过"溶解析出"机理进行反应,从而在较低的温度下生成单一相的CaTiO3.     

含FeO熔渣对ZrO2固体电解质侵蚀性研究

采用热力学计算软件FactSage中的Equilib平衡计算模块,模拟研究静态条件下SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO五元渣系对ZrO2材质的侵蚀特性。利用MgO稳定的ZrO2固体电解质管与碳饱和铁液以及酸性渣构建可控氧流电池,分别进行电池在开路条件与外加电势条件下的侵蚀实验,并通过SEM、EDS分析检测,讨论酸性渣可控氧流电解时ZrSiO4新相的形成机理以及对固体电解质导电性能的影响。结果表明,ZrO2的侵蚀程度随温度的升高和渣中FeO含量的增加而增加;在低碱度和高碱度条件下,熔渣与氧化锆之间分别会有ZrSiO4和CaZrO3生成;相对于静态以及开路条件,外加电势电解条件下酸性熔渣与氧化锆之间易形成新相层,从而显著增大电池内阻,阻碍氧离子迁移,但也能减轻或阻碍熔渣对ZrO2固体电解质的渗透侵蚀;可控氧流电解时酸性渣中初始FeO含量最好低于20%,碱度R最好在0.23～0.80之间。     

反向滴定化学共沉淀法制备Bi_0.75 Dy_0.25 O_1.5 纳米粉体的反应机理

以分析纯Bi2O3、Dy2O3为原料,采用反向滴定化学共沉淀法合成前躯体.经热重-质谱分析(TG-MS),前驱体主要是由BiOOH、Dy(OH)3组成,但含有微量BiONO3、Bi2O2CO3.前驱体经过500℃煅烧3h后,X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,得到的是单一的β-Bi0.75Dy0.25O1.5粉体,经谢乐公式计算,平均晶粒尺寸在16.02nm左右.X射线荧光光谱仪(XRF)分析结果表明,Bi/Dy摩尔比接近理论计量比.投射电子显微镜(TEM)分析结果表明,粉体颗粒尺寸小于20nm,分散性良好.通过热力学计算对沉淀反应的机理进行了探讨.     

硼掺杂对SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料合成温度及性能的影响

采用固相法合成了系列掺硼SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料。通过测试分析合成粉体的物相组成、激发光谱、发射光谱和余辉时间,研究了硼掺杂对SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料合成温度与发光性能的影响。实验结果表明,添加硼一方面做为助熔剂可以降低合成温度,另一方面当硼摩尔分数小于30%时,增加硼含量可以延长余辉时间,但硼含量的变化对激发和发射光谱峰值没有明显影响。     

草酸体系荧光分析法同时测定钐、铕、铽、镝

本文作者发现草酸对钐、铕、铽和镝等离子均有荧光增敏效应,其绝对检测限分别达到0.79、0.02、0.018和0.70ppm。用标准曲线法测定了不产生熄(或(?))灭效应的钪、钇、镱和镥等重稀土混合氧化物中的铕、铽、镝含量,取得满意的结果。     

光催化剂沸石/Fe_2O_3/TiO_2的制备、表征及性能

以天然沸石为载体,以钛酸丁酯、硝酸铁为主要原料,用溶胶-凝胶法成功制备负载型Fe_2O_3/TiO_2光催化剂;采用XRD、SEM、EDS及XPS对样品进行结构表征及化学组成分析.结果表明:400℃焙烧所制得光催化剂中TiO_2主要以锐钛矿形式存在,掺杂铁元素主要以价键形式分布在沸石中,负载Fe_2O_3/TiO_2的沸石主要呈球形和类球形.降解实验表明:光催化剂对甲基橙具有良好的降解性能,且易回收再利用.     

碳包覆改性尖晶石型LiMn_2O_4正极材料研究进展

尖晶石型LiMn_2O_4正极材料因其高电压、低成本、高安全性等优点被广泛研究和应用,但其充放电过程中Li~+的嵌/脱会伴随着锰的溶解、电解液的腐蚀和Jahn-Teller效应等问题,使得电化学性能变差.表面包覆和离子掺杂是有效改善LiMn_2O_4容量衰减和提高其循环稳定性的主要方法.其中,表面包覆材料通常有各类碳材料、氧化物、氟化物、金属单质和磷酸盐等.综述了不同碳源和方法对LiMn_2O_4进行碳包覆后的性能影响,展望了碳包覆对LiMn_2O_4正极材料未来的研究方向与发展前景.     

过量PbO对PMW-PNN-PT基陶瓷微观结构和介电性能的影响

目的 研究过量PbO对0．25Pb（Mg1/2W1/2）O3-0．41Pb（Ni1/3Nb2/3）O3-0．34PbTiO3＋5％ WO3＋0．25％MnO2＋xPbO陶瓷（简写为PMW-PNN-PT基陶瓷，x=0，0．04，0．06，0．08）的相组成、微观结构和介电性能的影响规律。方法用半化学法制备了PMW-PNN-PT基陶瓷，通过对预烧粉体和陶瓷的XRD分析确定其相组成，用扫描电镜观察陶瓷的微观形貌，用LCR测试仪测试陶瓷的介电性能。结果随PbO含量的增加，预烧粉体中立方焦绿石相Pb3Nb4O13（简写为P3N2）逐渐减少，三方焦绿石相Pb2Nb2O7（简写为P2N）逐渐增多；过量PbO可以增加陶瓷中的钙钛矿相含量，减少P3N2和Pb2WO5的含量，使陶瓷的晶界逐渐清晰，晶粒发育良好，陶瓷的介电常数逐渐增大，但介电温度稳定性逐渐变差。结论采用半化学法制得了高介电温度稳定性的未过量PbO的PM-PNN-PT基陶瓷，其介电常数高于日本TDK公司的同类产品。     

熔盐法制备CaTiO3∶Pr^3＋荧光粉及其发光性能的研究

以CaCl2为熔盐,采用熔盐法制备了CaTiO3∶Pr3＋红色荧光粉,应用XRD、SEM、荧光分光光度计等测试手段研究了熔盐法制备对粉体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,以CaCl2为熔盐800℃时保温4h,已完全转变为CaTiO3相,与固相法相比,CaTiO3相的完全转变温度降低了400℃,荧光粉的发光强度提高了1.5倍。