机械诱发自蔓延反应合成Ti3AIC2的机理研究

以3Ti/Al/2C粉体为原料,采用机械合金化的方法以合成Ti3AlC2:材料.研究结果表明,在机械合金化过程中诱发自蔓延反应,反应会产生大量坚硬的小块体颗粒,大小约为0.2～11mm.粉体的组成相为TiC、Ti3AlC2、Ti21C,而块体仅含有TiC和Ti3AlC2.获得的粉体和块体产物中Ti3AlC2含量分别约为63wt%和84.8wt%.提出了一个机械诱发自蔓延反应合成Ti3AlC2的反应机制,即Ti3AlC2是从固相Tic与Ti-A1液相中形核并长大.     

阳离子类型对钢筋腐蚀临界氯离子浓度的影响

采用饱和Ca(OH)2溶液和水泥浸泡液2种混凝土模拟孔溶液,选用NaCl,KCl,MgCl2和CaCl2等4种氯盐,通过逐级添加氯盐方式腐蚀钢筋,以半电池电位法测得的自腐蚀电位和电化学阻抗技术测得的腐蚀电流密度分别判定钢筋起始腐蚀对应的临界氯离子浓度.研究结果表明:阳离子类型对钢筋腐蚀的临界氯离子浓度有明显影响;在饱和Ca(OH)2溶液中,Mg2+和Ca2+降低了钢筋腐蚀的临界氯离子浓度;在水泥浸泡液中,Mg2+和Ca2+则提高了钢筋腐蚀的临界氯离子浓度;在2种混凝土模拟孔溶液中,同价阳离子的临界氯离子浓度相同.     

Y2O3-Al反应合成YAG相变分析

针对高纯Y2O3和Al粉体之间发生的相变和Y2O3-Al粉体固相反应法制备的YAG粉体进行了研究。Y2O3-Al粉体在摩尔比3∶10和转速200 r/min条件下球磨12 h,在1 200℃空气中煅烧2 h生成YAG粉体。采用DTA-TG表征混合的Y2O3-Al粉体热物性,并采用XRD、SEM表征混合的Y2O3-Al粉体、YAG粉体特性。实验表明：Y2O3-Al粉体在569℃时,Al粉氧化显著,Al氧化物继续与Y2O3粉反应;600℃煅烧后出现YAM相,800℃煅烧后显现YAP相,1 200℃煅烧生成YAG粉体;混合的Y2O3-Al粉体和煅烧的YAG粉体粒径均为亚微米级,粉体存在软团聚。     

电解质基板材料γ-LiAlO2粉体的合成制备

利用固相合成法 ,用 Li2 CO3 与 Al2 O3 反应作为研究对象 ,探讨了制备亚微米的γ- Li Al O2粉末的工艺和反应过程 ,并采用 TG、DSC、XRD、FTIR等不同的测试手段对合成的亚微米γ-Li Al O2 粉料进行了表征 .结果表明 ,Li2 CO3 和γ- Al2 O3 在 80 0°C左右反应产物主要为α- Li Al O2 ,1 0 0 0°C左右反应主要产物为 γ- Li Al O2 (纯相含量 x=97% ) .Li2 CO3 和 γ- Al2 O3 反应温度较高 ,合成的物相晶态较纯 ,反应过程中不能明显观察到β- Li Al O2 .实验合成制备的亚微米γ- Li Al O2 粉料的平均粒径小于 0 .3μm.     

掺杂氧化物对ZrO_2相结构稳定性及烧结性能的影响

采用共沉淀-凝胶方法,通过低温煅烧和中温烧结,分别制备了Y2O3、Al2O3掺杂的ZrO2粉体和陶瓷;利用X射线衍射分析、扫描电镜和透射电镜等手段,对掺杂不同氧化物ZrO2相结构的稳定性及烧结性能进行了研究.结果表明:在ZrO2中掺杂摩尔分数5%的Y2O3或者Al2O3,870℃焙烧15min的粉体前者为立方相,后者为四方相;它们的粉体成型后经1400℃烧结4h,前者在室温下仍能保持立方相,后者却得到的是单斜相;在焙烧粉末中,Al3+固溶到ZrO2的晶格中,对ZrO2四方相晶格起到稳定作用,而在其陶瓷中,Al3+从ZrO2的晶格中扩散到晶界,对ZrO2不起稳定作用,只起促进烧结和细化晶粒的作用.     

棒状结构LaAl_(11)O_(18)的共沉淀原位合成及物相结构研究（英文）

以硝酸铝,硝酸镧及碳酸氢铵为原料,采用共沉淀法制备纯相的LaAl11O18及Al2O3/LaAl11O18复合粉体。分别用激光粒度仪,X射线衍射,扫描电镜对粉体的粒度,物相组成及形貌进行了表征。结果表明,所制备的纯相LaAl11O18粉体及Al2O3/LaAl11O18复合粉体平均粒径约为1μm;在800℃到1200℃之间快速升温,加大Al2O3的比例均会抑制LaAlO3的形成,有利于得到纯相铝酸镧粉体;同时发现得到的LaAl11O18晶粒呈棒状,长径比约为5∶1,能够均匀的分散在Al2O3基体中。     

机械诱发自蔓延反应合成Ti_3AlC_2的机理研究

以3Ti／Al／2C粉体为原料,采用机械合金化的方法以合成Ti3AlC2材料。研究结果表明,在机械合金化过程中诱发自蔓延反应,反应会产生大量坚硬的小块体颗粒,大小约为0．2-11mm。粉体的组成相为TiC、Ti3AlC2、Ti2AlC,而块体仅含有TiC和Ti3AlC2。获得的粉体和块体产物中Ti3AlC2含量分别约为63wt％和84．8wt％。提出了一个机械诱发自蔓延反应合成Ti3AlC2的反应机制,即Ti3AlC2是从固相TiC与Ti-Al液相中形核并长大。     

Ti-C-Al-Fe_2O_3反应体系的热力学及形成产物的分析

针对Ti-C-Al-Fe2O3体系进行了热力学计算,并结合DSC及XRD分析,为研究该体系反应合成TiC,Al2O3提供了理论依据.计算结果表明:该体系在发生SHS反应时,可以生成TiC,Al2O3,Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等产物,但TiC,Al2O3的热力学稳定性要远远大于Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等相,因此,在1600℃的钢液引燃的SHS反应过程中,只能生成TiC,Al2O3两种产物.通过XRD分析也证明了在反应产物中只有TiC,Al2O3两种物质形成.     

电解溶液法制备TiO2/Al2O3复合粉体

以四氯化钛和六水三氯化铝为原料，采用电化学方法制备了TiO2／Al2O3复合粉体。以XRD对粉体进行表征发现，以电解TiCl4和MCl3的混合溶液得到的粉体中，氧化铝主要分布在颗粒的表面。分别电解TiCl4与AlCl3的水溶液，待成胶后再混合而得到的粉体中，两种成分分布比较均匀。对复合粉体进行高温处理，在500℃可以得到R—TiO2／γ-Al2O3的复合粉体，而在950℃可以得到R-TiO2／α—Al2O3的复合粉体，在1200℃可以得到Al2TiO3复合陶瓷粉。     

混凝土模拟液中临界氯离子浓度影响因素分析

采用Ca(OH)2溶液作为混凝土模拟孔溶液,通过动电位极化曲线获取B值来计算腐蚀电流密度进而判断钢筋腐蚀开始的时间,研究了交流阻抗谱和线性极化2种电化学测试方法以及pH对模拟液中引起钢筋锈蚀的临界氯离子浓度的影响规律.研究结果表明:相同条件下线性极化法测得的临界氯离子浓度大于电化学阻抗谱测得的结果;以溶液中氯离子的摩尔浓度表示临界氯离子浓度时,其值随pH值的减小而减小;而以C(Cl-)/C(OH-)表示临界氯离子浓度时,其值随着pH值的减小而增大.     

引气混凝土在冻融循环过程中的氯离子渗透与孔结构

C30和C50引气混凝土在3.5%NaCl溶液中自然浸泡或快速冻融循环,测试盐冻过程中混凝土表面和内部的超声声时,混凝土中的氯离子浓度分布及孔结构演变。研究结果表明:超声声时较好反映了混凝土在盐冻过程中的损伤演化,其表面和内部超声声时均先下降,后保持稳定,当混凝土剥落严重时迅速上升;冻融循环过程中的低温环境降低了混凝土表面氯离子浓度和氯离子扩散速度,但冻融损伤程度的增加将导致混凝土中氯离子扩散速度的提高;盐冻循环50,150和400次时,C50混凝土中孔径大于100 nm毛细孔数量由31.85%提高到42.70%和56.60%,孔径大于0.1 mm的微裂纹数量由12.80%降低为8.37%,并最终提高到25.29%。此外,混凝土经过150次冻融循环,相比于C30混凝土,C50混凝土中孔径大于100 nm的毛细孔数量降低20.10%,微裂纹数量降低43.44%。     

高地温对混凝土氯离子渗透性能影响分析

混凝土的抗氯离子渗透性是混凝土耐久性的一个重要指标,影响到引水隧洞等工程的使用寿命。为获得高地温对混凝土氯离子扩散的影响规律,在电通量法获得不同养护温度条件下,混凝土的抗氯离子渗透实验结果的基础上,采用非线性氯离子吸附模型与温度耦合的数值计算方法,分析了不同温度梯度条件下混凝土氯离子扩散规律。结果表明:20～60℃混凝土抗氯离子渗透性能随温度升高而增强; 60～90℃抗氯离子渗透性能随温度升高而迅速降低;随时间的推移自由氯离子在混凝土中呈非线性扩散且深度不断增大,直至穿透混凝土。因此,进行氯离子在混凝土中的扩散分布研究,可以客观地预测混凝土的服役寿命。     

时变扩散系数对混凝土结构服役寿命的影响

基于氯离子二维扩散模型考虑混凝土氯离子扩散衰减系数及其随机性,计算了氯盐侵蚀下混凝土结构的可靠度及服役寿命。为克服传统可靠度敏感系数的缺陷,分析氯离子扩散衰减系数及其随机性对混凝土结构耐久性的影响,根据全微分公式导出了可靠度对随机变量均值和变异性的无量纲敏感系数。计算结果表明,忽略氯离子扩散系数时变性会导致显著地低估结构服役寿命,而不考虑衰减系数的随机性又会明显地高估结构耐久性能。敏感性分析结果表明,混凝土氯离子扩散衰减系数与混凝土保护层厚度对氯盐侵蚀下混凝土结构耐久性的影响占主导地位,并随着服役时间的增加,衰减系数的影响会超过混凝土保护层厚度。     

盐湖地区钢筋混凝土结构使用寿命的预测模型及其应用

根据Fick扩散定律，推导出综合考虑混凝土的氯离子结合能力，氯离子扩散系数的时间依赖性和混凝土结构微缺陷影响的新扩散方程，建立了用于预测混凝土使用寿命的氯离子扩散理论模型，用暴露于青海盐湖地区的C20和C40混凝土立方体试件对理论模型进行了实验验证，用在青海盐湖地区实际运行19a的钢筋混凝土结构对理论模型进行了工程验证，结果表明，本文理论模型的预测值与实测值非常吻合，而Fick第二扩散定律与实测值明显不符，此外，运用本文理论模型预测普通钢筋混凝土电杆在盐湖地区的使用寿命仅1．2a，而抗腐蚀钢筋混凝土电杆的使用寿命能够达到50a以上。     

过渡离子Fe^3＋在KMgF3中局域晶体结构理论的研究

通过对角化能量矩阵研究了KMgF3：Fe^3＋系统的EPR谱．引入了双层配体模型,即6个F离子为第一层配体和8个K离子为第二层配体,来描述KMgF3：Fe^3＋系统．通过同时模拟第二和第四个EPR参量D和（a-F）,在理论上发现了沿C3轴的一个K^＋离子向Fe^3＋离子的移动,并且这个移动导致了第一层的六个F配体的移动．用Fe^3＋-F^-键和C3轴的夹角θ1和θ2描述这个畸变．在室温下,得到两个畸变角△θ1=5．54～6．07°,△θ2=-4．60～5．00°．这个结果与重叠模型估计的角度具有可比性．     

纳米二氧化钛粉末离子掺杂研究

采用溶胶-凝胶法制备了13种离子掺杂的纳米TiO2光催化剂．系统的考察了它们光催化降解甲基橙的催化活性．并且对其可能的光催化活性的影响因素进行了全面的分析．发现其催化活性的变化与这些离子的掺杂浓度、离子半径、离子的电子亲和势、离子的电子构型、离子掺杂对TiO2造成的晶格畸变以及离子在TiO2晶体中的能级位置等因素有关．其中,掺杂V^5 、Ag^ 、Ni^2 、La^3 、Fe^3 及W^6 能够有效提高光催化降解甲基橙的脱色率;而对于Cr^3 以及闭壳型的Zn^2 、Al^3 等对TiO2光催化活性的影响较小．甚至有所降低．     

溶胶制备工艺对ZrO_2－Y_2O_3涂层性能的影响

用无机金属盐水解及有机醇盐中间体合成两种不同的工艺路线制备了ＺｒＯ_２－Ｙ_２Ｏ_３复合Ｓｏｌ（溶胶），对比了通过Ｄｉｐ－Ｃｏａｔｉｎｇ的方法在ＧＨ２２０／ＭＣｒＡｌＸ基体上形成致密ＺｒＯ_２－Ｙ_２Ｏ_３陶瓷涂层的能力，以及涂层在１０００℃的静态抗氧化性能．结果表明，金属有机醇盐工艺制备的ＺｒＯ_２－Ｙ_２Ｏ_３陶瓷涂层具有极其优越的高温静态抗氧化性能．无机金属盐水解所制备的ＺｒＯ_２－Ｙ_２Ｏ_３涂层抗氧化能力明显低于金属有机醇盐工艺．可能的原因是残留在涂层内的微量酸根离子使氧化和腐蚀过程加剧．     

放电等离子烧结制备Ca2Co2O5陶瓷过程中Co价态分析

采用(NH4)2C2O4共沉淀法制备出CaC2O4和CoC2O4前驱物,在800℃对前驱物煅烧8 h得粉体组成为Ca2Co2O5,Co3O4,CaO,该粉体经放电等离子烧结(SPS)后所得陶瓷块体为纯相Ca2Co2O5,利用X光电子能谱(XPS)分析了烧结前后样品中Co元素价态.     

铁路钢筋混凝土桥梁结构混凝土氯盐病害

基于严重病害的既有铁路钢筋混凝土桥梁的检测实践,通过对典型病害构件(桥面板、盖梁、梁体、墩等)混凝土的试验测试分析,研究了实际服役环境条件下铁路钢筋混凝土桥梁氯盐侵蚀破坏特征,调查了混凝土中氯离子迁移特性和分布,以及相应混凝土中的碱含量、pH值的变化规律.结合微观结构分析,进一步对铁路钢筋混凝土桥梁的氯盐破坏机理及其微观结构特征进行了深入探讨.研究结果表明:氯化钠盐溶液在该结构混凝土中的迁移速度非常快且发生了物理结晶作用;氯化钠盐溶液的侵入引起了混凝土中碱含量的明显增加和pH值的降低.混凝土内部孔结构发生了明显粗化.研究结果可为既有铁路钢筋混凝土桥梁氯盐病害的整治与修复提供科学依据和技术支持.     

毛细管电泳测定气溶胶中的无机离子

研究了用毛细管电泳法测量气溶胶中无机离子（F^-,Cl^-,NO₃^-,SO₄^2-,Na^＋,NH₄^＋,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺）组分的方法。结果表明,用这种方法得到的标准曲线具有良好的线性相关关系,线性范围和重复性也基本可以满足一般气溶胶样品的测量,可以达到定量测量的要求。用该方法对实际大气气溶胶样品进行了测量,测量结果与用离子色谱法测量得到的结果相关性很好,T 检验表明两结果之间无显著性差异。