Ti/TiAl微层板的高温氧化机理研究

对前期采用电子束物理气相沉积法制备的Ti/TiAl微层板进行了高温氧化研究,利用XRD、SEM、EDS对涂层的相结构变化、表面形貌、化学成分进行了实验分析。结果表明,随着温度升高,Al向富Ti区域的扩散越来越快,界面融混现象愈加严重。微层板的高温氧化机制为：Ti原子的不断外扩散使氧化膜中各层的Ti含量都有增加,Al2O3和TiO2分别具有热力学生成优势和动力学生长优势,表面氧化由最初的Al2O3膜逐渐向(TiO2 Al2O3)及TiO2过渡。     

Nb对Ti/Al2O3界面微观结构与显微硬度的影响

在放电等离子烧结 (SPS)工艺条件下 ,运用SEM、XRD、EDX等测试手段对 12 0 0℃高温处理后的Ti Al2 O3复合材料界面反应区的显微结构及外加金属Nb对其界面特性的影响进行了研究。结果表明 ,不掺加金属Nb时界面反应产物为Ti3Al、TiAl,掺加金属Nb后界面生成TiAl和AlNb2 化合物 ;界面处生成的AlNb2 能有效的阻止Al、O原子向金属Ti中扩散 ,使Ti Al2 O3材料界面反应得到抑制 ,扩散层厚度减少到 5 μm以下 ;Nb的加入使界面扩散区的显微维氏硬度提高近 5 0 % ,金属Ti侧的显微维氏硬度提高 6 0～ 80 %。     

扩散阻挡层对NiCrAlYSi涂层不同条件下热腐蚀行为的影响

利用电弧离子镀技术在DSM11合金基体上制备含或不含扩散阻挡层(diffusion barrier,DB)的Ni Cr Al YSi涂层,对比研究2种涂层在900℃恒温热腐蚀行为和从900℃到室温的循环热腐蚀行为(表面混合盐质量分数为75%Na2SO4+25%K2SO4)。研究结果表明:在恒温热腐蚀条件下,含或不含扩散阻挡层的Ni Cr Al YSi涂层表面主要生成了α-Al2O3和γ/γ′相;腐蚀100 h后,Ni Cr Al YSi涂层出现了较多的Kirkendall孔洞,基体与涂层元素的互扩散明显。Ni Cr Al YSi/DB涂层的扩散阻挡层可有效地抑止基体与涂层的元素互扩散,防护效果比单一Ni Cr Al YSi涂层的效果好。在循环热腐蚀条件下,含或不含扩散阻挡层的Ni Cr Al YSi涂层表面主要生成α-Al2O3、尖晶石、Ti O2和γ/γ′相;腐蚀100 h后,Ni Cr Al YSi涂层内氧化和内硫化现象严重,Ni Cr Al YSi/DB涂层的扩散阻挡层界面易开裂,影响扩散阻挡层的效力,导致涂层体系比单一Ni Cr Al YSi涂层更快失效。     

Nb离子注入Ti—Al合金的氧化性能研究

研究了不同注量Nb离子注入的Ti－Al合金（Al的原子分数为48％）在900,950℃静止空气中的恒温氧化行为．研究发现：注量为3×1017cm(-2)的Nb可以显著改善该合金的高温抗氧化能力;随注量的增加（3×1015→3×10(17)cm(-2)）,其改善能力得到增强;离子注入Nb是通过改变氧化反应初期的氧化形式和Ti－Al合金氧化层的显微结构而发挥作用的．     

CS_2在大气颗粒物表面上的催化氧化反应研究

通过FT IR ,TG DTG DTA和XRD等方法研究了CS2 在大气颗粒物表面上的催化氧化 .结果表明 ,城市大气颗粒物的主要成分为Ca(Al2 Si2 O8)·4H2 O和Ca2 (Mn2 Fe) (PO4 ) 2 ·2H2 O ,即水泥的主要成分 ;常温下CS2 在大气颗粒物表面能被催化氧化 ,产生毒性更大的羰基硫 (COS) ,同时产生单质S ;30 3.2K反应速率常数为 9.45× 10 -2 2 cm3 / (molecular·s) .     

1Cr18Ni9Ti钢热加工过程中的涂层保护

作者以SEM,TEM,EPA等分析为手段,探讨了1Cr18Ni9Ti钢热加工过程中表面出现细微裂纹的原因。结果表明:由于渗硫、渗碳及氧化的共同作用,从而使表面产生细微裂纹,而表面合金元素贫化层是氧化和硫化引起的。作者研制出三种1Cr18Ni9Ti钢加热用的防护涂层,从而有效地防止了渗硫、渗碳、氧化、合金元素的贫化及其裂纹的产生。同时用热力学的观点分析了氧化和渗硫、渗碳之间的相应关系及涂层的防护机理。     

T91钢热浸镀铝及其在水蒸汽中的循环氧化行为

研究SA213T91钢热浸镀铝后并退火后样品在90%Ar+10%H2O气氛中于600,650和700℃下的循环氧化行为.研究结果表明:T91钢热浸镀铝并退火后样品在表面形成Fe2Al5金属间化合物层,该层中有贯穿Fe2Al5层的裂纹;Fe2Al5层下为扩散层;镀层表现良好的抗氧化性能;在600℃氧化速率缓慢,样品表面仅生成极薄的Al2O3膜,其生长方式主要由Al向外扩散为主,而在650℃和700℃时氧化质量增量增大;在循环氧化过程中,由于基体和镀层的热膨胀系数不匹配,镀层在降温和升温过程中将受到循环应力作用,镀层中裂纹增加,并导致镀层剥落.     

CrN/Cr涂层对Ti22Al26Nb合金的高温防护研究

采用电弧离子镀技术在O相Ti22Al26Nb合金表面镀覆CrN以及CrN/Cr涂层并研究了其在800和900℃空气中的等温氧化行为,结果显示O相钛合金表面施加单一的CrN涂层后,涂层表面在氧化时形成了保护性的氧化膜Cr2O3层,因此合金受到了良好的高温防护,但是涂层和基体合金之间发生了明显的互扩散;在CrN涂层和钛合金基体之间施加纯Cr扩散障层后形成的CrN/Cr涂层,其表面除了象单一CrN涂层那样氧化后形成了一层连续、致密、结合良好的保护性氧化膜Cr2O3层外,还能有效的抑制涂层与基体合金之间的互扩散,此外扩散障Cr层的存在使得靠近其基体的晶粒也出现了长大现象。     

NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应机理

采用电弧离子镀技术在TC4(Ti6Al4V)合金基体表面沉积制备NiCrAlY涂层.通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射分析及显微硬度测试,研究真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响;分析界面反应产物的形成过程;讨论Cr元素在界面反应中的作用机制.研究结果表明:真空热处理后NiCrAlY涂层中有γ'-Ni3Al相析出,提高了涂层的表面硬度;在870℃以下热处理,NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应产物的出现顺序依次为:相变影响区→Ni3(Al,Ti)和Ti2Ni化合物层→TiNi化合层;Cr元素在870℃以上开始扩散并参与界面反应,形成TiCr2化合物.     

TiAl自蔓延高温合成反应的机理

用燃烧波淬熄法研究了大颗粒Ti粉和Al粉制备TiAl金属间化合物的自蔓延高温合成反应机理.通过电镜观察和能谱分析发现:反应过程可用毛细铺展 界面反应机制解释.熔融的Al在整个反应过程中起着主要作用,首先熔融的Al液通过Ti粉间的毛细管作用以薄膜的形式铺展在Ti粉表面,并在接触面生成TiAl3.反应放出的热量有利于加速反应的进行,促使TiAl3与Ti进一步反应生成TiAl.但是生成的TiAl3层阻碍了Al液与Ti粉的接触,制约了反应的进行.最后,在试样中可以同时看到完全反应的Ti粉和未完全反应的Ti粉.     

Ni-Cr-Mo-Cu合金的高温氧化特性

运用静态等温氧化法研究了自制Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金在600、800、1 000℃下的氧化特性,采用X射线衍射对氧化层进行了相的分析,并用电子显微镜对氧化层形貌进行观察.结果表明,Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金氧化时先发生选择性氧化生成Cr2O3,随后发生分层氧化生成NiO和NiCr2O4,在高温长时间下Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金表现出较不锈钢更为优越的抗氧化性能.     

铝化物涂层高温氧化寿命的预测

对铝化物涂层高温氧化寿命进行实验检测,是一项十分费时且耗能的工作。该文运用半经验公式预测铝化物涂层高温氧化寿命,既可由较高温度下的短期寿命推算涂层在较低温度下的长期寿命,也可由两种不同温度下的退化程度推算其它温度下任意给定时间的退化程度。以一种新型钴基合金DZ40M的Ti改性铝化物涂层(厚度约为20μm)为对象,利用1100℃和1050℃的有关实验数据,估算了该涂层在给定温度1000℃下的高温氧化寿命,估算值约为1904h。而相应的实测动力学曲线显示的对应值为2000h左右,从而证明了该估算方法的实用性。     

A novel advanced oxidation process――wet electro-catalytic oxidation for high concentrated organic wastewater treatment

A novel advanced oxidation process——wet electrocatalytic oxidation (WEO) was studied with p-nitrophenol as model pollutant and β-PbO2 electrode as the anode. Compared with the effect of the individual wet air oxidation (WAO) and electrochemical oxidation (EO), the effect of WEO showed syn- ergistic effect on COD removal under the conditions of temperature 160℃, C=1000 mg·L-1, PN2=0.50 MPa, PO2=0.9 MPa, current density = 3 mA·cm-2, Na2SO4 3 g·L-1. And the synergistic factor got the best value of 0.98 within 120 min after 180 min treatment. The synergistic factor was studied after 120 min treatment at 100℃, 120℃, 140℃ and 160℃, and the effect of 120℃ was the best with the value of 1.26. Possible mechanism for the synergistic effect was discussed based on the analysis of free-radical generation and intermediates detected by HPLC and GC/MS.     

喷丸处理对1Cr13钢选择氧化的作用

对1Cr13钢进行了不同时间(5,10,20,40 min)的喷丸处理,研究了喷丸处理对1Cr13钢在800℃空气中的抗高温氧化性能。高温氧化实验及表面形貌观察分析发现,喷丸处理形成了一个晶粒细化层,降低了1Cr13钢发生选择氧化所需的临界含量,氧化增重显著降低,氧化膜剥落也有所改善。喷丸处理促进了1Cr13钢表面形成选择性的保护氧化膜,提高了1Cr13钢的抗高温氧化性能,喷丸处理10~20 min的试样抗高温氧化性能最佳。     

铸造镍基高温合金K35的氧化动力学

用静态增重法研究了K35镍基铸造高温合金的800℃氧化动力学·结果表明,K35合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级·利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析确定K35合金氧化膜组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO·TiO2·由于钛氧化物的存在,在高温氧化期间,K35合金发生了内氧化·     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

分子氧催化氧化环己烯研究进展

综述了在生物氧载体催化剂和高分子负载生物氧载体催化剂催化下,通过加入共还原剂或不加入共还原剂,分子氧氧化环己烯氧化反应的进展.     

Pilot Scale Test to Treat High Concentration Gasification Wastewater Using Catalytic Oxidation and Aerobic Biological Fluid-Bed Combination Process

The gasification wastewater is a kind of typical organic industrial wastewater with high chemical oxygen demand （COD） and ammonia nitrogen, which could not be completely degraded by the traditional physical, chemical and biological method. So it is very important to find an effective treatment process. A combination process of catalytic oxidation with noble metal catalysts and aerobic biological fluid-bed packed with the new ultrastructure biological carriers, which was developed by ourselves, was investigated to treat the gasification wastewater. The pilot scale test with 0.5 m^3/h influent flow was carried out to investigate the performance of this new combination process. The results showed that the effluent COD was 84.02 mg/L, ammonia nitrogen was 14.15 mg/L, and total phenol was 0.20 mg/L, which could completely meet the Grade I of Wastewater Discharge Standard （GB8978-1996）, when the influent average COD was 5 564 mg/L, ammonia nitrogen was 237 mg/L, and total phenol was 1 100 mg/L. The two catalytic reactors could evidently improve the wastewater biodegradability, and the value of BOD5/COD （B/C） increased from 0.23 to 0.413 in the one-stage catalytic reactor and from 0. 273 to 0.421 in two-stage catalytic reactor. The further experiment results showed that the effluent quality of this new combination process could still meet the discharge standard, when the COD loading was 8.65 kg / （m^3· d）. Most of aromatic and heterocyclic compounds were degraded effectively in this combination process.     

厌氧氨氧化菌的培养与驯化研究

以厌氧污泥为种泥，采用UASB反应器初步完成了厌氧氨氧化（ANAMMOX）菌的培养与驯化，在实验进行了100多天里，氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别可达70．9％和78．6％，到实验后期的40天，两者的平均去除率分别为40．6％和56．6％，进水碱度（以CaCO3计）以300mg/L较为合适，当时pH值在7.4-8.2之间，适合ANAMMOX菌的生长，另外，计算表明，正常的ANAMMOX反应应该处于较强的氧化状态，实验测定的结果与此相符合。     

水处理中的高级氧化技术

高级氧化技术在有机废水治理方面因为具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点逐渐引起了各国的重视,并相继开展了研究与开发工作,但是其具体的反应机理仍然是众多学者争论的焦点。本文对目前水处理领域中的高级氧化技术进行了系统的分析和总结。