CMAS对钇稳定氧化锆热障涂层的微观结构变化及元素损失影响

钙镁铝硅酸盐(CMAS)对TBCs材料的耐久性能有很大的影响,因此CMAS的腐蚀越来越受到人们的关注.该文研究了空气等离子喷涂(APS) 7%Y_2O_3稳定ZrO_2(7YSZ)热障涂层(TBCs)在CMAS腐蚀下的微观结构变化,并且定量分析了在CMAS腐蚀情况下Y元素损失对涂层性能的影响.CMAS腐蚀涂层的显微形貌表明,CMAS在YSZ中的渗透深度随温度的升高而增大,孔隙率随温度的升高而减小.拉曼光谱仪的实验结果表明,CMAS腐蚀后的YSZ可以发生四方(t)相到单斜(m)相转变,X射线衍射测量也证实了这一点.电子探针微观分析结果表明,腐蚀后YSZ中的Y含量降低并转移到CMAS中.此外,研究还表明了CMAS中Y含量在不同加热温度和加热次数下的平均浓度变化.     

CMAS组分对EB-PVD热障涂层微结构退化的影响

该文对典型Ca/Si原子比为0.33、0.73、1.78的CMAS (主要组分为CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2)腐蚀的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)的微观结构特征进行了详细的对比研究.研究发现:当Ca/Si原子比为0.33时,沿着整个被腐蚀的YSZ涂层会有ZrSiO_4形成,YSZ陶瓷层上部区域原始的"羽毛状"柱状晶转变成相互连接的颗粒状结构,陶瓷层中部和下部区域仍为柱状晶结构,在颗粒状晶粒间隙和柱状晶晶粒间隙都有CMAS渗入.当Ca/Si原子比增加到0.73时, YSZ上部柱状晶退化成晶粒,下部柱状晶"羽毛状"结构退化,柱状晶上有明显的腐蚀坑,整个YSZ晶粒之间充满了非晶态的CMAS,而且在YSZ的顶部有部分m-ZrO_2出现,在YSZ/Al_2O_3界面处还有硅酸锆(ZrSiO_4)、钙长石(CaAl_2Si_2O_8)和尖晶石(MgAl_2O_4)形成.当Ca/Si原子比增加到1.78时,柱状晶转变成等轴晶,非晶的CMAS和MgAl_2O_4填充在晶粒间隙,并伴随有t-ZrO_2到m-ZrO_2的相转变.结果表明,Ca/Si原子比含量高的CMAS对YSZ涂层具有更大的破坏性.     

催化剂中添加不同分子筛催化甲醇与二氧化碳反应合成碳酸二甲酯的研究

用共沉淀法制备Cu/ZnO-Al_2O_3/La_2O_3-ZrO_2催化剂,并向其中添加不同分子筛.对比发现,Cu/ZnO-Al_2O_3/La_2O_3-ZrO_2/HZSM5催化剂的催化活性是最高的.在催化剂使用量为1.0g、反应温度为230℃、反应压力为1.0MPa的条件下,甲醇的转化率达到8.99%,碳酸二甲酯的选择性为88.33%.     

2，3-二氯苯甲酸的合成新方法

探索了一条合成抗癫痫药拉莫三嗪(Lamotrig-ine)的关键中间体2,3-二氯苯甲酸的新路线.以邻氯苯胺为原料,与水合三氯乙醛、盐酸羟胺反应先制得邻氯基(N-肟基乙酰)苯胺,用浓硫酸关环生成3-氯靛红.再用过氧化氢氧化,制得2-氨基-3-氯苯甲酸;然后再经过酯化、重氮化、Sandmeyer氯代和水解,得到了目标产物2,3-二氯苯甲酸,反应总收率为49%.其结构经1H NMR、13C NMR和IR表征.     

免水洗锌钙系磷化膜的常温制备与表征

钢铁试片在以磷酸、氧化锌、硝酸钙、钼酸铵等参加成膜反应且产物为磷化膜、沉渣和易挥发物的材料组成的锌钙系磷化液中常温快速磷化,然后自然干燥2 h以上,生成了免水洗的彩色锌钙系磷化膜.通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(XPS)、腐蚀、喷涂等测试手段对磷化膜进行表征.结果表明:免水洗的磷化膜,由Fe3 ,Zn2 ,Ca2 的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成,膜晶粒尺寸≤2μm,膜连续、致密,膜重约1.2 g.m-2,耐3%的NaCl溶液腐蚀约2.5 h,喷涂铁红环氧底漆后检验涂层的附着力达一级,比传统工艺(磷化后水洗)形成的磷化膜质量更好.     

多孔纳米球NiFe2O4的制备、表征和性质研究

用简单的水热法合成多孔纳米球NiFe_2O_4,采用SEM、EDS和XRD等方法对该材料的表面形貌和结构进行表征.利用多孔纳米球NiFe_2O_4作为光催化剂,在紫外光照射下对亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)三种有机染料进行降解,并对其光催化反应机理进行了研究.此外,对多孔纳米球NiFe_2O_4的电化学性能进行了研究,当工作电极的电流密度为0.6A·g~(-1)时,比电容为309F·g~(-1).且多孔纳米球NiFe_2O_4在1500次充放电循环之后,其比电容为初始比电容的85%,表明其具有优异的电化学性能.     

盐酸浓度对多孔中空棒状In_2O_3结构的影响

用化学腐蚀的方法把ZnO/In_2O_3核壳结构中的ZnO纳米棒除去形成多孔中空棒状的In_2O_3纳米结构,探讨化学腐蚀中ZnO核恰好完全去除,且壳层In_2O_3中空形貌不被破坏时HCl的最佳浓度。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对产物的物相、微观形貌进行表征。结果表明:pH=1的HCl既可保证ZnO完全去除,又不影响In_2O_3多孔中空形貌。     

稀土钽酸盐热障涂层材料热物理性能优化

热障涂层材料作为航空发动机及燃气轮机高温部件的热防护涂层，可改善高温部件的服役条件，延长服役寿命，节约燃料.目前使用最多的热障涂层材料氧化钇稳定氧化锆(YSZ)在高温下(>1 200 ℃)发生相变体积变化易导致涂层失效，同时热导率(2.5 W·m-1·K-1，900 ℃)仍然偏高，这些问题严重限制了其进一步的发展.近年来，稀土钽酸盐陶瓷材料（RETaO4,RE3TaO7,RE为稀土元素）因其优良的热物理性能和力学性能引起了广泛关注，并且通过掺杂、置换、合金化效应等手段在晶体中引入缺陷可进一步降低稀土钽酸盐的热导率(1.04~1.30 W·m-1·K-1，900 ℃)，其与YSZ系列相比热导率下降超过50%，而其热膨胀系数为10.2×10-6~11.8×10-6 K-1(1 200 ℃) 明显高于YSZ，与此同时稀土钽酸盐陶瓷的高温相稳定性及力学性能都得到了不同程度的改善.该文对过去稀土钽酸盐陶瓷材料的热物理性能优化情况进行总结，并对其未来发展及研究方向进行了展望.     

多弧离子镀TiC涂层水环境下摩擦学行为的研究

TiC涂层的制备采用多弧离子镀技术在钛合金(Ti_6Al_4V)表面沉积,并利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站和多功能摩擦磨损试验机等表征Ti6Al4V及TiC涂层的微观结构、耐腐蚀性能和机械性能.研究结果显示,TiC涂层结构均匀致密,C元素主要以Ti-C、sp~2C-C及sp~3C-C键的形式存在;在钛合金表面沉积涂层后,材料硬度由6 GPa提高到37.5 GPa,腐蚀电流密度由2.4×10~(-6)m A/cm~2下降到6.2×10~(-7)m A/cm~2,在大气、去离子水、海水环境中的摩擦学性能得到显著提升.     

一种新的3-(2-丙烯酰基)-1,3-□唑烷-2-酮的合成方法

采用乙基溴化镁作试剂 ,使它与 1,3唑烷 2酮反应生成 1,3唑烷 2酮镁盐 ,然后与丙烯酰氯反应 ,生成 3(2丙烯酰基 ) 1,3唑烷 2酮 ,产率达 6 4% .     

半胱氨酸-银(I)反应的研究

用UV-Vis光谱、荧光光谱和电泳等方法考察了半胱氨酸(Cys)同银(I)离子间的相互作用以及在微乳液体系中制备氨基酸-银固态物种,并用扫描电子显微镜(SEM)和EDS能谱进行了结构分析和表征.研究了介质的pH,各组分浓度,包括半胱氨酸、银(I)离子、甲醛、十二烷基硫酸钠(SDS)和Na_2B_4O_4以及温度、光照度和光照时间等对反应的影响.结果表明,半胱氨酸(Cys)与银(I)离子作用的最佳条件是pH=7.39左右,Cys浓度为2.4mmol·L~(-1),AS(NH_3)_2~+浓度为1.2 mmol·L~(-1),Na_2B_4O_7浓度为3.0 mmol·L~(-1),SDS浓度为0.4%,HCHO浓度为0.008%,反应时间为90 min,光照度>600 Lux.制备的氨基酸-银固态物种,各成分的理论含量与实测结果基本相吻合,其形貌主要为三棱柱和四面体,微粒粒径在1～100 μm之同.     

Na2O—B2O3—V2O5系玻璃中V^4＋结构的ESR研究

本文对Na_2O-B_2O_3-V_2O_5玻璃体三元系统中的V~(4 )作了ESR研究.通过ESR测量和分析,得到结论:V~(4 )离子以钒酰离子VO~(2 )形式存在于本样品中,是六配位的八面体结构,并且沿四方对称轴有压缩畸变.本文还对V~(4 )的配位键性质作了讨论.     

MoS2上Cu2 O的担载及催化性能研究

采用两步水热法制备了Cu_2O/MoS_2催化剂,首先,通过水热法获得层状的MoS_2纳米片,然后在MoS_2纳米片上合成Cu_2O纳米颗粒,形成负载型Cu_2O/MoS_2催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂的结构进行表征,并以NaBH_4还原对硝基苯酚(4-NP)为探针反应评价其催化性能.研究表明,担载之后,Cu_2O纳米粒子均匀分散在MoS_2载体表面,粒子尺寸明显减少,由此催化NaBH_4还原4-NP的性能也得到了显著改善.     

硼对电解锌用铝阴极板组织与耐腐蚀性能的影响

通过在780℃熔融工业纯铝(1070)中添加硼酸盐(Na_2B_4O_7),制备了电解锌用铝合金阴极板,研究了硼酸盐添加量与反应时间对阴极板显微组织与耐蚀性能的影响.研究结果表明,随着Na_2B_4O_7添加量的提高以及保温时间的延长,Al阴极板中的Fe相含量逐渐减少,且析出形貌由针状逐渐变为细小的颗粒状.因此,在铝熔液中加入Na_2B_4O_7可有效降低Al中的Fe含量,并改变Fe相的形貌.对不同Na_2B_4O_7添加量和保温时间所得到的Al阴极板在模拟电解液浸泡腐蚀实验以及电化学测试的结果表明:随着硼酸盐添加量的增加,合金阴极板的耐蚀性能逐渐增加,当硼酸盐的添加量为0.7%(质量分数),保温时间为60min时,所得到的Al阴极板Fe相含量最少,并表现出最佳的耐蚀性.     

SrNb_2O_6:Eu~(3+), Bi~(3+)红色荧光粉的固相合成及发光性质研究

采用高温固相反应法合成稀土离子Eu~(3+)掺杂的铌酸锶红色荧光粉,对其晶体结构和荧光性质进行了X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)的表征,同时研究了共激活剂Bi~(3+)对SrNb_2O_6:Eu~(3+)发光性质的影响.结果表明,在1 200 ℃焙烧后可得到SrNb_2O_6纯相;Sr_(1-x)Nb_2O_6:Eu_x~(3+)荧光粉可以被395 nm近紫外光有效激发,发射峰以Eu~(3+)的5D_0→7F_2(614 nm)电偶极跃迁为最强峰,Eu~(3+) 在SrNb_2O_6中应处于偏离反演对称中心的格位,当x=0.15时,SrNb_2O_6:Eu~(3+)在614 nm处的发光强度最大;共激活剂Bi~(3+)的掺入可以增强SrNb_2O_6:Eu~(3+)荧光粉在325 nm左右激发峰的强度.     

2-(2-氯乙氧基)乙酸的合成

以2-(2-氯乙氧基)乙醇为起始原料,经氧化合成2-(2-氯乙氧基)乙酸.比较了硝酸、琼氏试剂、过氧化氢和次氯酸钠4种氧化剂的氧化效果,确定了用硝酸为氧化剂的方法:等摩尔比的2-(2-氯乙氧基)乙醇和浓硝酸在水中,于35～40℃反应24h,收率达89%,产物经IR和1HNMR表征.该合成过程中采用硝酸作氧化剂,反应收率高,成本低,工艺过程较简单,适合工业化生产.     

氧化铁纳米晶的水热合成及表征

以硝酸铁为铁源,氢氧化钠溶液为沉淀剂,通过水热法合成了氧化铁纳米晶.利用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对Fe2O3纳米晶的结构及形貌进行了表征分析.结果表明,p H=7时,在180℃下反应24 h更有利于颗粒粒径的细化,并使其粒径分布均匀,所得样品为六方晶系的Fe2O3.     

热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与表征方法

热障涂层(TBCs)是提高发动机服役温度最切实可行的办法，航空发动机推重比、可靠性、热效率的任何一点进步都将依赖于热障涂层技术的发展.剥落失效是制约国际热障涂层发展与应用的重要瓶颈，这一瓶颈在我国尤为突出，但目前人们对热障涂层剥落失效的热力化耦合本质机制理解还很不透彻，缺乏合适的理论模型与分析方法来分析和控制涂层的过早剥落.针对“剥落失效”制约TBCs发展与应用的瓶颈问题提炼出热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与实验方法的关键科学问题.基于该科学问题进行了详细的评述，包括建立TBCs破坏机制分析的热力化耦合理论模型，发展考虑实际几何形状、真实微观结构、复杂服役环境与热力化耦合理论模型的有限元模拟方法，结合TBCs热力化耦合破坏实验的研究，分析TBCs高温氧化、CMAS腐蚀、冲蚀，以及三者共同作用的热力化耦合破坏机理，提炼出影响TBCs剥落失效的关键因素.在此基础上，发展TBCs关键性能的表征方法，并建立关键因素与TBCs材料、工艺之间的关联，指导TBCs的优化设计与安全应用.最后提出了未来的重点研究方向.     

焙烧温度对V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂氧化二甲醚的影响

采用沉淀浸渍法与共沉淀法结合合成了不同焙烧温度下的V_2O_5/MoO_3-SnO_2催化剂,并用此系列催化剂进行了二甲醚(DME)催化氧化制取甲缩醛(DMM)的反应.对催化剂样品进行了XRD、BET表征,在二甲醚与氧气原气料体积比为1∶1的条件下进行催化反应,分析不同焙烧温度对催化剂的催化性能的影响.实验结果表明:600℃焙烧后的催化剂在反应温度为160℃,体积空速为600 h-1时表现了最佳催化活性,甲缩醛的选择性也达到最大值为67. 98%.     

泡沫Ni负载FeCo_2O_4纳米阵列电极的制备及其超级电容性能

采用简单的水热法在泡沫镍基质上直接制备FeCo_2O_4纳米阵列材料,并通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及热重分析(TGA)等手段对制备材料的形貌、结构、元素组成分布及其热稳定性能进行表征.实验结果表明,制备的FeCo_2O_4具有由纳米片层构成的纳米花阵列结构.在三电极体系及2mol/L H_2SO_4电解质中,该电极材料的比容量达1 190.47 mF·cm~(-2),当电流密度为从1 mA·cm~(-2)增加到50 mA·cm~(-2)时,其倍率性保持61.09%,在30 mA·cm~(-2)电流密度下充放电循环2 000次后其比容量保留率达到111.76%.