FHA粉末的制备及相结构和热稳定性

采用沉淀-煅烧法制备F掺杂的FHA(Ca10(PO4)6(OH)2-2xF2x,0≤x≤1)粉末.通过X线衍射(XRD)、热重分析(TG)研究反应物浓度、F掺杂量和煅烧温度等制备工艺参数对粉末的物相组成、晶格点阵参数、晶胞体积和密度以及高温热稳定性的影响.研究结果表明:当反应物F-的浓度为0.5 mol/L时,产物为纯FHA;当F-浓度增大至1.0 mol/L时,煅烧后产物中有明显的CaF2相;当热处理温度为70～1 250℃时,随温度升高,F0.75HA晶胞体积呈线性增加,密度线性减小;随F含量增加,FHA晶体中a轴点阵参数呈非线性减小;F掺杂能够提高FHA的高温热稳定性,当x≥0.5时,FHA粉末在1 250℃时不分解.     

热处理对高强变形锌合金ZAT10组织与性能的影响

以高强变形锌合金ZAT10为研究对象,通过热分析仪(DSC)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)、力学性能测试以及模拟海水腐蚀实验,研究高强变形锌合金的相组成以及热处理对高强变形锌合金的相组织、力学性能和抗腐蚀性能的影响.研究结果表明:高强变形锌合金ZAT10是由η锌相和(α+η)相的层片状共析体组织组成;280～300℃热处理1h使ZAT10锌合金层片状共析体组织转化为粒状组织,350～360℃热处理1h则层片状组织消失;热处理温度从250℃升到350℃,ZAT10合金的抗拉强度由391 MPa增加到498MPa,伸长率由20％下降至5％;随着热处理温度的提高,合金的抗腐蚀性能提高.     

料浆喷涂微晶玻璃涂层的微观组织结构及其抗氧化性能

采用料浆喷涂法在镍合金GH140基体上制备SiO2-BaO-MgO-ZnO微晶玻璃涂层,研究微晶玻璃涂层在高温下的抗恒温氧化性能。通过SEM,EDS和XRD分析GC/GH140晶化处理及1 000℃恒温氧化前后的形貌特征、相组成以及元素分布的变化。研究结果表明:GC/GH140氧化质量增加极小。晶化热处理前,微晶玻璃涂层与GH140基体结合致密,在涂层烧结过程中,基体中的Cr和Ti向涂层界面扩散,形成富Cr和Ti致密氧化膜,并在基体中形成了一层很薄的氧化物不连续分布的过渡区域。晶化热处理2 h后,涂层中析出主要成分为白色柱状BaSi4O9和黑色SiO2颗粒,氧化膜与过渡层的厚度变化不大。随恒温氧化时间延长,涂层的相组成保持不变,黑色SiO2相含量迅速增加,过渡层厚度缓慢增加;氧化96 h后,涂层与基体仍然结合良好,表面也十分致密,有效阻碍了氧的扩散,大幅度提高了基体的抗氧化能力。     

LiODFB电解液的高低温性能

采用DSC、电化学工作站和电池测试系统研究LiODFB/(EC+DMC+EMC)和LiPF6/(EC+DMC+EMC)电解液的热稳定性、高低温下的电化学窗口及其对铝箔集流体的稳定性、LiFePO4/G(石墨,graphite,简称G)电池在60和-20℃的高循环性能,通过SEM分析循环后的正负极极片形貌,探索高低温下电解液与极片的相互作用机理.研究结果表明:LiODFB电解液在250℃才会分解,而LiPF6电解液的分解温度为120℃;在-20和60℃时,LiODFB电解液的电化学窗口及其对集流体铝箔的稳定性比LiPF6电解液的大;以LiFePO4/G为电极的LiODFB电池在-20和60℃循环100次后的容量保持率均比LiPF6电池的大,LiODFB电解液能够帮助石墨表面SEI膜的形成,而LiPF6电解液在高温下会产生HF破坏SEI膜,致使电池性能降低.     

ZAT10变形锌合金在不同腐蚀环境中的腐蚀及力学性能变化

通过极化曲线分析、XRD物相分析、扫描电镜形貌观察、微分区成分分析以及力学性能测试等,研究ZAT10合金在自来水、3.5%NaCl溶液(模拟海水)中不同温度下的腐蚀行为以及力学性能的变化。研究结果表明:ZAT10合金在自来水、3.5%NaCl溶液中的腐蚀受均匀腐蚀和局部晶间腐蚀的共同作用,自来水中的抗腐蚀性能较好,温度升高时抗腐蚀能力下降,腐蚀严重;ZAT10在自来水中的表面腐蚀产物以Zn5(OH)8CO3.nH2O为主,3.5%NaCl溶液中的表面腐蚀产物以Zn(OH)2和ZnO为主;腐蚀后的样品力学性能急剧下降,3.5%NaCl溶液中样品的抗拉强度下降的幅度与速率均比自来水中的大。     

MnO2对8YSZ低温活化烧结及其性能的影响

以MnO2为8YSZ的烧结助剂,研究MnO2含量和烧结工艺参数对8YSZ活化烧结及其性能的影响.采用阿基米德排水法、维氏显微硬度仪、电子万能试验机对烧结块体的致密度、硬度和抗弯强度进行分析,并使用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)对其微观形貌和相组成进行表征.实验结果表明:块体的致密度随着MnO2含量的增加而逐渐增加,当MnO2添加量为3％时获得了最好的烧结效果;随着温度的升高,块体致密度也逐渐增加,在1300℃烧结4h时,致密度达到了98.59％:在此条件下,样品的硬度与抗弯强度均为最佳,分别为1830.21(HV)与235.46 MPa.     

料浆喷涂制备SiO_2-BaO-CaO-MgO-ZnO-MoO_3微晶玻璃涂层的抗热震性能

通过料浆喷涂法在镍合金基体上制备微晶玻璃涂层,采用XRD,SEM和EDS,研究微晶玻璃涂层在空冷循环与水冷循环2种氧化模式下的相组成及形貌特征等方面的变化,并阐述其变化的内在机制。研究结果表明:经晶化处理制备的微晶玻璃涂层,主要形成BaSi4O9的柱状晶粒以及SiO2的黑色颗粒。80~90μm的厚涂层在循环氧化过程中,由于应力大而集中而易出现剥落失效;而20~30μm的薄涂层,空冷循环100次后,涂层剥落甚微,且内部保持致密,无组织缺陷产生,水冷循环100次后,涂层组织缺陷分布多,表层剥落严重。同时,随着循环次数增加,过渡层向基体延伸,基体中的Cr会向涂层扩散,与微晶玻璃发生反应,而涂层中的玻璃相也通过裂纹向基体表层扩散。     

低压等离子喷涂NiCOCrAlYTa涂层的组织结构及抗氧化性能

采用低压等离子喷涂在Co基高温合金K640基体上制备NiCoCrAlYTa涂层,通过XRD,SEM和EDS等方法研究低压等离子喷涂涂层和真空退火后涂层的形貌、相结构及抗氧化性能.研究结果表明:低压等离子喷涂涂层主要由γ-Ni,γ'-AlNi3和极少量的β-NiAl等相组成,元素分布均匀,涂层为典型的片层状结构,沉积界面处存在少量孔洞:真空退火处理过程促进了β-NiAl相的析出,衍射峰尖锐,元素分布不均匀,Al和Y向涂层表面扩散,Cr富集于涂层与基体的界面处;真空热处理涂层表面在氧化初期形成较多孔洞,导致涂层抗氧化能力降低.     

钴基合金电弧离子镀NiCrAlY涂层的组织结构和抗氧化性能

采用电弧离子镀方法在Co基高温合金K640基体上制备NiCrAlY涂层,研究电弧离子镀涂层和真空退火后涂层的形貌、相结构及抗氧化性能。研究结果表明:电弧离子镀NiCrAlY涂层主要由γ-Ni,γ′-AlNi3和β-NiAl等相组成,衍射峰明显宽化,元素分布均匀;真空退火后涂层组织更致密,衍射峰尖锐,涂层主要由γ-Ni,γ′-AlNi3,β-NiAl,α-Cr以及极少量的Cr23C6组成,元素分布不均匀,Al和Y向涂层表面富集,Cr富集在涂层与基体界面附近。真空热处理可使电弧离子镀NiCrAlY涂层表面生成粘附性良好的α-Al2O3氧化膜,提高了电弧离子镀NiCrAlY涂层的抗氧化性能。