稀土La元素对Al-Zn合金微观组织与性能的研究

Al-Zn合金是一种极具发展潜力的合金,综合性能优良.它具有良好的力学性能和低的磨损系数,耐磨损,可以替代资源稀缺而又价格昂贵的青铜或者黄铜零件,在各行各业中被广泛使用.随着Al-Zn合金的快速发展,人们希望得到性能更好的Al-Zn合金.通过实验研究发现,在AlZn合金中加入微量的稀土元素能够细化合金晶粒,抑制铝硅化合物的生长,改善合金的微观组织和性能,提高Al-Zn合金的抗拉强度以及硬度.     

壳聚糖/ZnO复合材料制备及表征

通过在壳聚糖(CS)溶液中掺入乙酸锌制备了Zn2+/CS复合膜,采用化学溶液沉积法,在Zn2+/CS复合膜上生长氧化锌(ZnO),并通过改变生长液的组成成分寻找其最简单、优化的试验方案.通过UV-Vis、XRD和SEM表征,对样品进行分析研究.结果表明,在Zn(NO)3.6H2 O和NaOH组成的化学溶液环境中,Zn2+/CS复合膜中的ZnO最易生长,在Zn2+/CS复合膜的表面首先形成了一层ZnO粒子膜,然后ZnO粒子长大成六角纤锌结构、没有明显的择优取向的ZnO棒.光学性能测试显示ZnO/壳聚糖复合材料具有良好的光致发光性能.电阻率的测定表明ZnO/壳聚糖复合材料是一种防静电材料.     

Mg在反应自生成AlN材料中的脱氧行为

为研究Ｍｇ在Ａｌ Ｓｉ Ｍｇ合金直接氮化制备ＡｌＮ材料中的作用,在１０００℃氮气氛下实施了Ａｌ Ｓｉ Ｍｇ合金直接氮化实验·从热力学角度分析了Ａｌ Ｓｉ Ｍｇ合金直接氮化过程中Ｍｇ元素的脱氧和氮化行为,包括氮化反应的氧分压阈值分析,氮化反应初期Ｍｇ元素的氧化和氮化行为,氮化反应中后期Ｍｇ３Ｎ２的持续氧化行为·结合实验结果证实了热力学分析的正确性,确定了Ｍｇ在反应自生成ＡｌＮ材料中的脱氧作用     

组合材料芯片技术在Zn-Al合金镀层组分优选中的应用

组合材料芯片技术是材料研究的一种全新方法,能够高效、快速地筛选、优化新材料.按照组合材料芯片技术筛选结果,具有良好力学和耐蚀性能的Zn-Al合金中Al含量应控制在50%～75％,其中Al含量为72.6%时性能最佳.选择纯锌、55Al-Zn和72Al-Zn三种组分进行热浸镀和耐蚀性比较及机理研究.结果表明,72Al-Zn合金的耐蚀性稍优于55Al-Zn,都明显优于纯锌.这与组合材料芯片技术筛选结果一致,表明该组合材料芯片技术在优选Zn-Al耐蚀合金镀层组分方面是可靠的.     

SiO2对Al-Zn-Si合金直接熔融氧化的影响

通过热质量分析试验,研究了在高温空气中的熔融 Al Zn Si合金表面覆盖 SiO2 引发剂对铝合金直接氧化生长过程的影响.研究结果表明:SiO2 能显著缩短Al Zn Si合金直接熔融氧化的孕育期及 Al2O3/Al复合材料的生长时间,并且有助于 Al2O3/Al复合材料以光滑方式进行氧化生长,形成细化胞状晶团,提高组织均匀度和材料的致密度.促进Al2O3/Al复合材料生长的最佳SiO2 覆盖量为12 mg/cm2.     

波浪型倾斜板振动过程中晶粒直接球状长大行为

利用金相显微镜、能谱仪研究Al-6Si-2Mg合金的凝固与长大行为.研究发现在波浪型倾斜板振动条件下,合金流经斜板表面时在合金凝固过程中伴随着非枝晶组织演化行为,并存在晶粒直接球状长大行为.倾斜板为形核提供足够大的过冷度和异质形核基础,大量晶核在斜板表面和内部形成,使熔体爆发形核,在流动和振动作用下斜板表面形成的晶核游离,弥散到熔体内部,晶核在均匀的成分场与温度场条件下,可以保持直接球状生长.爆发形核与直接球状长大是波浪型倾斜振动条件下合金组织细化与球化的重要机制之一.     

Co掺杂对ZnO纳米棒阵列的结构和性质的影响

通过70℃水热反应制备高密度排列的Zn1-xCoxO(x=0.05,0.10和0.15,统记为ZnCoO)纳米棒阵列,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光光谱(PL)进行表征.结果表明:Co2+替代Zn2+掺入了ZnO的晶格中,纳米棒沿[0001]方向垂直生长在含ZnO种子层的玻璃上,纳米棒平均直径约为150nm,长4.5μm.ZnO种子层和Co掺杂在ZnCoO纳米棒成核和择优生长中起着重要作用.PL光谱是由宽紫外光带(UV)和可见光(VL)构成.ZnCoO纳米棒阵列UV峰位与纯ZnO的相比发生了蓝移.随着Co含量的增加,UV峰明显宽化并发生红移.文中对紫外峰的宽化和红移起因以及ZnCoO阵列的形成机制进行了讨论.     

C轴择优取向ZnO薄膜的微区压电特性分析

采用激光脉冲沉积系统在Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜.利用X射线衍射方法对其结构进行了表征,结果表明,所制备的ZnO薄膜具有优良的c轴取向和高质量的结晶度.采用扫描隧道显微镜测得ZnO薄膜微区的压电常数d33大约为13.8pm/V.并根据微区压电特性与ZnO薄膜的生长具有极性的特点对薄膜的生长机理进行了研究.得出了ZnO的生长方向为[0001],从而证实了ZnO薄膜生长过程中(0001)Zn面是易生长面.     

ZnO复合本征缺陷的第一性原理研究

利用密度泛函理论下的第一性原理平面波赝势法,研究了纤锌矿ZnO不同复合本征缺陷的形成能,并在O/Zn=1、O/Zn1(富氧)和O/Zn1(富锌)的情况下进行了数值计算.结果显示,O/Zn=1时,Oi-VO缺陷的形成能最低;O/Zn1(O/Zn1)时,Zn间隙(O间隙)缺陷形成能最低.因此,在这3种情况下Oi-VO缺陷和O间隙、Zn间隙缺陷是非常重要的缺陷.比较四面体间隙和八面体间隙发现,八面体间隙形成能更低.另外,在富Zn情况下,起主导作用的是Zn间隙和O空位缺陷,这可能是抑制ZnO实现p型转化的原因之一.     

ZnO纳米棒光学性质的调制及其稳定性

采用醋酸锌和六亚甲基四胺为源,95℃下在生长ZnO籽晶的玻璃衬底上生长了大面积分布均匀的ZnO纳米棒阵列.用X射线衍射仪、扫描电镜和光谱仪分析了纳米棒的结构、形貌和光学性质,研究了溶液中Zn2+的浓度及其与六亚甲基四胺的相对比例对纳米棒性能的影响.结果表明,纳米棒的尺寸和性能对溶液中Zn2+离子和六亚甲基四胺的浓度及相对比例非常敏感,通过调制他们的浓度与比例可以有效地调制纳米棒的尺寸与性能.当Zn2+与六亚甲基四胺的比例一定时,增大Zn2+的浓度促进纳米棒的择优生长;在一定的Zn2+浓度的溶液中,增大六亚甲基四胺的浓度,ZnO纳米棒的长度和直径都随之增大,ZnO纳米棒有非常良好的c轴择优取向,趋向于沿垂直于衬底的方向生长,同时纳米棒的紫外荧光增强,可见区荧光减弱.350℃下退火20min后,纳米棒阵列的紫外荧光减弱.     

钴基合金在液锌中的腐蚀磨损性能

通过对几种钴基合金进行静态腐蚀、力学性能测试和腐蚀磨损试验,对其耐液锌磨蚀机理进行探究．试验结果表明,材料的韧性增加有助于提高其耐磨性．合金中的Si对材料的微观结构、机械性能及耐锌液腐蚀有很大影响．随着Si含量的增加,合金由亚共晶转变为过共晶,先析出相由钴基固溶体变为树枝状的Laves相．合金的塑性降低,脆性升高,但耐液锌腐蚀性能提高．在液锌中,过共晶钴基合金的磨蚀性能比亚共晶钴基合金要好,干磨损时结果恰好相反．钴基合金的磨蚀机制主要是材料的塑性变形、脆性断裂和磨粒磨损．     

低品位氧化锌矿湿法浸取制备纳米氧化锌

以低品位氧化锌矿为原料,通过酸浸、净化除杂得到纯净的硫酸锌溶液.以碳酸氢铵为沉淀剂,采用直接沉淀法制备纳米氧化锌粉体.考察了碳酸氢铵和硫酸锌的物质的量之比、反应温度、反应时间、前驱体碱式碳酸锌的热分解温度及时间对纳米氧化锌粒径大小及锌沉淀率或产品纯度的影响.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对产品的粒径及晶型结构进行检测.结果表明,所得产品为六方晶系氧化锌,形貌为球状,平均粒径为40 nm,ZnO质量分数达到97.5%.所设计工艺可得到技术指标达到GB/T 19589-2004 国家标准中纳米氧化锌粉体要求,且操作简便易行,易于工业化生产.     

铝掺杂氧化锌薄膜的光学性能及其微结构研究

以氧化铝(Al2O3)掺杂的氧化锌(Zn O)陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射工艺在玻璃基片上制备了具有c轴择优取向的铝掺杂氧化锌(Zn O:Al)薄膜样品.通过可见-紫外光分光光度计和X射线衍射仪的测试表征,研究了生长温度对薄膜光学性能及其微结构的影响.实验结果表明:薄膜性能和微观结构与生长温度密切相关.随着生长温度的升高,样品的可见光平均透过率、(002)择优取向程度和晶粒尺寸均呈非单调变化,生长温度为640 K的样品具有最好的透光性能和晶体质量.同时薄膜样品的折射率均表现为正常色散特性,其光学能隙随生长温度升高而单调增大.与未掺杂Zn O块材的能隙相比,所有Zn O:Al薄膜样品的直接光学能隙均变宽.     

Zinc oxide nanostructures and porous films produced by oxidation of zinc precursors in wet-oxygen atmosphere

Wet oxidation can be used to produce high quality zinc oxide(ZnO) nanostructures at moderately high temperatures with low requirements of equipment and experimental conditions.Zn precursor films were prepared by magnetron sputtering and controlled ZnO nanostructures were produced by oxidation of the Zn precursor films in wet O_2.The growth mechanism of the ZnO nanowires and nanobelts in wet oxidation was discussed based on the experimental results.Silver and nitrogen doping were realized in the wet oxida...     

高锌日粮对断奶仔猪生长性能的影响

为探讨高锌对断奶仔猪生长性能的影响,将4窝日龄、体重相近的断奶仔猪按对等原则均分三组.第一、第二组日粮中分别添加ZnO 0.25%,ZnSO4·7H2O 0.88%(均含Zn200ppm).结果35天后测得两试验组比对照组育成率提高11.11%(P＞0.05)发病率分别降低了22.22%(P＞0.05)和44.44 %(P＜0.05);增重速度分别提高了19.31 %(P＞0.05和40%(P＜0.01);饲料利用率分别提高了10.28%和23.83%.     

氧化锌在膨胀阻燃体系中的协效作用

将膨胀型阻燃剂--聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)体系应用于聚丙烯(PP)中使之具有较好的阻燃性.通过氧指数(LOI)、热分析(DTA-TG)和傅立叶红外(FTIR)研究了氧化锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的阻燃协效作用.结果表明氧化锌与APP/PER膨胀阻燃体系之间存在显著的协效作用,对酯化及成炭反应具有明显的催化作用,并可提高降解残余物的热稳定性,使材料的阻燃性显著增强而力学性能损失较小.     

沸腾回流法制备不同形貌ZnO微粉

以Zn(NO3)2NaOH为体系,采用一种简单的液相法———常压沸腾回流法,加入不同的添加剂,分别制备了不同形貌的超细ZnO粉体.采用X射线衍射及扫描电子显微镜等测试手段,对产品的物相和形貌进行了表征.实验结果表明:所得产品均为六方晶系纤锌矿ZnO;同样条件下加入不同的表面活性剂,对产品的形貌产生了不同程度的影响.     

直接法合成硬脂酸锌的研究

研究了硬脂酸和ＺｎＯ在催化剂作用下直接合成硬脂酸锌的方法。本法在生产中不产生废水，工艺流程短，生产成本低，产品收率高。     

氧化锌法式圆炉燃烧系统及结构优化

 氧化锌的生产可分为火法和湿法两种工艺,法式氧化锌生产工艺是火法间接氧化锌生产的一种重要工艺。本文以浙江某厂的一台氧化锌法式圆炉为研究对象,采用数值模拟方法对该窑炉的加热工艺及结构进行优化,并通过改造实施进行验证,有效提高了氧化锌法式圆炉的热效率,增加了窑炉的使用寿命。通过对法式圆炉燃烧井及燃烧空间的数值模拟,对比分析了燃烧器型式及燃烧井结构的变化对窑炉温度场、流场及气体浓度场等的影响,据此提出了合理的优化改造意见,模拟结果与实测数据吻合良好。依据模拟结果对法式圆炉进行节能技术改造,首先将燃烧器型式由大气式改为预混式,并采用空燃比例调节装置,控制天然气和助燃空气的比例及混合程度;其次将炉窑燃烧井由竖直结构改为扩口结构。技术改造之后,生产每吨氧化锌的天然气单耗由240Nm³降至192Nm³,日节约天然气360Nm³;内外坩锅寿命由3个月提高至6个月;每个生产周期氧化锌平均产量由7.5t/d提升至8.0t/d,单台窑炉的年经济效益可达50万元人民币。     

锡离子添加剂在碱性溶液中对锌电极的作用

通过对锌酸盐和锡离子的共沉积研究了锡离子对锌酸的电沉积作用。实验结果表明锌酸盐的沉积形态从枝晶转变为的紧凑的小晶粒。随着锡离子添加剂含量的增加，锌枝晶被显著抑制。讨论了抑制机理。除了锡沉积在最优生长位置阻塞锌沉积外，锡上的高沉积过电位也是一个重要因素。