金属氧化物在Si3N4陶瓷烧结中的使用现状

Si₃N₄陶瓷具有较高的热导率、良好的耐磨性和耐腐蚀性,高温强度高,且高温稳定性和抗热冲击性好,作为结构材料在机械工业,电子工业和化学工业中广泛应用。由于Si₃N₄陶瓷烧结温度过高,无法在工业生产中大量使用,为了降低其烧结温度、改善烧结致密度和强度等性能,在烧结过程中经常使用烧结助剂。综述了国内外金属氧化物作为烧结助剂在Si₃N₄陶瓷烧结中的研究现状,提出了其烧结过程中存在的问题。     

火焰雷管装药恶劣温度下安定性分析

为分析火焰雷管用N-LTNR(中性斯蒂芬酸铅)和Pb(N₃)₂(叠氮化铅)装药在-70℃~+130℃恶劣环境温度下的安定性,采用相机观测了N-LTNR在DSC(示差扫瞄量热仪)中连续升温中(≥110℃)药剂变色、颗粒变碎、变疏松,以及降温过程中(≤-40℃)颗粒破碎、蹦跳等结晶水带来的物理不安定性;为检验N-LTNR失去结晶水对Pb(N₃)₂水解反应的影响程度,对N-LTNR和Pb(N₃)₂混合装药采用纯度分析鉴定化学安定性,结果表明Pb(N₃)₂的水解反应使纯度由98.6%降到95.26%,所以该雷管装药应限制在110℃以下使用.     

球刻痕法对高磁感取向硅钢磁性的影响

试验研究了球刻痕法对高磁感取向硅钢的铁损、矫顽力、相对磁导率、巴克豪森噪声等磁学性能的影响.研究结果表明:经过球刻痕处理后,高磁感取向硅钢的铁损明显降低,矫顽力下降,8mm球刻痕过后铁损值与矫顽力分别下降162%和147%,且铁损和矫顽力均随刻痕间距降低而减少.刻痕后的高磁感取向硅钢磁导率在高磁感应强度下明显上升,刻痕后巴克豪森噪声值明显降低,经过对比分析确定8mm为球刻痕的最佳刻痕间距.从磁畴观察、细化磁畴的原理等方面解释了细化磁畴对高磁感取向硅钢性能的影响原因.     

养护温度对LiNO3抑制碱硅酸反应及其膨胀的影响

研究了38℃和60℃下石英玻璃在掺LiNO_3的Na OH溶液中碱硅酸反应过程,采用酸化处理法确定体系中SiO_2分布,采用等离子发射光谱(ICP)分析溶液中Na、Si和Li元素浓度变化,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征反应产物的组成和形貌;并检测了38℃和80℃湿气养护下掺LiNO_3的沸石化珍珠岩混凝土微柱的膨胀性。结果表明:加入LiNO_3降低了溶液中石英玻璃的溶蚀率和SiO_2的溶解度,减缓了ASR的反应速率;不同养护温度下形成的含锂产物不同,提高温度有利于Li_2SiO_3晶体的形成。对于混凝土微柱,掺锂试件早期抑制效果良好,后期仍膨胀;相同锂掺量下80℃湿气养护的试件膨胀率却明显低于38℃时的膨胀率。可见,高温养护下LiNO_3抑制ASR膨胀的效果不能很好地评价在低温下的作用效果。     

脉冲磁场退火对取向硅钢磁性能的影响

通过对取向硅钢进行脉冲磁场退火实验,发现在相同的退火时间（6.0 min）内,低于1 T的脉冲磁场可以在一定程度上提高取向硅钢的磁感（B8）,而高于1 T的脉冲磁场则会使取向硅钢的磁性能急剧恶化.同时发现,脉冲直流电加热方式会使取向硅钢的磁性能恶化.研究表明,脉冲磁场退火有望成为一种调控材料微观结构的有效手段.     

聚三嗪亚胺的合成及从水溶液中吸附铀

利用熔盐法合成了聚三嗪亚胺(polytriazineimide,PTI),并用来吸附水中的U(VI)。在常温下,PTI对铀的最大饱和吸附量达到了135.5 mg/g,与g-C₃N₄相比,是g-C₃N₄饱和吸附量的54.2倍。通过对动力学与吸附等温线模型的探究,发现PTI对U(VI)的吸附符合准一级动力学模型,说明PTI吸附U(VI)属于物理吸附。同时,Langmuir吸附等温线模型能更好地拟合PTI对U(VI)的吸附过程,说明U(VI)在PTI上属于单层吸附。通过对吸附铀后的材料进行XPS表征,发现铀在吸附后的价态没有改变,仍为U(VI)。     

纳米SiO2的制备及性能研究

 用溶胶—凝胶法制备了纳米SiO₂,考察了溶胶的浓度和pH值对凝胶时间的影响,并用FT-IR,XRD和TEM研究了其在热处理过程中的物相及显微结构.结果表明:溶胶浓度和溶胶pH值对凝胶时间影响较大.在温度为600℃时,经过烧结晶化,可制得纳米二氧化硅,其平均粒径20nm,外观形状呈球形,且热稳定性良好.     

退火温度对Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材磁性能的影响

用单辊法制备的宽为20 mm,厚为25μm的Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,再将磁芯进行退火处理。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度T_(x1)为512.8℃,二级起始晶化温度T_(x2)为671.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的初始磁导率μ_i和饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc减小;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗Ps和交流矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感Ls和品质因数Q增大。     

第三组元对稀土富过渡族金属CaCu5型衍生化合物的稳定作用

根据国家自然科学基金重点项目"新型稀土功能材料探索”的部分研究结果,并结合文献的有关报道,从第3组元M与稀土元素和Fe,Co的混合焓,原子半径,电负性和电子组态等方面讨论了M对La2(Co,M)17,R(Fe,M)12和R3(Fe,M)29化合物成相规律和稳定作用.混合焓和原子半径对M在结构中的占位和形成稳定相M的含量分别起主要作用.M的占位和浓度对化合物的磁学性能有显著的影响.本综述对探索新型稀土-过渡金属功能材料和改善性能提供有益的参考.     

热装温度对无取向硅钢中夹杂物析出特性的影响

借助SEM、EDS及Image-Pro Plus 6.0图像分析软件,对不同热装温度下无取向硅钢铸坯中夹杂物的析出行为进行研究。结果表明,铸坯中MgS、AlN容易以硅酸铝、硅酸镁、硅酸铝镁氧化物为核心析出,且复合夹杂物的形状与其中MgS和AlN的含量有关,当AlN含量较高时,复合夹杂呈六棱柱状,当MgS含量较高时,复合夹杂一般呈球形。铸坯中硫化物主要以MgS的形式存在,少量以CaS形式存在,但试验钢中未检测到MnS。随着铸坯热装温度的降低,复合夹杂中MgS组分的含量增加,夹杂物平均尺寸也会随之增加,但CaS析出会对MgS的析出起抑制作用,热装温度可通过影响复合夹杂中AlN、MgS的析出来调控夹杂物尺寸。本试验条件下,最合适的铸坯热装温度为700℃,此时钢中尺寸小于0.5μm的微细夹杂物的数量最少。     

高温渗氮工艺对无镍不锈钢模拟体液环境下耐蚀性的影响

文章采用高温渗氮工艺得到高氮无镍不锈钢,以提高医用不锈钢的安全性和耐蚀性。实验结果表明:渗氮层氮质量分数可达1.0%,与原材料相比氮质量分数增加了2倍;在0.9%NaCl生理盐水和模拟血浆溶液中具有优异的耐蚀性,在加热温度1 200℃、氮气压力0.3MPa、保温时间24h条件下得到的高氮奥氏体不锈钢在0.9%NaCl生理盐水中的点蚀电位约1 200mV,大大高于渗氮前(约320mV)的水平。     

低温取向硅钢中第二相粒子的析出行为及热轧组织

研究了不同工艺生产的低温取向硅钢热轧板中第二相粒子的析出行为及其组织。结果表明,热轧板中的析出物除了弥散分布的纳米级球形或椭球形的Mn S、Cu2S外,还观察到与其形貌相似的Si O2、Al N和Si3N4及其复合在一起的复杂化合物。试样中微米级析出物主要为Si O2、Mn S、Cu2S和Al N的复合物,纳米级析出物主要为Al N、Si3N4、Mn S、Cu2S的复合物。热轧板中0.01~0.2μm的析出物数量最多,约占总数的99%。与常规热轧板相比,CSP试样中夹杂物面积密度较小,在大于1μm范围内其平均尺寸较大,会使得后期退火过程中二次再结晶不完整,影响产品磁性能。热轧板在垂直于轧向横截面上组织分布具有很大的差别,其中CSP试样组织相对比较均匀,不利于后续处理工艺中发展完善的二次再结晶织构从而获得良好的磁性能。     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.     

退火温度和Si含量对无取向电工钢磁特性的影响

结合磁性能测试和微观组织观察,研究了Si含量和再结晶退火温度对无取向电工钢冷轧板磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,两组Si含量不同的无取向电工钢的晶粒尺寸增大,磁畴移动更容易,最大磁导率μ_(max)增加,铁损P_(1.5/50)随之降低,而磁导率μ_(1.5/50)则呈现先增加后降低的趋势,在800℃左右达到最大值。而当退火温度一定时,钢中Si含量越高,其铁损P_(1.5/50)、磁感应强度B_(5000)和磁导率μ_(1.5/50)越低,且仅当退火温度高于800℃时,含Si量高的无取向电工钢的最大磁导率μ_(max)更大。根据电机设计要求,可选择合适的无取向电工钢成分和退火工艺,以获得最优综合磁性能。     

硅对热处理态M2高速钢中共晶碳化物的影响

通过电渣重熔制备不同硅含量的M2高速钢铸锭(硅质量分数分别为0.3%,0.8%,1.6%和2.4%),采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）的方法研究了硅对热处理态M2高速钢中共晶碳化物的影响。研究结果表明,退火态高速钢铸锭中共晶碳化物呈连续或半连续网状分布于枝晶间,随着硅含量的增加,共晶碳化物从片层状M2C变为鱼骨状M6C。在1 165 ℃保温2.5 h的热处理过程中,片层状M2C碳化物分解为MC和M6C碳化物,在后续变形中破碎为细小的碳化物颗粒。0.8%S     

非等温氧化工艺下含Si低碳钢氧化行为的实验研究

模拟工业生产现场板坯在加热炉中的分段式加热制度和氧化气氛,在同步热分析仪(TGA)中进行氧化实验,研究氧化温度对硅的质量分数分别为1.21%和0.25%的两种低碳钢试样(HS1.21和LS0.25)氧化行为的影响。同时,用场发射扫描电镜(SEM)观察氧化后试样氧化铁皮及Fe_2SiO_4的微观形貌,用Image-pro Plus 6.0测量不同硅含量钢种在不同氧化温度下氧化后试样的Fe_2SiO_4渗透深度,用能谱仪(EDS)分析其氧化铁皮的结构组成。结果表明,温度达到剧烈氧化温度后,两种试样中硅含量低的低碳钢氧化增重随时间呈抛物线变化,而硅含量较高的低碳钢氧化增重随时间呈直线性变化;氧化一定时间后,硅含量不同的两种试样的氧化增重曲线相交,出现临界时间点,在该临界时间点之前,LS0.25低碳钢的氧化增重较多,而临界时间点之后,HS1.21低碳钢氧化增重较多,且临界时间点随着氧化温度的升高逐渐推迟。     

精炼渣对60Si2Mn弹簧钢中氧含量及夹杂物的影响

利用热力学软件FactSage 7.0计算1873K下四元渣系CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO与60Si2Mn弹簧钢平衡时的等氧线,通过渣-钢高温平衡试验,测定了不同精炼渣方案下钢中溶解氧和全氧含量,并对钢中非金属夹杂物的形貌、数量和尺寸分布进行表征。结果表明,1873K温度下,w(MgO)=6%且w(CaO)/w(Al_2O_3)=1时,钢液中溶解[O]及T[O]含量随着渣中w(SiO_2)的增大而增加,而当w(SiO_2)=30%时,随着w(CaO)/w(Al_2O_3)的增加,钢液中溶解[O]及T[O]含量分别呈降低和升高的趋势,这与钢液中SiO_2的活度有关;不同精炼渣方案得到的钢中,尺寸小于10μm的夹杂物所占比例超过87%,尺寸小于4μm的夹杂物所占比例超过50%,且单位面积夹杂物的数量与钢中T[O]含量的变化趋势一致。与试验结果对比可知,利用热力学软件FactSage 7.0计算钢中溶解氧含量是可行的。     

Effect of La2O3 on microstructure, mechanical and tribological properties of Ni-W coatings

In this paper, a Ni-W-La2O3 composite coating was prepared by the electrodeposition method. Microhardness tester and environmental scanning electron microscope equipped energy dispersive spectroscopy were employed to investigate the microhardness and the surface morphology of the composite coatings respectively, and the high temperature friction behavior and corrosion resistance of the coatings against molten glass were investigated by using a high temperature tribometer. The results show that La2O3 can refine the microstructure effectively, and make the element distribution uniform, which leads to the increase of average microhardness. La2O3 particulates can reduce the friction coefficient between the composite coating and glass during the sliding process at about 973 K largely, and the corrosion resistance of the La2O3 added Ni-W coatings is effectively improved compared with that of the non-added one, furthermore the mechanism of friction-reducing and anti-corrosion is also discussed.