金属固溶体及其组元的性质

本文介绍了二元固溶体性质的交互作用方程,交互作用导数方程,组元的平均摩尔性质与偏摩尔性质的关系式和它们之间的差值约束方程。以对Au-Ni合金系的体积分析为例证明宏观热力学中定义的固溶体组元的偏摩尔性质不仅在数值上不同于组元的平均性质,有时它们随浓度变化的趋势也与组元的平均性质变化趋势相反。虽然在统计热力学中能设计出多种固溶体组元平均性质随浓度的变化规律和多种交互作用方程,但只有对合金系的能量,体积以及更多的性质进行综合分析后方可做出正确选择。     

t-ZrO2-TiO2固溶体纳米粉的制备

为了研究和表征氧化锆固溶粉体的本征特性,利用化学共沉淀方法制备一系列ZrO2-TiO2-Y2O3三元体系的固溶体纳米粉.通过X射线衍射、透射电镜分析和比表面积测量确定固溶粉体为单一四方相结构,晶粒尺寸在10～25 nm. 固溶纳米粉体随TiO2固溶量增加,晶格常数中a值下降, c值上升, c/a值呈上升趋势.由于纳米粉体表面效应的不饱和性,可使t-ZrO2纳米粉中固溶摩尔分数为40%的TiO2, 烧结后,固溶掺杂的摩尔分数为20% TiO2的瓷体中已出现ZrTiO4相.     

Al2O3-Cr2O3固溶体烧结动力学研究

以纳米η-Al2O3与工业铬绿为原料,采用固相烧结的方法制备Al2O3-Cr2O3固溶体.以聚乙烯醇为结合剂,经过冷等静压成型后,分别以埋碳和空气两种气氛在1400～1600℃常压烧结.研究不同气氛、不同温度下试样的性能、显微结构和烧结动力学.在烧结过程中,随温度升高,两种不同气氛的Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒生长指数减小,晶粒生长活化能下降.埋碳气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为1.763,晶粒生长主要受晶界的曲率和一小部分体积扩散控制;空气气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为3.454,晶粒生长主要受离子随机越过晶界和体积扩散控制.对比晶粒生长活化能发现,空气气氛更有利于Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒的生长发育,但当温度过高时应考虑CrO3的挥发对晶粒生长的影响.     

有序化几率和扩散系数之间的关系

<正> 在代位固溶体有序化微观过程中,原子的移动依靠空穴作为媒介。因为有了空穴,原子才可以从一个位置移到另一位置.这和点阵结点上的原子扩散的机构相似,在结点位置上的原子的扩散也是依靠空穴作为媒介的。由于空穴的迁移引起原子的迁移,因此我们希望有序化的几率和扩散系数之间存在着某些联系关系。我们曾将有序化激活能和扩散激活能比较,     

面心立方萤石结构Ce1—xTbxO2—δ固溶体的氧缺欠研究

以热重量法研究了Ｃｅ１－ｘＴｂｘＯ２－δ（ｘ＝０．３，０．４，０．５）的缺氧分数δ。发现δ值随组成、环境氧分压和温度的不同在０．０６－０．４范围内变化。样品ＣＴ３０和ＣＴ５０于６５０℃以上温度在空气中失氧形成氧空位的反应焓经估算分别为３６．０和４０．６ＫＪ／ｍｏｌ。     

温度和气氛对锰稳定氧化锆立方相稳定性的影响

研究了采用传统的固相反应法制备具有单一立方相结构的锰稳定氧化锆陶瓷,并对影响锰稳定立方氧化锆稳定性的温度和气氛进行了分析.结果表明:当锰的掺杂量(原子分数)为20%时,氧化锆为单一立方相结构.对于具有立方相结构的氧化锆固溶体的相稳定研究发现,在1 000℃以上的高氧分压条件下,立方相易发生向单斜相相变;在1 000℃低氧分压的条件下,立方相结构相对稳定;在温度低于800℃条件下,无论氧分压的高低,立方相均能稳定存在,只是在高分压氧下伴随立方相晶格常数的减小及Mn元素价态的变化.     

球磨制备Mg-In-Zn三元固溶体的储氢性能及机理

采用"烧结-球磨"方法制备Mg0.92In0.05Zn0.03三元固溶体合金,减小了Mg的晶格常数.利用粉末X-射线衍射分析合金的相组成、微观结构和吸放氢过程的相转变,通过扫描电镜观察合金的微观形貌及相分布.采用体积法测定合金的等温吸放氢曲线(PCT)和动力学曲线,确定了合金的吸放氢反应焓变、熵变及氢化反应激活能.结果表明:Mg0.92In0.05Zn0.03三元固溶体具有良好的活化性能和动力学性能,脱氢反应焓降低至-68.6 kJ/mol H2.     

Ce1-xLaxO2-δ（x=0.05-0.50）固溶体的合成与性质研究

利用溶胶-凝胶法合成了固溶体Ce1-xLaxO2-δ,通过粉末X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、Raman谱和交流阻抗谱系统研究了固溶体Ce1-xLaxO2-δ的结构和输运性质.X射线衍射表明,在0.05≤x≤0.50时,形成了单相立方萤石结构固溶体;Raman光谱测试表明,固溶体中氧缺位含量随掺杂量增加而增大;阻抗谱分析表明,低价稀土离子掺杂使固溶体Ce1-xLaxO2-δ的导电率得到很大提高,x=0.10时导电率达到最大值σ700℃=3.84×10^-2S/cm,σ800℃=8.21×10^-2S/cm,导电活化能为Ea=0.73 eV.