镨砷铁三元系高温产物及相互作用机理研究

研究将镨、砷按不同原子比密封在工业纯铁缸体内,按一定升温程序升温到1273 K并保温20 h。再通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜能谱分析等手段,探究Pr-As-Fe在高温的相互作用。结果表明:二元化合物PrAs和Fe2As以及饱和砷的α-Fe固溶体为Pr-As-Fe高温相互作用的主要生成物,同时伴有少量Fe17Pr2化合物的生成。增加原子比,PrAs量随着减少,Fe2As和饱和砷的α-Fe固溶体量增加。Pr-As-Fe三元高温体系中,砷原子的量影响铁原子的扩散,铁原子的扩散量随着比例的增加而增加。     

砷铁化合物真空热分解的从头算分子动力学模拟

为研究砷铁渣中化合物真空下热分解的机理,对砷铁渣中FeAs、FeAs2进行真空条件下热分解的热力学计算,得到它们在1463 K,30 Pa的条件下可能发生的分解反应。采用基于密度泛函理论的平面波赝势法计算得到FeAs和FeAs2的稳定结构。并用从头算分子动力学的方法模拟了它们在1463 K,30 Pa的条件下的热分解过程。采用B3LYP杂化泛函计算了As2、As3、As4分子的稳定结构,并用二次同步转变的方法计算了气态As分子之间反应的过渡态。计算结果表明,在模拟条件下砷的脱除可能分步进行,并且更倾向于以As2的形式分离出去。     

铁基超导体材料和物理研究

自2008年初在铁砷/铁卤(FeAs/FeSe)基材料中发现高温超导电性以来,已经有至少7种结构类型的材料被合成出来了。其中在"1111"体系中,电阻和磁化测量得到的超导转变温度可达56 K,而且有迹象表明超导转变温度有可能会继续升高。在铁基超导体的正常态,有很多非常规电子特性,如反铁磁性和四方-正交结构相变等也被观察到。铁基超导体是典型的多带超导体,具有较长的相干长度、近三维的电子特性、很高的上临界磁场及不可逆磁场和很强的磁通钉扎能力等物理性质,因此它们在强磁场方面有很好的应用前景。简单综述了铁基超导材料的结构类型,针对几种主要结构类型的性质进行了描述,对电子配对的机理问题作了比较详尽的阐述,结合临界电流和临界磁场行为,展望了铁基超导体的应用前景。     

钕在Ti—Al—Sn—Zr—Mo—Si—Nd耐热钛合金中的存在形态

在采用常规冶金工艺的Ti—Al—Sn—Zr—Mo—Si—Nd合金中,绝大部分钕是以富钕第二相存在的。SEM、TEM、X射线衍射、能谱分析和电子探针试验表明:富钕第二相呈球形或椭球形,其成分由Nd、Sn和O组成,Nd和Sn的原子含量比约为3:2,其结构为体心立方,而且与基体非共格。     

K465铸造高温合金高温钎焊接头的显微组织

采用一种含有铝、钛活性元素的镍基高温钎料,对K465镍基铸造高温合金在1220℃进行了高温真空钎焊实验,通过光镜、扫描电镜和能谱分析研究分析了不同钎焊间隙和焊后热处理状态下的钎焊接头组织.研究表明0.1～0.2mm钎焊间隙的钎缝组织由(γ γ′)共晶、呈块状、骨架状或羽毛状和不规则形状的化合物相和γ固溶体组成;0.35mm间隙中填充镍网的钎缝组织,主要由大量γ枝晶、少量(γ γ′)共晶和少量的化合物相组成.钎焊接头间隙在0.1～0.2mm时钎焊后固溶热处理不能明显消除有害化合物相;而接头添加镍网可明显改善接头组织,减少有害化合物相,提高固溶热处理的效果.     

Ag—SnO2（G）触点材料失效研究

通过扫描电镜观察和能谱分析，研究了失效的Ａｇ－ＳｎＯ２（Ｇ）触点的表面，认为触点失效的主要原因是材料在使用过程中发生高温熔滴飞溅和ＳｎＯ２大颗粒脱落。提出了材料的改进措施。     

某卡箍连接片断裂失效分析

通过宏观分析、扫描电镜及能谱分析、金相分析、化学成分分析、力学性能试验及受力分析等方法对卡箍连接片断裂失效原因进行了分析。结果表明:该卡箍连接片失效模式为高温蠕变断裂;导致其断裂的主要原因是装配条件下连接片承受的应力水平较高,在实际工作温度中存在较大的高温蠕变断裂风险;建议根据实际工况选用抗高温蠕变性能良好的材料。     

锰、铜掺杂β-FeSi2的自蔓延合成

采用自蔓延高温合成-热处理工艺制备热电材料β-FeSi₂,用x射线衍射仪和扫描电镜分析合成铁硅间化合物的相组成和微观结构形貌,研究了添加Mn、Cu元素对合成β-FeSi₂的影响。结果表明:只有经过热处理才能使α-Fe₂Si₅向β-FeSi₂发生转变;添加适量的Mn、Cu可提高热处理产物中β相的产率,但是单独掺杂Mn或Cu并不能消除α相;同时掺入1.0%Mn和0.6%Cu时,β相峰值达到最高,β-Fe₂Si₅完全转变为β-FeSi₂;热处理可在很大程度上细化自蔓延高温合成的晶粒。     

增强型有机—无机高分子烧结合金形成机理的研究

将超细高纯α－ＳｉＣ／短碳纤维／有机高分子复合，并在高纯氩气保护下高温烧结。获得了高性能的烧结型复合材料。通过透射电镜，扫描电镜和电子衍射，考察分析了该新型复合材料的形成机理，并通过“ＳｉＣ－Ｃ共烧结体”的概念给亚微观结构模型。用高温热失重曲线的表观自觉自愿化能谱分析了不同有机高分子在高温下与ＳｉＣ的相互作用机理。     

铁铝金属间化合物高温硫化腐蚀研究进展

铁铝金属间化合物由于其优异的力学性能和抗高温氧化性有望成为新一代的高温材料,因此其抗高温硫化腐蚀性能就成为了人们研究的重点课题之一.影响铁铝金属间化合物高温硫化腐蚀的因素主要有:合金成分、腐蚀气氛、温度、预处理工艺等.主要从铁铝金属间化合物的硫化机理、铁铝金属间化合物中铝含量、添加元素、腐蚀气氛、腐蚀温度等方面讨论了铁铝金属间化合物硫化腐蚀的研究进展情况.     

铁纤维表面涂覆二氧化硅后的抗氧化性能及机理

铁纤维在空气中易与氧和水发生反应而氧化,影响其使用寿命.在铁纤维表面涂覆SiO2涂层,借助扫描电镜、能谱分析、热重分析和X射线衍射分析技术,对其改性前后的形貌、成分、物相及抗氧化能力进行了分析.结果表明,铁纤维表面涂覆SiO2后,其主要成分保持不变,在界面处形成了Si-O-Si网络,使铁纤维开始被氧化的温度从250 ℃提高到280 ℃,抗氧化能力明显增强.     

原位反应法制备Cf/SiC复合材料MoSi2-SiC-Si涂层

以C_f/SiC复合材料为基体, 采用原位反应法制备了MoSi₂-SiC-Si涂层, 借助XRD、扫描电镜及能谱对涂层的结构及组成进行了分析研究, 并考查了其高温抗氧化性能. 结果表明, 涂层总厚度约120μm, 主要由MoSi₂、SiC和Si组成. MoSi₂-SiC-Si涂层具有优异的高温抗氧化性能, 在1500℃静态空气中氧化96h, 涂层试样失重仅1.8%. 涂层试样失重的主要原因是由于氧气通过涂层中的贯穿性裂纹与C_f/SiC复合材料基体发生了反应.     

微量稀土Nd对AZ91微观组织及腐蚀性能的影响

采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(sEM)、能谱分析(EDS)、集气法、动电位极化及浸泡实验等手段和方法研究了添加微量稀土元素钕(Nd)对AZ91镁合金微观组织及耐蚀性的影响,并从热力学角度分析了Nd对提高合金耐蚀性的影响机制.结果表明.少量稀土Nd细化了合金的微观组织,使β-Mg17Al12相变得断续、弥散,生成了Al3Nd相及Mg-Al-Mn-Nd-Fe金属问化合物;稀土Nd使合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,且与Al、O生成了不连续的致密的氧化膜,提高了合金的耐腐蚀性能;添加1.0wt%Nd时合金的耐蚀性最佳,腐蚀速率为0.28 mg·cm-2·d-1,比AZ91合金下降了一个数量级.     

Ni/ZrO_2复合镀层电沉积行为与耐高温氧化性能的研究

通过电化学试验、高温氧化试验、扫描电镜及X 射线衍射 ,研究了电沉积Ni/ZrO2 复合镀层的电化学行为和添加微粒对镍镀层高温抗氧化性能和组织结构的影响。研究结果表明 ,在瓦特 (Watts)镀液中加入ZrO2 微粒使电镀时阴极电流密度明显降低 ,阴极电位与时间 (E t)、阴极电流对时间 (I t)的关系曲线变化趋势不大 ,但I t曲线抖动加快 ;高温氧化试验结果表明 ,ZrO2 微粒可以使复合镀层的高温抗氧化能力明显提高 ;Ni/ZrO2 复合镀层与瓦特镍镀层的高温氧化规律基本满足W =ktn;扫描电镜能谱分析则证实 :在 80 0℃高温氧化过程中 ,明显存在铜向镍镀层中的扩散 ,这可能有利于增强镀层与基底之间的粘合。X 射线衍射表明 ,在高温氧化时 ,镀层表面主要生成NiO产物。     

进料线管弯头泄漏原因分析

某厂乙烯装置的进料线管弯头在运行过程中多次发生泄漏。通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析、石脑油中硫含量分析等方法对弯头的泄漏原因进行了分析。结果表明:高温硫化物腐蚀是弯头泄漏的主要原因,物料的反复冲刷破坏了腐蚀产物膜,腐蚀产物膜的反复去除又加速了弯头的腐蚀。因此,弯头在高温硫化物腐蚀与物料冲刷的交互作用下,在弯头背弯处发生腐蚀穿孔,最终导致弯头泄漏。     

碳纤维与铜、钴、铁等金属的相容性研究

文中针对目前较少报道的有关碳纤维与铜、钴、铁等金属的相容性问题进行了实验研究工作。主要通过采用强度测定、X射线、金相和扫描电镜等方法研究了镀有不同金属的碳纤维经不同温度真空热处理后的镀层形貌、纤维组织结构和强度等方面的变化,提出了一些高温下碳纤维与不同金属之间的相互作用机制。试图为采用铜、钴、铁等金属作为碳纤维的镀层或基体的可能性提供实验和理论分析上的初步依据。      

氮化铁梯度薄膜的制备和磁性研究

用对向靶溅射方法制备出氮化铁梯度薄膜。利用X射线光电子能谱（XPS）对样品进行了深度剖面分析：铁原子和氮原子的百分含量沿膜厚方向呈梯度变化。X射线衍射表明膜中含有α－Fe，α”－Fe16N2，ε－FexN（2＜x≤3）和ξ-FeN各相。随着氮分压增加，膜中含氮量高的相比例亦增加，饱和磁通密度逐渐降低。     

Q195钢表面复合转化膜的制备及性能

KF对钢有强刻蚀性,可形成氟铁酸盐转化膜;且铁锈能与单宁酸配位形成有机保护膜。以KF,HNO3,单宁酸,Cr(NO3)3等组成转化液,在Q195冷轧钢表面制备了无机-有机复合转化膜。通过中性盐雾试验、电化学测试、百格法测试、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和红外光谱分析了复合转化膜的耐蚀性能、结合性能、形貌、成分和分子结构。结果表明:复合转化膜由氟铁酸钾、单宁酸-Fe3+配位化合物和单宁酸-Cr3+配位化合物组成,耐盐雾时间可达9.0 h,与基体结合良好。     

AlTiN涂层的高温摩擦与磨损行为

采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了AlTiN涂层,用高温摩擦磨损试验机考察AlTiN涂层在800℃高温下摩擦-磨损行为。通过扫描电镜观察涂层磨损前后微观形貌,利用X射线衍射和X射线配谱仪分析了AlTiN涂层高温磨损后物相与表面化学元素变化,对AlTiN涂层在800℃下失效形式进行研究,并探讨其高温下摩擦磨损机理。结果表明,AlTi N涂层中Al原子促进了Ti原子的价电子态趋于稳定,在涂层表面形成一层致密的Al2O3薄膜,具有良好的抗高温氧化性能,阻止了O原子对涂层的进一步氧化;在800℃时涂层摩擦系数平均值为1.090,磨损机理为氧化磨损+磨粒磨损+疲劳磨损。     

7075铝合金棒材探伤不合格的原因分析及预防措施

在7075铝合金棒材中如果存在缺陷会导致很严重的质量问题,因此必须在出厂前对其进行探伤检验,并分析不合格原因,以便制定预防措施。本文通过化学成分分析、扫描电镜、能谱分析等手段对7075铝合金棒材探伤不合格的原因进行分析,结果表明内部粗大Al—Cr金属化合物聚集导致金属连续性被破坏是导致探伤不合格的主要原因,提出相应预防措施。