TC4 合金微弧氧化层的耐磨性和耐蚀性

目的对比不同电解液体系中制备的陶瓷膜层的耐磨损和耐腐蚀性能,判断实验条件下陶瓷膜性能最优的电解液体系。方法在相同的电参数工艺下,分别在Na Al O2,(Na PO3)6和Na2Si O3电解液体系中对TC4合金进行微弧氧化处理,处理时间为15 min。分析陶瓷层的表面形貌、成分和相结构。进行干摩擦条件下的摩擦磨损实验,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐磨性。通过测试极化曲线,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐蚀性。结果在Na Al O2,(Na PO3)6,Na2Si O3电解液体系中获得的陶瓷层表面呈现出多孔和局部凸起的相似表面特征,但相组成存在差异,主要相分别为Al2Ti O5,Al PO4和Ti O2。摩擦磨损实验表明,在10 N载荷下,以Si3N4陶瓷球作为摩擦配副,陶瓷层的磨损失重相对基材均显著减小,其中(Na PO3)6-陶瓷层失重约为基材的1/22。极化曲线分析表明,在模拟油田采出液作为腐蚀液的条件下,与TC4合金相比,陶瓷层的Ecorr显著正移,Jcorr明显减小,其中(Na PO3)6-陶瓷层的Ecorr从-0.311 V正移至0.777 V,Jcorr从9.634×10-7A/cm2减小到2.595×10-8A/cm2。结论微弧氧化处理能够显著改善TC4合金的耐磨性和耐蚀性,其中(Na PO3)6-陶瓷层的综合性能较好,有望满足TC4合金服役于油田环境时的要求。     

竹炭/壳聚糖复合吸附剂对银(I)的吸附性能与回收研究

研究了竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附银(I)的动力学和热力学,并进行了银的回收实验。动力学实验表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合准一级动力学方程,测定不同温度下复合吸附剂对银(I)吸附的表观速率常数,得到表观活化能Ea=29.2 k J/mol;热力学研究表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,测得吸附热?H为40.8 k J/mol,说明复合吸附剂对银(I)的吸附过程为吸热过程,吸附过程主要为化学吸附,吉布斯自由能?G0,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。吸附回收实验表明:竹炭/壳聚糖复合吸附剂能应用于银的回收。     

Zr对Li1.3 Ti1.7Al0.3(PO4)3传导材料中Na/Li离子交换反应的影响

Li13Ti17Al0.3(PO4)3是具有Nasicon骨架的锂离子传导材料,其中的Li 很容易被溶液中的Na 置换.研究了在Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3结构中掺入Zr来替代Ti,以提高Na/Li离子交换速度.结果表明:增加Zr元素比例可显著提高Li1.3Ti1.7-xZrxAl0.3(PO4)3材料中Na/Li离子交换反应速度.Li1.3Ti1.7-xZrxAl0.3(PO4)3材料中的Na/Li离子交换反应动力学过程可近似由JMAK方程描述.     

Al2O3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入Al2O3粉末对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用SEM、XRD分析了加入Al2O3粉末对陶瓷膜的形貌特征和相成分的影响。结果表明，加入Al2O3粉末后陶瓷膜孔洞减少，且疏松层变得紧实；膜层相成分增加了Al2O3。在3．5％NaCl溶液中的电化学腐蚀试验表明，加入Al2O3粉末后陶瓷膜的耐蚀性有很大提高。     

微波法合成纳米羟基磷灰石晶体及表征

以Na3PO4·12H2O,Ca(NO3)2·4H2O为前驱体,通过调节pH值控制PO43-的生成,利用微波液相法合成针状纳米羟基磷灰石(n-HA),采用X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱(RS)、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等对粉体相组成和形貌进行分析。结果表明,微波液相法可以快速合成类骨n-HA晶体,合成的n-HA晶体呈针状,尺寸在(10~20)nm×(50~70)nm之间,随着微波加热时间的延长,n-HA晶体的结晶程度升高,晶体形貌从针状向短柱状转变。     

铬铁矿焙烧后期铬再氧化机理

针对铬铁矿氧化焙烧后期铬转化速率降低问题,以铬铁矿焙烧过程铬转化率70%的铬渣为原料,分析铬渣的物相和化学成分,深入研究铬渣焙烧过程中温度、时间、Na2CO3和Ca CO3等对铬渣中铬转化率的影响,探讨提高铬铁矿氧化焙烧后期铬转化率的机理。结果表明:铬渣主相为Mg Cr0.4Fe1.6O4尖晶石,副相为Na Si Al O4和Mg1.5Na9Si12Al12O48等钠硅酸盐、硅铝酸盐相;在与Na2CO3进行氧化焙烧反应过程中铬转化率仅为50%~60%,钠硅酸盐、硅铝酸盐等相的存在导致Na+的利用率降低,造成铬渣中的铬转化困难;Ca的引入置换了铬渣中副相的Na,铬转化率提高到84.7%,生成了高熔点的Ca2Fe1.2Mg0.4Si0.4O5硅酸钙盐等相,增大了焙烧过程中Na+浓度,促进了铬的转化,提高了焙烧后期铬的转化率。     

煅烧烧型Mg／Al—CO3双金属氧化物对水溶液中钒酸根离子的脱除

采用共沉淀法合成Mg/Al摩尔比为2：1的层状双金属氢氧化物Mg/Al-LDH,并在500℃下煅烧6 h得到煅烧双金属氢氧化物Mg/Al-CLDH。研究Mg/Al-CLDH对钒酸根的吸附性能,探讨镁铝摩尔比、吸附剂用量、溶液初始浓度、时间和温度等因素对吸附效果的影响,并对其吸附过程的动力学和热力学过程进行研究。研究表明：Mg/Al-CLDH 对钒酸根的吸附效果很好。该吸附过程符合准一级动力学方程,平衡吸附等温线很好地符合Langmuir方程,并且Langmuir方程拟合常数高达0.999。通过热力学计算发现ΔGΘ为负值,ΔHΘ为正值,表明此吸附本质上是吸热自发过程。吸附机理研究表明此吸附主要是表面吸附。     

镁合金AZ31表面液相沉积Ca-P生物陶瓷涂层的研究

研究了镁合金AZ31经过预钙吸附和阳极氧化预处理后,在Hank's溶液、Ca(NO3)2和NH4H2PO4混合溶液(简称Ca-P溶液)中制备Ca-P基生物陶瓷涂层的可能性.利用能谱分析仪和X射线衍射仪分析了涂层的化学成分和相组成.结果表明,两种预处理后的AZ31镁合金在Hank's溶液中均不能沉积得到涂层.而在Ca-P溶液中浸泡48 h后,镁合金表面均沉积了Ca-P涂层.其结晶产物主要为透钙磷石(CaHPO4·2H2O)和少量的Ca(H2PO4)2.预钙吸附处理后镁合金表面形成钙的形核点,在Ca-P溶液中沉积所得的涂层均匀致密,由长、宽20～50 μm的片状结晶体组成,结晶体相互咬合交织生长;而阳极氧化处理后的AZ31在Ca-P溶液中沉积所得的涂层则呈竹叶状,且不致密.     

偏钛酸型锂吸附剂的合成及吸附性能

以TiO2和Li2CO3为原料,采用固相法合成偏钛酸型锂吸附剂前躯体Li2TiO3,将该前躯体经过盐酸洗脱锂,得到偏钛酸型锂吸附剂H2TiO3,其中锂的抽出率达到98.86%,钛几乎不溶损.对TiO2、Li2TiO3、H2TiO3以及H2TiO3吸附锂后的样品进行XRD和SEM表征.研究偏钛酸型锂吸附剂H2TiO3对锂离子的吸附性能,并用伪一级动力学方程和伪二级动力学方程对吸附过程进行拟合,计算相应的速率常数.结果表明:H2TiO3对锂离子具有较大的吸附能力,在LiOH溶液中对锂离子的吸附容量为39.8 mg/g;吸附过程符合伪二级动力学方程,表明吸附过程主要为化学吸附,吸附平衡数据符合Langmuir 等温吸附方程.     

Ti6Al4V合金上TiO_2-CaP纳米薄膜的简易水热合成（英文）

采用高浓度Ca3(PO4)2、CaH PO4和Ca(H2PO4)2溶液对Ti6Al4V合金进行水热处理,以进行生物活性表面改性。经过处理的试样表面覆盖的薄膜由尺寸为60~240 nm的纳米颗粒组成。这种薄膜也能在电子束熔融技术制备的Ti6Al4V支架上生长。X射线光电子能谱分析表明,试样表面钛元素以TiO2形式存在,钙和磷元素以磷酸钙形式存在。X射线衍射和拉曼光谱分析表明,试样表面层由锐钛矿TiO2和羟基磷灰石组成。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明,水热处理试样的耐蚀性比抛光试样的显著提高。本研究提供了易于操作、处理温度低、腐蚀性低的生物活性表面改性方法,此方法可用于生物医用多孔Ti6Al4V合金的表面改性。     

柠檬酸盐水溶液中二价钴的电化学还原过程（英文）

采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS),研究不同柠檬酸盐浓度和pH下钴的电化学还原过程。结果表明:在组成为0.05 mol/L CoSO4·5H2O、0.20 mol/L Na2SO4和0~0.40 mol/L C6H5O7Na3·2H2O,pH为3~9的溶液中,二价钴以游离Co2+离子和[Co(C6H5O7)]配合物两种形态存在,并在电极表面被还原。溶液的pH对钴的电化学还原过程有显著的影响。当柠檬酸盐溶液的pH为3时,钴主要以游离Co2+离子的形态被还原;当溶液为弱酸性(pH=4~6)时,钴主要以[Co(C6H5O7)]-的形态被还原为Co0,还原过程分两步进行,中间产物在电极表面发生吸附;当柠檬酸盐水溶液的pH大于7时,形成的柠檬酸钴配合物主要是[Co(C6H5O7)]-和[Co(C6H4O7)]2-,这两种配合物非常稳定,其还原电位负于溶液的析氢电位,因此难以从该溶液中还原得到Co0。     

热历史对铝酸钠溶液中含铝离子之间转化的影响

为了优化拜耳法生产氧化铝的过程,有必要明晰热历史对铝酸钠溶液中含铝离子间转化的影响。通过对不同组成铝酸钠溶液经过热处理、稀释和浓缩后其红外谱图的测定,研究溶液中含铝离子间的转化规律。结果表明：升高温度和延长保温时间有助于Al2-2O（OH）6离子向880 cm-1波数处Al—OH结构四面体聚合物和Al（OH）-4转化;稀释过程中快速发生A12O（OH）2-6和Al—OH结构四面体聚合物向Al（OH）-4的转化,但稀释后溶液可发生Al（OH）-4向Al—OH结构四面体聚合物的恢复性转化;浓缩过程则发生Al（OH）-4向Al—OH结构四面体聚合物和A122O（OH）2-6的转化,且向A12O（OH）-6的转化较困难。     

种分制备超细氢氧化铝中碱含量的变化(英文)

种分氢氧化铝中碱含量变化规律关系到氢氧化铝的质量和碱耗,通过测定溶液浓度和电导率、氢氧化铝中碱含量和粒度分布以及分析粒子形貌,研究种分氢氧化铝中碱含量的变化规律。结果表明,溶液组分浓度高、球磨晶种循环、种分温度低、初始分解速率快或产品比表面积大都会导致氢氧化铝中碱含量升高;在低硅铝酸钠溶液种分过程中,粒子的附聚得到抑制,超细氢氧化铝中碱主要以晶格碱形式存在,以钠硅渣形式存在的碱含量极低;同时,升高初始分解温度,晶种老化,降低分解速率,延长种分时间,都有利于产品中碱含量的降低。结果还表明:种分过程中,Na+Al(OH)4离子可能对产品中碱含量有很大的影响。     

玻璃净化剂组分对Cu50Ni50合金熔体过冷度稳定性的影响

在高真空下,研究了净化剂Ｂ２Ｏ３,８９％ＳｉＯ２＋１２．５％Ｂ２Ｏ３＋２．２％Ａｌ２Ｏ３＋０．６％ＣａＯ＋５．７％Ｎａ２Ｏ（简写为Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ）和５０％Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ＋５０％ｎａ２Ｂ８Ｏ４对Ｃｕ５０Ｎｉ５０ｘ合金溶体在循环过热过程中的过冷度及其稳定Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ玻璃的净化过程为物理－化学复合净化,但由于该净化剂粘度大,在循环过热的冷却过程中因发生合金溶体与净化剂分离     

镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究

通过计算,绘制了25℃时Mg2＋-3-4PO -＋4NH -H2O体系的热力学平衡图,并对钨酸盐溶液除磷过程进行系统的热力学研究。结果表明：当采用磷酸镁盐法除磷时,溶液中游离总镁浓度从0.01 mol/L增加到1.0 mol/L,对应的最佳理论除磷pH值从9.8降到8.8,而溶液中残留的总磷含量基本维持在4.0×10^-6 mol/L;随着溶液pH值的升高,体系中稳定存在的沉淀组分依次为 MgHPO4、Mg3（PO4）2和 Mg3（PO4）2＋Mg（OH）2。当采用磷酸铵镁法除磷时,增大溶液游离总氨浓度有利于除磷,而增大游离总镁量对除磷深度基本无影响。计算所得除磷的最佳 pH值为9-10;当游离总氨浓度为5.0 mol/L时,溶液中残留的总磷为1.4×10^-7 mol/L。以自制的钨酸铵溶液（WO350 g/L,P 13 g/L）为原料,采用磷酸铵镁盐法除磷以对理论分析进行验证。结果表明：当氯化镁的加入量为理论量的1.1时,除磷的最佳pH值为9.5,与热力学分析结果一致。     

纯钛表面微弧氧化羟基磷灰石膜的制备

应用微弧氧化技术在纯钛表面制备了含羟基磷灰石的氧化物膜。在氧化过程中,将钛试件放入含磷酸二氢钠(NaH2PO4.H2O)和乙酸钙((CH3COO)2Ca.H2O)的电解液中,用双脉冲交流电源处理。用扫描电镜(SEM)观察试件的表面形貌,用普通光学显微镜(OM)观察试件的截面形貌,用X射线衍射(XRD)分析其显微结构。结果表明,微弧氧化处理后,纯钛表面生成了内层致密外层多孔的氧化膜。     

温和水热法从循环流化床粉煤灰中回收氧化铝(英文)

开发一种温和水热法从电厂排放的粉煤灰中提取氧化铝。当处理氧化铝和二氧化硅的质量比(A/S)为0.78、氧化铝含量为32.43%的粉煤灰时,在NaOH浓度45%、初始苛性比(铝酸钠溶液中氧化钠和氧化铝的摩尔比)25、氧化钙和粉煤灰中二氧化硅的摩尔比1.1、液固体积质量比9、反应温度280°C、停留时间1 h的条件下,氧化铝的提取率可达到92.31%。此外,通过结构和化学分析,对氧化铝的浸出机理进行了研究。结果表明,经过碱浸后,含硅的主要物相为理论铝硅比为0的NaCaHSiO4。     

纳米铝热体系制备陶瓷复合钢管组织及性能

采用纳米铝热体系制备了陶瓷复合钢管,研究了纳米铝热剂中添加4%Na2B4O7+2%、4%、6%、8%(质量分数)纳米SiO2对其组织性能的影响。XRD分析结果表明,陶瓷层主相为α-Al2O3和FeAl2O4,杂相为Al2SiO5和B2O3;金相显微镜和SEM观察表明,α-Al2O3枝晶较细,排布密集,FeAl2O4呈晶间分布;测试结果表明陶瓷致密度可达95%,压溃强度和压剪强度分别可达499 MPa、22.6 MPa。     

固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc 与0.12%Zr 及固溶处理对Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明：添加0.03%Sc与0.12%Zr可以使Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制 Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu 合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu发生再结晶：(420°C,3 h)+(465°C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu?0.12Zr?0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。     

添加NH_4AlO（OH）HCO_3原位生成Al_2O_3/Al复合材料的制备及其性能

碳酸铝铵与熔融的铝液反应原位生成颗粒增强铝基复合材料,对复合材料的力学性能和摩擦磨损行为进行研究。结果表明：在搅拌的铝熔体中碳酸铝铵发生分解反应生成γ-Al2O3;该原位反应的增强颗粒比直接添加的Al2O3在铝熔体中分布得更均匀;复合材料的密度和硬度随着增强相加入量的增加而提高,而强度则随着增强相加入量的增加而降低;磨损率随着增强相加入量的增加和载荷的增加而提高;原位反应生成的复合材料的力学性能和耐磨性明显优于直接添加Al2O3颗粒形成的复合材料的。