超细Fe2O3粉末的结构及热稳定性

采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射分析(XRD),研究超细Fe2O3粉末的热稳定性及晶体结构随颗粒尺寸的变化关系。研究结果表明:超细Fe2O3粉末在1 000~1 400℃之间会发生分解反应,生成Fe3O4。随Fe2O3颗粒粒径减小,此分解过程产生的热量减小;反应的起始温度也随颗粒粒径的减小逐渐降低,但降低的幅度渐小;晶粒粒径越小,晶格内的相关点阵参量越易发生微小变化,使晶胞出现略微膨胀的现象。Fe2O3粉末加热时因颗粒粘结引发颗粒粒径长大,但对晶粒粒径的影响不大。     

高能球磨制备Al2O3/Cu复合材料

采用高能球磨法制备Al2O3/Cu复合粉末,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究高能球磨时间对复合粉末的物相、晶粒尺寸和表面形貌的影响。结果表明,随球磨时间的增加,基体Cu的晶粒不断被细化,在球磨初期,晶粒尺寸减小很快,当晶粒尺寸小于20 nm时,细化速率变缓而趋于稳定;Cu颗粒形貌由树枝状变为层状,并向椭球体转变;纳米Al2O3颗粒逐渐嵌入Cu颗粒体内,且分散均匀,从而获得纳米Al2O3颗粒弥散分布的Cu基复合粉末。并探讨了高能球磨对放电等离子体烧结Al2O3/Cu复合材料导电性能和力学性能的影响,研究认为高能球磨可以促进基体的晶界强化和弥散强化,而晶界的增加并不会导致电阻率的显著增大,影响电阻率的主要因素为Al2O3的体积分数、孔隙和杂质的固溶。     

纳米结构Fe_3O_4制备与应用的研究进展

纳米结构的Fe3O4具有与生物组织的相容性以及与尺寸和形貌有关的电学和磁学性能,在磁流体、传感器和生物医药等领域具有广泛的应用前景。Fe3O4纳米结构的主要制备方法包括高温气相法、高温有机液相回流法、溶剂热法和水热法等;已经制备出各种纳米结构单元的Fe3O4,如:零维纳米颗粒,纳米颗粒组装的纳米链,纳米颗粒组装的微球,一维纳米线、棒,二维纳米片,以及三维的金字塔、八面体、核桃状球形纳米颗粒等。该文综合介绍这些制备方法的特点及其近期的研究进展,并对Fe3O4纳米结构的性质和应用进行综述。最后对Fe3O4纳米材料未来的发展进行展望。     

Fe2O3对粉末冶金铁基合金组织和力学性能的影响

在气雾化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y粉末中添加1％(质量分数)的Fe2O3粉末,经过热挤压-轧制-热处理工艺制得铁基合金,研究添加Fe2O3对铁基合金显微组织和性能的影响.结果表明:添加少量Fe2O3粉能促进合金中粒径为200 nm到5μm的富Ti、Y、Cr和O的第二相颗粒形成;第二相颗粒能够显著细...     

(In_(1-x)Fe_x)_2O_3粉末的制备及红外性能研究

采用固相合成法,以In2O3和Fe2O3为原料合成了(In1-xFex)2O3粉末样品,并研究了Fe掺杂浓度和焙烧温度对(In1-xFex)2O3粉末结构和红外性能的影响。结果表明:当Fe掺杂浓度为x=0.05,焙烧温度为900℃时,所制备(In1-xFex)2O3粉末中Fe元素能很好地固溶到In2O3晶格中;随着Fe掺杂浓度的增加,(In1-xFex)2O3粉末的晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势,但In2O3的晶体结构基本不变,为典型的立方晶系方铁锰矿结构;掺杂Fe后的(In1-xFex)2O3粉末在400~4 000cm-1的红外波段内存在较强的吸收峰。     

添加亚微米Fe_2O_3对Fe-Ni-Cu-C粉末冶金材料组织与性能的影响

采用亚微米级Fe2O3粉末作为烧结助剂制备Fe-Ni-Cu-C预混合粉,考察Fe2O3颗粒在混合料中的分布状态、Fe2O3添加量对材料的成形与烧结密度以及显微组织和力学性能的影响。结果表明,亚微米Fe2O3粉末可均匀分布在预混料中,但当Fe2O3粉末添加的质量分数超过0.3%时材料的压制与烧结密度明显下降;添加少量的亚微米Fe2O3粉末可提高合金的力学性能,Fe2O3粉末的添加量为0.3%时,合金的强度、韧性和伸长率较未添加Fe2O3粉末时分别提高7.3%、5.8%和4.8%;由于亚微米Fe2O3还原成微细铁粉后具有高活性,坯体烧结时铁基颗粒间的烧结连接率增大,拉伸断口形貌呈较多的韧窝组织,且烧结体中的孔隙圆化。     

钒铁球磨过程的氧化行为及热力学分析

通过热力学分析和计算,绘制了V2O5、Fe O、Fe2O3、Fe3O4、Al2O3的氧化物离解-生成反应吉布斯自由能图和离解压与温度的关系图,并结合球磨后钒与氧含量的变化,对钒铁球磨过程中钒铁颗粒的氧化行为进行了分析。结果表明,钒铁中钒与铁的氧化造成了钒含量的降低和氧含量的增加。最后提出了减轻钒铁被氧化的应对措施。     

粉末冶金技术2003年第1～6期总目次

文　　题期页·研究与开发·汽车发动机用温压粉末冶金链轮的开发 1 1 4摩擦片打滑过程中的热传导模型 1 1 9粉末注射成形溶剂一热二步法脱脂过程变形的研究 2 76热压 /热变形Nd2 Fe14 B/α Fe纳米双相永磁体的研究 2 80注射成形钨合金用新型粘结剂的研究 31 31自蔓延高温合成TiNi多孔体合金 31 35原始粉末尺寸对Ti(C ,N)基金属陶瓷烧结特性和组织结构的影响 4 1 95A1 2 O3/Cu复合材料内氧化粉末的制备 4 2 0 1亚微米碳化硅超细粉体的制备及破碎机理探讨 4 2 0 6金刚石表面镀层在电火花烧结过程中的行为及对制品性能的影响 4 2 0 9高能…     

催化剂对油页岩半焦孔隙结构的影响

文章通过实验研究了不同种类催化剂(CoCl_2·6H_2O、Fe_2O_3、Fe_3O_4)在热解过程中对油页岩半焦孔隙形成的影响。实验采用比表面与孔隙分析仪ASAP2460,进行等温氮吸附及脱附实验,采用BET方程进行线性回归分析,采用BJH方法进行孔隙容积分析。与未添加催化剂的试样进行对比分析,结果表明加入不同催化剂的油页岩半焦样品的吸附等温线均属于Ⅱ型等温线;添加了CoCl_2·6H_2O、Fe_3O_4的试样,其BET比表面积增大,添加了Fe_2O_3的试样BET比表面积降低;添加了催化剂的试样,其总孔隙容积都增加;根据孔隙容积分布曲线,添加了CoCl_2·6H_2O的试样微孔比例降低,添加了Fe盐催化剂的试样微孔比例升高。     

第二组元对铁基高温合金显微组织的影响

采用气体雾化法制备Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25(Y2O3)铁基合金粉末,分别在该粉末中添加1%Al粉和1%Fe2O3粉,在1 250℃下热挤压,随后在1 050℃热处理。通过X射线衍射、扫描电镜和光学显微镜等研究Al和Fe2O3对铁基合金热挤压和热处理态显微组织的影响。结果表明:与基体合金相比,Al的添加可促进铁素体基体中元素的扩散,导致晶粒尺寸增大,同时由于Fe、Al互扩散系数的差异引起柯肯达尔效应,使合金孔隙度增大;添加Fe2O3后合金的孔隙度更大,氧化物和大量残余孔隙阻碍晶粒长大,因而晶粒尺寸减小。3种合金在1 050℃进行热处理时晶粒的长大规律均满足BECK方程,添加Al可提高合金的晶粒生长指数,而添加Fe2O3则相反。     

热等静压铬粉脱气效率改进

研究热等静压铬粉在脱气过程中温度与脱气量之间的对应关系。当温度在70～80℃时,铬粉脱去的是存留在包套和粉末之间的及粉末表层的气体,在300～400℃时,脱气量明显增大,主要脱去的是铬粉内部吸附的气体。采用氮氧分析仪和纤维硬度仪分析热等静压铬棒,铬棒中氮、氧含量的质量百分数分别为0.045%和0.13%,平均硬度为150.65HV,采用热等静压新工艺处理后的粉末表面洁净程度良好。同时,在脱气缓冲桶内部增设过滤网,防止粉末颗粒随气流进入真空泵,提高了真空泵的使用寿命和脱气效率。     

烧结机除尘灰制备纳米氧化铁及其气体传感特性

烧结机机头除尘灰是炼铁过程中产生的高铁含量小颗粒粉末固体废弃物,如何处理机头除尘灰一直是冶金领域的难点问题.鉴于其较高的铁含量,开发了一种以烧结机除尘灰为原料,通过控制还原剂与铁元素的比例,制备高附加值的类球状α-Fe2O3、Fe3O4纳米颗粒以及Fe3O4/Fe2O3纳米复合物的方法.利用多晶X射线衍射仪(XRD)、...     

基于正交法的磁性Fe3O4纳米颗粒制备工艺选择

采用化学共沉淀法以FeCl3·6H2O,FeCl2·4H2O为原料,氨水为沉淀剂,进行了9组正交试验,探索制备Fe3O4纳米颗粒磁性能的影响因素,利用振动样品磁强计(VSM)和透射电镜(TEM)对磁粉进行表征,利用正交表极差分析找出了最佳制备工艺条件:即A2B1C3D2,去离子水用量为200 mL(Fe3+为0.1 mol/L);表面活性剂用量为1 mL;氨水30 mL;[Fe3++]/[Fe2+]=1.75时Fe3O4颗粒饱和磁化强度为62.70 emu/g.     

纳米级W-Ni-Fe复合粉末的制备

以喷雾干燥法制备的W—Ni—Fe复合氧化物粉末为原料，在700℃、保温90min的条件下进行还原，制得了纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末，并研究了不同稀土La含量对还原制备纳米级W—Ni-Fe复合粉末性能的影响；采用XRD及SEM分别对所制备的复合粉末进行了物相分析、晶粒尺寸测试和形貌观察；并对所制得复合粉末的Fsss粒度、比表面、氧含量、氮含量、碳含量等性能进行了测定与分析。研究结果表明：不加稀土La时所制得粉末的dBET为96．6nm、晶粒尺寸为26．1nm、Fsss为0．64μm、氧含量为0．23％、氮含量为0．17％、碳含量为0．028％，粉末颗粒为球形或近球形，还原粉末由W和γ-(Ni，Fe)两相组成；添加一定量的稀土La不仅可以有效地抑制晶粒的长大，还可以在一定程度上提高粉末的分散性；当La的质量分数在0—0.8％范围内(占90W-7Ni-3Fe复合粉末的质量百分数)，随着La含量的增高，粉末晶粒尺寸和颗粒粒度逐渐减小；添加0．8％的La可以制得费氏粒度(Fsss)小于0．36μm，dBET小于60nm，晶粒尺寸小于22nm的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末。     

常温碳酸盐法合成高纯纳米Y2O3

直接采用工业中间体YCl3为原料,以非离子表面活性剂配制超微反应器,碳酸钠为沉淀剂合成得到纯度、粒度可控的单分散纳米Y2O3微粒.合成的Y2O3 纳米微粒为球状,统计平均粒径为30nm,纯度可达99.99%,比表面为60m2/g.研究表明原料浓度、表面活性剂浓度和煅烧方法影响Y2O3粒度大小和分散性.原料浓度在0.1mol/L～0.6mol/L,表面活性剂浓度1.2×10-3～6×10-3mol/L,梯度升温至700℃时,可得到纳米级Y2O3粉末.     

铁液中Al2O3纳米颗粒溶解和熔化的热力学研究

与块体材料相比,纳米材料尺寸小、界面能大,导致其溶解和熔化过程的热力学不同于块体材料.从理论上推导了Al2O3纳米颗粒在铁液中的元素平衡溶度积以及熔化温度与颗粒尺寸之间的关系,结果表明,随颗粒尺寸减小,平衡溶度积逐渐增加,熔化温度逐渐下降,而且粒径越小,平衡溶度积和熔化温度的变化率越大.经计算,1873K铁液中Al2O...     

La_2O_3对超细钨复合粉末烧结性能与钨合金显微组织的影响

采用溶胶喷雾干燥-煅烧还原方法制备超细/纳米W-La2O3复合粉末,将粉末压制成形后在1 950℃烧结,制备La2O3弥散强化钨合金,检测合金的密度与强度,并采用SEM对超细粉末形貌、合金的组织结构、断口形貌进行分析,结果表明:随La2O3加入量增加,粉末颗粒显著细化,W-0.7%La2O3复合粉末的粒径仅为0.1μm;制备的W-La2O3超细/纳米复合粉末具有很高的烧结活性,烧结后,合金最高相对密度达到99.1%;La2O3均匀弥散分布于钨晶界,抑制钨合金的晶粒长大,提高材料的强度,W-0.7%La2O3合金中钨平均晶粒尺寸仅为8.7μm,抗弯强度达到548 MPa;合金的断裂形式表现为穿晶-沿晶共有的复合断裂形式。     

热重分析法研究铁含量对焦炭溶损反应的影响

采用热重分析法研究了铁含量对焦炭反应的影响规律.利用液相吸附法制备了不同Fe2O3含量的焦炭样品,通过对样品的微观分析和焦炭反应动力学的研究,阐释了铁元素对反应机理的影响.结果表明,铁对焦炭溶损反应具有正催化作用,且催化作用随铁含量的增大而加强;铁的存在降低了焦炭反应的起始反应温度和剧烈反应温度,导致焦炭过早破碎,影响焦炭强度;同时铁的存在也降低了焦炭溶损反应的反应级数和活化能.反应级数从无Fe2O3添加时的1.53级降为零级.研究表明,Fe2O3均匀分布在焦炭表面使其能提供更多的有效催化活性中心,进而对溶损反应起到催化作用.     

微尺度氧化铁粉的低温还原机理

用热重分析法研究低温条件下(450、500、550和600℃),氢气还原微尺度氧化铁的还原动力学行为。结果表明:随氧化铁粉粒径减小和反应温度升高,初始反应速率加快,后期反应速率减慢。这是因为反应后期生成大量铁须,铁须之间形成搭桥,导致还原后的粉末严重烧结并致密化,阻碍气体的扩散,致使反应速率减慢。且随着粉体粒径减小,粉体表面吸附能增大,粉体致密程度提高,反应后期的粘结现象更加严重,反应速率相应减慢。采用Hancock-Sharp方法分析微尺度氧化铁粉恒温还原的动力学过程,发现前期阶段Fe2O3→Fe3O4,在500℃以下,相界面化学反应的阻力所占的比例较大,表明此阶段的反应控速环节为界面化学反应,温度超过500℃时,则由界面化学反应机理和相转变机理共同控制,点阵结构由Fe2O3的斜方六面体结构转变为Fe3O4的立方结构;后期阶段Fe3O4→Fe,由于粉体发生粘结,还原反应的控速环节转变为扩散控速。     

稳定性油基纳米Fe3O4磁性流体的制备与性能研究

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,在强超声振荡下将其分散在煤油中。采用正交试验设计技术,研究不同用量表面活性剂对Fe3O4磁性颗粒分散的状况以及对饱和磁化强度的影响,通过X射线衍射、红外光谱、VSM振动磁强计对纳米磁流体颗粒的分散稳定性、饱和磁化强度、纯度等进行表征。结果表明:在Fe3+与Fe2+摩尔比约为3∶2、最佳反应温度40～45℃,表面活性剂油酸用量为0.6～0.9ml/g(Fe3O4)的条件下合成的油基磁流体分散均匀、性能稳定;测得的Fe3O4比饱和磁化强度为83.33 A.m2.kg-1,矫顽力为3.40 kA.m-1,具有超顺磁性。