纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

Ni、Cu-Al2O3纳米金属陶瓷粉末的热压

将化学电镀法制备的纳米Ni、Cu包覆Al2O3粉末进行热压。研究了金属Ni、Cu及其含量对Al2O3粉末的烧结致密化、显微组织和性能的影响。在纳米Al2O3粉末表面镀覆适当的金属Ni、Cu可以较有效地提高致密化，降低烧结温度。金属相作为第二相可以大大细化Al2O3晶粒组织。但Ni、Cu的加入伴随着Al2O3硬度和强度下降。硬度变化可以由金属Ni、Cu是软相较好地解释。强度下降则主要归因于包覆粉末中Ni、Cu对Al2O3粉末的润湿性不好所致。     

简讯

从废催化剂中湿法回收镍废催化剂(拉内镍,Ni-Al催化剂等)用含有Ni 18.3,Cu 0.16Te 1.1,Mg 0.12和H_2SO_4190克/升的脱铜废电解液浸出。NiSO_4浆液添加催化剂中和沉淀Fe,Cu和Al的盐类。过滤后溶液处理回收NiSO_4·7H_2O。     

废旧三元锂离子电池热解工艺研究

本文研究了废旧三元锂离子电池在500～650℃、空气条件下热解过程中的反应机理。使用软件Factsage对电池热解过程中的热力学进行计算,利用X射线衍射分析、电感耦合等离子体光谱仪、电子探针等设备分析热解产物的主要物相组成及其微观形貌。通过球磨、筛分、真空抽滤等过程回收热解产物中的铜片和铝片,并得到了富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属元素的黑色粉末。该黑色粉末可采用湿法冶金进一步提取有价金属,经济效益显著。     

氮气流速对废旧电视电路板热解的影响

研究了废旧印刷电视电路板的热解,探索了氮气流速对热解产物产率和成分的影响,并采用SEM、XRF、GC、GC/MS等检测手段对热解产物进行了分析表征。结果表明,液体产率随着氮气流速的增大而减少,气体产率随氮气流速增大呈上升趋势,两者分别在0.3L/min时达到最小值10.85%和最大值14.4%。Cu、Sn和Ag等金属在固体产物中得到富集,随氮气流速增大而波动,可作为铜冶炼的原材料;H_2是气体产物中的主要成分,在氮气流速为0.3L/min时含量最大,达到68.21%,H_2、CO、CH_4的总含量在80.12%～82.39%,是富氢的优良燃气;液体产物主要产物是苯酚、4-异丙基苯酚等,可作为化工原料。废旧印刷电视电路板热解得到的气、液、固产物可实现综合高效利用。     

无电镀镍浸金处理电路板在 NaHSO3溶液中的腐蚀电化学行为与失效机制

采用交流阻抗谱研究了无电镀镍浸金处理电路板在模拟电解质溶液(0.1mol·L-1NaHSO3)中的电化学腐蚀行为,并结合体视学显微镜、扫描电镜、X射线能谱分析等手段分析了试样表面腐蚀产物形貌、组成和镀层失效机制.无电镀镍浸金处理电路板在NaHSO3溶液中的耐蚀性较差,浸泡12h试样表面局部即发生变色,伴随有微裂纹的产生.电解液能够通过裂纹直接侵蚀Cu基底,并在微裂纹周围生成较多的枝晶状结晶产物,其主要组分为Cu2S.该结晶腐蚀产物的不断生成使局部区域中间Ni过渡层与Cu基底结合部位存在较大的横向剪切应力,最终造成Ni镀层的脱离与鼓泡现象.     

微电子封装用SiC_p/Al复合材料的中温钎焊

选用Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni两种钎料,分析钎料的熔化特性和微观组织,并分别用于钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料,研究其结合机理。结果表明,Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni都具有很好的熔化特性,熔点均在520~530℃之间,具有很窄的熔化温度区间。用这2种钎料钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料时,Ni镀层与Al基体发生反应生成Al3Ni和Al3Ni2化合物层,同时与钎料发生界面反应生成Al-Ni-Cu和Al-Ag-Cu等化合物,从而保证钎焊接头牢固的连接。钎料中的Ag和Cu元素穿过Ni(P)镀层,扩散到Al基体中,形成Al2Cu、Ag2Al等金属间化合物。     

Cu_2V_2O_7的合成及电化学性能

采用溶胶凝胶法制备了锂离子电池负极材料Cu2V2O7,分别用X射线衍射仪,电子扫描电镜对产物的结构和微观形貌进行表征。结果表明,合成产物纯度高,微粒形貌规整、表面光滑、粒径小。用其组装的电池经恒流充放电测试表明,样品初始放电比容量为682.8mAh/g,具有良好的循环性能。     

2D70耐热铝合金铸态组织研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线物相分析、透射电子显微镜研究了2D70耐热铝合金半连续铸锭的铸态组织.研究结果表明:2D70耐热铝合金铸态组织为粗大枝晶组织,枝晶间蜂窝状共晶相为AL,A12CuMg/A12Cu,合金中含有大量块状相和条状相,能谱分析显示为含Fe,Ni相,铸态合金中Cu,Fe,Ni元素偏析严重.合金铸态相主要为а(Al),S(Al2CuMg),0(Al2Cu),Al7Cu2Fe,Al7Cu4Ni,Al9FeNi相.     

快速凝固Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金的显微组织和析出过程

利用X射线衍射、DSC、透射电镜和能谱分析研究了快速凝固Al 4Cu Mg 3Fe 4Ni (质量分数 )合金急冷态和退火态的显微组织 ,同时测定了该合金的显微硬度。结果表明 :快凝合金急冷态组织为过饱和α Al基固溶体和Al3 Ni相 ;当快凝合金经 4 0 0℃× 1h处理后 ,有少量S相 (CuMgAl2 )析出 ;快凝合金经 4 0 0℃× 9h处理后 ,出现了FeNiAl9弥散相 ;在合金组织中未见Al Cu Fe和Al Cu Ni相。随时效时间的增加 ,快凝合金的显微硬度不断增加 ,达到峰值后硬度缓慢下降 ,之后随FeNiAl9析出硬度又重新增加。     

中低合金钢的辉光放电发射光谱分析研究

研究了辉光放电电流、放电电压、信号采集时间以及预溅射时间等因素对中低合金钢辉光光谱行为的影响,建立了辉光放电发射光谱法(GD-OES)同时测定中低合金钢中C,P,S,Si,Mn,Cu,Ni,Cr,Ti,Al,Co和B的方法。方法具有很好的准确度和精密度。     

Ni/M_xO_y/CeO_2-ZrO_2(M=Cu,Ba,Al)复合催化剂的制备及其甲烷部分氧化性能

首先采用柠檬酸络法制备了系列Mx Oy/CeO2-ZrO2(M=Cu,Ba和Al)固溶体载体,然后浸渍活性组分Ni,制得系列Ni/Mx Oy/CeO2-ZrO2复合催化剂。考察了掺杂助剂元素(Cu,Ba和Al)对CeO2-ZrO2固溶体结构和负载Ni催化剂的甲烷部分氧化生成合成气催化性能的影响。采用氮气物理吸附,X射线粉末衍射(XRD),氢-程序升温还原(H2-TPR),扫描电子显微镜(SEM),氨-程序升温脱附(NH3-TPD)和热重(TG)等技术对反应前后催化剂的理化性质进行表征。甲烷部分催化氧化表明,催化剂的活性顺序为Ni/Al2O3/CeO2-ZrO2Ni/BaO/CeO2-ZrO2Ni/CeO2-ZrO2Ni/CuO/CeO2-ZrO2。催化剂表征结果表明,掺杂助剂元素后复合载体的主要结构仍然为CeO2-ZrO2固溶体;掺杂的助剂Ba和Al能和CeO2-ZrO2固溶体产生较强的相互作用,生成Mx Oy/CeO2-ZrO2三元复合固溶体载体,并使复合载体的比表面积增大,其中掺杂Al的效果最为明显,能使CeO2-ZrO2固溶体载体颗粒细化,表面结构更丰富,从而有利于活性组分Ni的分散;虽然掺杂Al使载体的表面酸性略有增强,但是Ni/Al2O3/CeO2-ZrO2复合催化剂仍表现了最高的活性和良好的稳定性。掺杂助剂Cu后,Cu与活性组分Ni之间的"氢溢流"效应增强了催化剂中Ni的还原性,生成的Cu0与Ni0之间产生的相互作用导致CuNi合金的生成,减少了Ni0活性中心的数目,导致该催化剂对甲烷部分氧化的活性下降。     

超纯氧化铁制备及其在电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高纯铁化合物中杂质元素的应用研究

用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)准确测定高纯铁化合物中的痕量杂质元素,需要更高纯度的铁作为基体,以研究它对测定杂质元素的干扰。为此,以分析纯硫酸亚铁为原料制备了高纯氧化铁,制得的高纯氧化铁中杂质元素Al、Cd、Co、Cr、Cu、Mg、Mn、Ni和Zn等的含量低于方法检出限。用制备的高纯氧化铁作为标准系列溶液的基体,得到了基体匹配的标准系列溶液,用此标准系列溶液绘制的校准曲线测定了GBW01402d高纯铁标准物质中杂质元素的含量,其测定值与认定值一致。研究了用无基体匹配标准溶液测定高纯铁及铁化合物中Al、Cd、Co、Cr、Cu、Mg、Mn、Ni和Zn等杂质时的干扰校正方法,结果表明:Al、Co、Cr、Cu、Mg和Zn受到的光谱干扰仅需采用离峰法校正即可,而Cd、Mn和Ni受到的光谱干扰则必需采用多元光谱拟合法校正。用拟定的校正方法测定高纯铁化合物中的痕量杂质元素,准确度高的元素有Al、Cd、Cr和Cu,准确度稍差的元素有Co、Mg、Mn、Ni和Zn。     

替代方式对稀土系储氢合金电化学性能的影响

本文采用Co、Mn、Cu同时替代La Mg2Ni9中的Ni,并且与Cu单独替代时合金的电化学性能进行了比较,实验结果表明,与单元替代相比,多元替代有着较高的放电容量和较好的活化性能,但是其循环稳定性较差,文章系统的分析了产生此种现象的原因。此外,通过对综合性能最佳的合金La Mg2Ni2.7Co2.1Mn2.7Cu1.5进行X衍射分析,从微观角度进一步研究了储氢合金成分对合金电化学性能的影响,认为La4Co3和Mg Co Cu0.9Ni0.1可能是提高合金的最大放电容量的原因。     

四氯化钛中铁、铝、锰、铅、锌、镍、铋、铜的化学光谱测定

一、原理 在pH9～10的氨性溶液中,以过氧化氢络合钛,用8-羟基喹啉的氯仿溶液萃取Fe、Al、Mn、Pb、Zn、Ni、Bi、Cu等元素,低温下挥发掉氯仿及8-羟基喹啉,在350℃烘烤破坏有机物,以盐酸溶解残渣后用发射光谱法测定。对Mn、Pb、Bi、Cu测定的灵敏度为2×10~(-5)%,对Fe、Al、Ni、Zn为6×10~(-5)％。对含量为10~(-4)～10~(-5)％的元素测定的相对误差约为30～50%。     

镍电极掺杂[x(Y2O3)+y(Er2O3)]的MH/Ni电池性能研究

研究了在镍电极活性物质中掺杂一定量的[x(Y2O3) +y(Er2O3)](x+y=1,其中x=0,0.5,1.0)对MH/Ni电池的性能影响.利用不同环境温度(25℃～55℃)下恒流充放电、高温(65℃)放电态搁置等方法测试了电池的性能.结果表明,常温下镍电极掺杂[x(Y2O3)+y(Er2O3)]的MH/Ni电池的放电容量和放电平台比未掺杂的电池稍低,但随温度的升高,它的放电容量和高温储存性能等均明显优于未掺杂的电池,镍电极掺杂[x(Y2O3) +y(Er2O3)]提高了MH/Ni电池的高温性能.常温下,电池以1C,100%DOD循环200周后,镍电极掺杂[x(Y2O3) +y(Er2O3)]的MH/Ni电池容量损失较少,利用X射线衍射(XRD)、交流内阻分析结果表明,镍电极活性物质循环后的相结构差别不大,但掺杂的电池循环前后内阻变化较小.综合实验结果,当x=0.5时,电池的性能最佳.     

Al和Ni对含铜钢高温氧化后界面处富铜相的影响

通过高温氧化试验发现,Al和Ni有利于减少含铜钢高温氧化后氧化皮—内氧化层界面处液态富铜相的生成。从影响界面处富铜相生成和渗透的四个方面——富铜相的熔点、铜在奥氏体中的固溶度、氧化速率和包埋物的形成量,分析了Al和Ni的作用。结果表明,高温氧化时,Al先于Fe被氧化而Ni和Cu则后于Fe,所以钢中的Al因最终形成的Al2O3对富铜相的熔点没有影响,但Ni能溶于富铜相中提高其熔点;Al(含量小于2.0%)会降低铜在奥氏体中的固溶度,而Ni则会增加铜在奥氏体中的固溶度,但随着氧化的进行,Al对降低Cu在奥氏体中固溶度的作用减弱,而Ni对增加Cu在奥氏体中固溶度的作用则会增强;Al和Ni均能促进内氧化,进而促进包埋物的形成。     

含氯废塑料脱氯反应器内衬材质研究

含氯废塑料在喷入高炉前必须经过脱氯处理,在脱氯过程中会产生大量的HCI气体,而HCl具有很强的腐蚀性。对（00Cr17Ni14Mo3（316L）,0Cr18Ni9Ti（321）,1Cr18Ni9（302））奥氏体不锈钢和紫铜4种金属材料及Al2O3陶瓷进行抗HCl气体腐蚀实验。实验结果表明,在4种金属材料中316L不锈钢的抗HCl气体的腐蚀性能最好,Al2O3陶瓷具有良好的抗HCl气体腐蚀性和抗热震性,完全符合含氯废塑料脱氯反应器内衬材质性能要求。     

Cu掺杂对硫化镍精矿制备高效异相类Fenton催化剂(Ni,Mg, Cu)Fe2O4的影响

以硫化镍精矿为原料,采用共沉淀–煅烧法成功制备出Cu掺杂尖晶石铁氧体(Ni, Mg, Cu)Fe₂O₄异相类Fenton催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)等手段系统研究了Cu掺杂量对所制备产物微观结构、形貌及催化性能的影响;确立了最优催化体系为光助类Fenton催化体系“(Ni, Mg, Cu)Fe₂O₄催化剂/H₂O₂/可见光”,揭示了Cu掺杂对(Mg, Ni)Fe₂O₄催化活性的增强机制。结果表明:在选定的实验条件下,制备得到的产物均为纯相立方尖晶石铁氧体。当Ni与Cu摩尔比为1∶1时,合成的(Ni, Mg, Cu)Fe₂O₄在可见光照180 min条件下对质量浓度为10 mg?L?1的罗丹明B(RhB)溶液的降解率可达94.5%。究其主要原因为:随着Cu掺杂量的增加,占据(Ni, Mg, Cu)Fe₂O₄八面体位的Fe3+和Cu2+的相对含量增加,即裸露于铁氧体表面的Fe3+和Cu2+数量增多,以及两者的协同作用,加速了羟基自由基(·OH)反应的发生,最终使得RhB溶液的降解效率从73.1%提高至94.5%。      

Cu/Al管气体火焰钎焊接头特征及热力学分析

通过计算Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊条件下形成金属间化合物的各化学反应的熵变,对Cu/Al金属间化合物的形成及向CuAl2转化的趋势进行了化学热力学分析;结合XRD、SEM、EDS研究了Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊接头组织与元素分布特征.结果表明,Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊条件下,接头中脆性金属间化合物CuAl2由Cu、Al原子的直接结合和其他Cu/Al金属间化合物与Al原子的继续反应生成,其中CuAl自主转化趋势较强;热力学计算分析与接头XRD分析结果一致.钎焊接头可分为3个特征区域:靠近Al基体侧形成了宽度约30μm的α-Al与α-Al+CuAl2二元共晶区;钎缝中心偏Al基体一侧形成了宽度约150μm组织细密的多元共晶组织区;钎缝中靠近Cu基体宽度约120μm区域,Cu的大量扩散并与Al充分反应,形成了粗大珊瑚状CuAl2.