SiC颗粒的氧化行为研究

研究了SiC颗粒氧化前后的微观形貌及元素变化,SiC颗粒氧化增重趋势及其影响因素。结果表明:氧化反应使SiC颗粒形貌发生很大改变,对SiC颗粒有钝化作用,使其失去了很尖锐的边角,更趋于圆滑;氧化后SiC颗粒表面有SiO_2生成;氧化前期SiC氧化增重随氧化时间的延长和氧化温度的升高而呈线性关系增加,氧化速度主要受界面化学反应速率影响,氧化后期氧化增重缓慢,受O_2和CO等在表层氧化膜中的扩散速率控制。并提出了一种简单估算SiC颗粒氧化层厚度的公式。     

干氧氧化单晶硅氧化膜形态研究

用扫描电子显微镜和超高压电子显微镜观察和分析了(111)单晶硅1100℃干氧氧化的不同厚度氧化膜的形态和结构。结合单晶硅氧化动力学三段理论,提出了氧化膜生长机制。电子和 X-射线衍射分析,确定氧化膜是由具有不同晶体结构的二氧化硅构成。文中还讨论了氧化膜生长时,在 Si-SiO_2界面处的层错及位错的成因。     

GH 4169合金的高温氧化

研究了不同温度和时间条件下,GH4169合金的氧化动力学规律,并且深入地分析了合金元素的作用、氧化机理及合金在氧化条件下形成的氧化层结构及产生的规律.研究结果表明,该合金在氧化气氛条件下不能形成致密的抗氧化保护膜结构,氧化层剥落或蒸发,呈现失重状态.当温度超过800℃时产生加速氧化现象,合金的扩散导致试件表层抗氧化元素贫化.生产中必须严格控制固溶处理温度和时间,否则合金出现严重的表面氧化而报废.此研究对高温合金抗氧化理论与生产实际有重要的参考价值.     

Fe-Mn-Al-C合金的高温氧化行为

为了考察Fe-Mn-Al-C合金在高温空气介质中的抗氧化性能,本文利用热分析天平连续称重法,测定了三种合金在700～900℃下的氧化动力学曲线,计算了其抛物线速度常数及氧化激活能。并利用X射线结构分析、扫描电镜观察、能谱分析等手段对氧化层的特征及合金元素在氧化层中的分布进行了分析。结果表明,由脱碳所控制的氧化第一阶段,导致了氧化膜的多孔性,显示出第一阶段高的抛物线速度常数。氧化第二阶段为合金元素所控制,锰的选择性氧化在氧化过程中起主要作用。稀土元素的加入,可使氧化第二阶段的激活能升高,且可减轻或抑制内氧化区的出现。     

高硫富砷金矿氧化预处理工艺研究现状

高硫富砷金矿石中金通常被含砷、硫等的矿物包裹,氰化浸出困难,需要对其进行氧化预处理,常见的预处理方法有生物氧化、焙烧氧化、加压氧化、超声波氧化、化学氧化等。介绍了这些方法的发展历程和基本原理,分析了其优缺点及应用的适应性,为今后科研工作者进行相关研究提供参考。     

生物氧化—氰化提金工艺设计及生产实践

简要介绍了国内生物氧化技术在难处理金矿石预处理上的特点,从精矿再磨矿、生物氧化、氧化渣洗涤液中和以及氧化渣氰化提金等作业进行了研究,比较了不同生物氧化厂设计和生产的异同,探讨了应用中可能出现的问题及解决办法。     

SiC颗粒的氧化行为研究北大核心

研究了SiC颗粒在氧化温度分别为1000、1100、1200和1300℃、保温时间分别为2、4、6和8 h的氧化行为,采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了SiC颗粒氧化前后的形貌和物相变化,根据质量守恒推导了氧化层(SiO_(2))厚度的计算公式。研究结果表明:当氧化温度低于1200℃时,氧化速率主要受氧化温度控制;当氧化温度高于1200℃时,氧化前期的氧化速率主要受氧化时间控制。氧化温度为1000℃时,氧化后SiC颗粒形貌变化不明显,且氧化产物为不定形相;氧化温度为1200℃和1300℃时,SiC颗粒表面钝化现象明显,无定形SiO_(2)逐渐转化为方石英晶体。以质量守恒建立的氧化层厚度计算公式可以较好的预测氧化后氧化层的厚度。     

Cu-Al合金内氧化及Cu氧化行为的热力学分析

对Cu-Al合金的内氧化及冷却过程中Cu的氧化行为进行了热力学分析和实验室,据此确立了Cu2O粉末和氮基气氛共同作为内氧化介质的新工艺。结果表明,内氧化区是择优氧化区中上限氧分压下方的一个很小区域,其中上限氧分压由下式计算,lgPo2上＝17611／T＋12．91;内氧化介质,氧分压和温度是实际内氧化控制的三要素;内氧化过程中晶内生成了均匀弥用分布的纳米γ－Al2O3粒子,其平均尺雨和颗粒间距分别为7nm和30nm。降温过程中Cu的氧化不容忽视。通H2 急冷可明显提高材料性能。     

氧化钕和氧化镨钕在大气中的吸水特性研究

研究了氧化钕和氧化镨钕的吸水特性及吸水稳定后物质的结构与形态表征,通过增重试验及增重稳定后物质的X射线衍射试验,讨论了氧化钕和氧化镨钕吸水的一般动力学过程,并分析了影响吸水速率的因素。研究表明,氧化钕和氧化镨钕的吸水过程为未反应核模型,Lageren准一级、HO准二级动力学方程仅能对其诱导期之后的某个阶段拟合较好。氧化镨钕明显异于氧化钕,吸水产物孔隙率减小,吸一定水后出现类似"饱和"的现象。     

TC4钛合金微弧氧化膜层高温氧化性能研究

利用微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面原位制备陶瓷膜层,并通过硅酸钠水溶液对膜层进行了封孔处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层相组成,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了膜层表面形貌。通过粘结拉伸测试,比较了膜层在封孔前后与基体的结合强度。利用高温氧化实验,考察了TC4基体及膜层试样封孔前后的抗高温氧化性能。结果表明:微弧氧化膜层与基体间的结合强度较高,经封孔处理及高温氧化100 h后,膜基结合强度降低至4.29 MPa。与TC4基体相比,微弧氧化膜层的高温氧化增重量小,抗高温氧化性能得到了显著的提高。封孔处理提高了微弧氧化膜层的致密性,使其能更好地阻止氧透过膜层向基体内侵入,进一步提高了膜层的抗高温氧化性能。     

High-temperature oxidation of chromium-containing ferroalloys

The high-temperature oxidation of chromium-containing ferroalloys with air is studied. The presence of silicon in an alloy decreases the level of oxidation. The influence of boron on the oxidation level is also evaluated. The specific degrees of oxidation of chromium-containing alloys are determined.     

高温合金GH4065A的恒温静态氧化行为

研究了新型镍基高温合金GH4065A在650～750℃的静态氧化行为,基于对氧化动力学与氧化产物的分析,探讨了合金的氧化机制.结果表明:采用平均氧化增重速率指标评定GH4065A合金在650～750℃温度范围内均为完全抗氧化级别,试验条件下合金的抗氧化能力与典型涡轮盘材料FGH96、GH4720Li合金相当;合金的氧化产物主要为内层富铝的氧化物颗粒、外侧富铬的氧化物膜及表面金红石型TiO2颗粒,TiO2颗粒在氧化温度超过700℃后开始生成;合金的氧化动力学遵循抛物线型规律,受钛离子与铬离子穿过氧化膜的扩散过程共同控制.     

高级氧化工艺降解选矿废水应用研究进展

浮选是矿物加工过程中的重要环节，在浮选过程中需要加入各种浮选药剂将有用矿物从矿浆中分离.多数浮选药剂成分复杂、难以降解，使浮选废水中残留着大量的浮选药剂.普通废水处理工艺对残留浮选药剂去除效果较差，难以达标排放，高级氧化技术作为一种高效的废水处理手段，对残留浮选药剂降解有着良好的效果.文章简要介绍了选矿药剂概念和选矿废水的来源、成分、特点及其危害，对国内外高级氧化技术降解选矿废水的应用研究进行论述；探讨分析Fenton氧化、光化学氧化、声化学氧化、臭氧氧化等高级氧化技术对选矿废水的降解机理，并对高级氧化技术降解选矿废水的应用前景进行展望.      

Effect of silicon on oxidation behavior of GH3230 alloy

The high temperature oxidation behavior of GH3230 was investigated at 1100?? in air by means of TGA, XRD and SEM. The precipitation process of oxides is visually described. The results show that: the effect of Si element on high temperature oxidation of alloy is mainly reflected in two aspects. On the one hand, Si slows down the diffusion of Mn element in the oxidation process of alloy and causes difference in the composition of oxide scale after high temperature oxidation of GH3230 alloy; the main components of the oxide scale on the surface after oxidation at 1100?? of the alloy that exclude Si elements are MnCr2O4 and Cr2O3, and of the alloy that contain Si element are Cr2O3. On the other hand, SiO2 is formed in the early stage of the oxidation of the alloy, which plays an important role in the further oxidation of the alloy and contributes to suppress the volatilization of chromium oxide in the later stage of oxidation.     

高Al低密度钢的高温氧化行为

为观察Fe-Mn-Al-C系高Al低密度钢在高温下的抗氧化性能,采用氧化增重法测定了4种合金在950~1 100℃下的氧化动力学曲线。通过SEM观察氧化层形貌特征,利用线扫描能谱分析氧化后合金元素的变化,分析了28Mn-10Al合金氧化膜发生膨胀破裂的原因。结果表明,Al元素提高钢的抗氧化性,而Mn元素则降低Al的抗氧化性。抗氧化性较好的28Mn-12Al、20Mn-10Al合金表层未发现Fe的氧化,而氧化严重的28Mn-8Al合金氧化层Fe元素含量较高。28Mn-12Al合金抗氧化性最好,氧化膜的连续性及致密性优于其他3种合金,氧化物连续且晶粒细小,在氧化过程中具有一定的防护作用。     

铝对铁素体耐热不锈钢高温氧化行为的影响

 为了探究不同铝含量对X10CrAlSi18铁素体耐热不锈钢高温氧化行为的影响,采用恒温氧化方法对0.63%Al 和1.06%Al(质量分数)两组钢在700 ℃空气下进行高温氧化研究,测定和计算了氧化增重和平均氧化速率,观察分析了氧化形貌与氧化物相组成。结果表明,两组钢均达到了完全抗氧化级别,但1.06%Al钢的氧化增重和氧化速率均小于0.63%Al钢,表现出较好的抗高温氧化性;两组钢氧化膜均由3层组成,内层为Al₂O₃和SiO₂,中间层为Cr₂O₃和Fe₂O₃,外层则为MnCr₂O₄和FeMn₂O₄;随着铝含量的增加,氧化膜较为连续、致密,且与基体之间附着性较好,同时内氧化明显减少。     

Thermodynamic analysis of the oxidation period of making a nickel-based multicomponent superalloy

The oxygen activity is studied by oxygen sensors during the oxidation period in experimental heat of a superalloy in a 5-t electric arc furnace. The results of chemical analysis of metal and slag samples are used to calculate the activities of the metallic and oxide solution components using the energy parameters of the models of a pseudosubregular solution for the melt and a pseudoregular ionic solution for the slag, which were determined and presented in our earlier works. Equations are derived for the activity of oxygen in equilibrium with all melt components simultaneously and with each component individually. The entire oxidation process and the oxidation reaction of each metallic solution component are analyzed by comparing the actual and equilibrium oxygen activities in the metal at the beginning, middle, and end of the oxidation period of heat. The driving forces of the oxidation process are calculated from the difference between the actual and equilibrium chemical potentials of oxygen.     

国外难处理金矿热压氧化工艺条件分析

针对国外热压氧化工艺条件进行了分析,并重点分析讨论了热压氧化预处理金矿的工艺矿物类型、热压氧化温度及压力,总结了热压氧化工艺具有的诸多优点。国外热压氧化技术和设备比较成熟,因此已成为国外难处理金矿预处理的首选工艺。     

Oxidation of Low-Carbon Steel in 17H<Subscript>2</Subscript>O-N<Subscript>2</Subscript> at 900 °C

The oxidation kinetics of two low-carbon steels in a flowing 17H₂O-N₂ gas mixture at 900 °C and the scale structures developed are examined. Similar linear and parabolic oxidation kinetics are observed for the two steels, although some differences are observed within the first 5 minutes of oxidation and in the linear-to-parabolic transition period. The oxidation behaviors observed in the linear kinetics stage are more consistent with published results, exhibiting typical surface-reaction-controlled patterns. However, the observed parabolic oxidation rates are two orders of magnitude smaller than those of iron and steel oxidation in air and oxygen as well as that predicted using Wagner’s parabolic oxidation theory. Similar oxide scale structures are observed on the two steels for the samples oxidized for more than 15 minutes. The surfaces of the scales exhibit pyramidal, faceted grain structures with growth ledges developed on some crystal faces and growth pits at the peaks of the pyramidal grains. In their cross sections, the scales have a columnar structure and appear two layered, with a thin, outer magnetite layer and an inner, growing wustite layer. The wustite grains coarsen with increased oxidation time and develop a growth texture with preferred (111) and (110) orientations in parallel to the sample surface after oxidation for longer than 60 minutes. Conventional oxidation theories cannot provide a satisfactory explanation of the apparently conflicting results observed during the parabolic oxidation stage.     

Electrochemical oxidation of nickel sulfide metallic alloys

The sequence of the electrochemical oxidation of phase components of the converter matte is confirmed and variations in the composition of its surface during the anode oxidation are revealed. It is shown that regularities of this process that are characteristic of its phase components, namely, nickel and its sulfides, are inherent to the converter matte. The oxidation of nickel sulfides in sulfide-metallic alloys starts at lower potentials (1.1–1.2 V) than that of synthesized nickel sulfide (1.2–1.3 V). During the oxidation of the converter matte, metal nickel initially oxidizes and, only as this stage finishes, the oxidation of sulfides accompanied by the isolation of elemental sulfur is developed. Copper impurities weakly affect the oxidation of the converter matte, although the shift of potentials takes place as the Cu/Ni ratio increases.