炮钢表面电弧离子镀NiCrAlY涂层950℃的高温氧化行为

用电弧离子镀方法在炮钢表面制备NiCrAlY涂层,涂层在空气中950℃恒温氧化100h,借助X-射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对涂层表面氧化膜进行分析,检测其高温抗氧化能力。结果表明,电弧离子镀NiCrAlY涂层950℃空气中氧化100h后表面形成Al2O3、Fe2O3和NiCr2O4三种氧化物,涂层大大提高了炮钢的高温抗氧化性;涂层中的Ni元素与基体中的Fe元素发生剧烈互扩散而在界面两侧呈均匀梯度分布,Cr元素在界面富集,Al元素在界面与O反应形成较致密的Al2O3氧化层;由于扩散和氧化作用,涂层中的相由原来的β-NiAl、γ'-Ni3Al、γ-Ni与α-Cr变为γ'-Ni3Al、(Ni,Fe)、(Fe,Ni)与α-Cr。     

6063铝合金多种阳极氧化封孔膜性能比较

本文针对6063铝合金阳极氧化膜分别进行沸水封孔、高浓度K2Cr2O7封孔、低浓度K2Cr2O7封孔、Ni2+封孔、Ni2+-Co2+封孔、CeCl3封孔。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察封孔膜的表面形貌,测试封孔膜的磷-铬酸失重并采用动电位法测氧化膜在NaCl腐蚀介质中Tafel腐蚀极化曲线,结果表明CeCl3封孔膜失重最小,具有良好的耐蚀性,对铝基体具有较好的保护作用。     

热压Si3N4陶瓷材料抗氧化性能的研究

本研究了Si3N4陶瓷材料的高温抗氧化性能。实验结果表明Si3N4陶瓷材料的氧化行为服从抛物线规律，同时提出了氧通过氧化层的向内扩散是整个氧化过程的控制步骤。另外设计了二种提高Si3N4陶瓷材料抗氧化性的方法，第一种是在Si3N4陶瓷材料的表面涂上一层SiO2涂层或3Al2O3·2SiO2涂层；第二种是对Si3N4陶瓷材料进行表面处理，使之在表面形成一层Si2N2O（和／或0-Sialon）层。     

等离子喷涂NiCr和Cr_3C_2–NiCr涂层的抗高温氧化性能

采用大气等离子喷涂技术在Q345钢上制备镍铬(NiCr)合金涂层和碳化铬–镍铬(Cr_3C_2–NiCr)金属陶瓷复合涂层,对它们进行了800°C×100 h循环氧化试验。利用X射线衍射仪(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM/EDS)等设备,对比研究了NiCr和Cr_3C_2–NiCr涂层的高温氧化行为,探讨其高温氧化机理。结果表明,等离子喷涂NiCr和Cr_3C_2–NiCr涂层都具有优异的抗高温氧化性能。其中Cr_3C_2–NiCr涂层发生了Cr的选择性氧化,涂层表面及层片界面形成了连续、致密、生长缓慢的Cr2O3氧化膜,该氧化膜有效地抑制了合金元素以及外界氧的扩散,对涂层及基底都具有较好的保护作用。而NiCr涂层表面存在Cr_2O_3氧化膜的选择性分布,局部区域还存在以生长较快的NiO为主的氧化物,氧可以通过该氧化层扩散至涂层内部。因此,Cr_3C_2–NiCr涂层的抗高温氧化性能优于NiCr涂层。     

溅射Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层对镍基合金在900℃腐蚀行为的影响

采用真空溅射技术在镍基合金表面沉积Ni11Co26Cr6Al0.5Y纳米晶涂层,研究有、无涂层合金在900℃的75%Na_2SO_4+25%K_2SO_4熔融混合硫酸盐膜中的热腐蚀行为。结果表明:无涂层合金发生腐蚀,生成内氧化物和内硫化物。而Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层在热腐蚀过程中,表面生成Al_2O_3、NiCr_2O_4、Cr_2O_3和NiO氧化膜,仅在近涂层与基体界面区域存在少量Al_2O_3内氧化物。     

一种镍基合金850℃的盐膜热腐蚀行为

研究了一种镍基合金在75%Na2SO4+25%K2SO4盐膜中850℃的热腐蚀行为。扫描电镜及能谱测试结果表明,镍基合金高温氧化和热腐蚀行为同时发生,合金表面形成以Al2O3和Cr2O3为主的混合氧化物膜,合金内部形成CrS硫化物。合金表面形成的氧化物遵循先碱性溶解、后酸性溶解的热腐蚀机制。     

氧化物/BN可加工复相陶瓷的高温氧化行为及表面裂纹修复

研究了2种可加工复相陶瓷Al2O3／BN和Y-ZrO2／BN在不同温度下的氧化行为及其热处理损伤修复。结果表明：高温时Al2O3／BN表面氧化生成致密的硼酸铝(Al18B2O33)氧扩散障碍层,并且与基体形成强结合的梯度抗氧化涂层,阻止了氧气向材料内部的快速扩散,因而具有良好的自愈合抗氧化性。而Y-ZrO2／BN复相陶瓷由于不能形成有效的氧化屏蔽,抗氧化性较差。2种复相陶瓷在900℃热处理后,表面形成的液态B2O3膜使压痕裂纹均得到愈合,压痕强度从热处理前的162MPa(Al2O3／BN)和336MPa(Y-ZrO2／BN)分别增加到热处理后的406MPa和585MPa。但在1100℃热处理2h后,由于过度的氧化会使Y-ZrO2／BN失去裂纹愈合的效果,压痕强度迅速下降。     

电弧离子镀NiCrAlY涂层在900℃的高温氧化行为

通过对镍基单晶合金和NiCrAlY涂层进行在900℃的氧化动力学曲线测定及组织形貌观察,研究了电弧离子镀NiCrAlY涂层对镍基单晶合金高温氧化行为的影响。结果表明,在高温氧化期间,镍基单晶合金发生明显的氧化、内氧化和内氮化,在表层为Al2O3、Cr2O3的混合氧化物;镍基单晶合金经电弧离子镀NiCrAlY涂层,可有效改善合金的抗氧化性能;涂层在900℃氧化动力学质量增加曲线遵循抛物线规律,其形成的Al2O3氧化膜氧化期间不发生明显的剥落。     

腐蚀介质在金属表面扩散行为的分子动力学研究

采用分子动力学方法,研究了3种介质粒子(Cl-、OH-、H2O)与两种金属氧化膜界面Fe2O3(00-1)、Cr2O3(0 0-1)的交互作用能和它们在这些氧化膜表面的扩散过程。计算结果表明:Cl-与Fe2O3和Cr2O3的交互作用能分别为-8 875、-9 227kcal/mol,而OH-和H2O与Fe2O3的交互能仅仅为-225、-258kcal/mol。Cl-、OH-和H2O在Cr2O3中的扩散系数分别为6×10-5cm2/s、8×10-5cm2/s和3×10-6cm2/s。交互作用能说明:Cl-与金属氧化膜的作用性更强,OH-和H2O与金属氧化膜的作用性相对弱一点,因此交互作用能可以是评价粒子腐蚀性的重要依据之一;扩散系数也是评价粒子对金属腐蚀性的一个指标,但是评价单个粒子对金属的腐蚀性能时不仅取决于其自身的扩散系数,而且还应该与所在溶剂的分子在金属氧化物表面的扩散系数有关。     

Ti3AlC2在1000℃的循环氧化及氧化膜中残余应力

采用X-射线衍射仪和扫描电镜对Ti3AlC2在1000℃时形成表面氧化膜循环氧化及氧化膜中残余应力进行了研究.XRD结果表明Ti3AlC2表面的氧化物由锐钛矿型的TiO2和α-Al2O3组成.表面形貌研究发现表面氧化膜平坦、致密和无微裂纹,金红石型TiO2非连续分布在氧化膜表面,而α-Al2O3则是连续分布在氧化膜的内层,随着循环氧化次数的增加氧化膜颗粒不断长大.在经历5、20和40次循环氧化后,表面氧化膜内的应力分别为-0.82,-0.65和-0.49 GPa.     

镁合金表面ZrO2涂层的等离子体电解氧化制备及其放电特性

采用等离子体电解氧化(plasma electrolytic oxidation,PEO)技术在基础电解液K2ZrF6中,在AZ31镁合金表面制备ZrO2陶瓷涂层。对PEO过程放电特性、等离子体场的成分、ZrO2陶瓷涂层表面及截面形貌、晶相组成、耐腐蚀性能及表面接触角进行了研究。结果表明:制得的ZrO2陶瓷涂层表面均匀,截面致密,涂层主要由立方相、四方相及单斜相ZrO2组成。ZrO2涂层耐腐蚀性能相对于基体提高了6个数量级。制得的ZrO2陶瓷涂层表现出疏水性,有利于提高基体材料的耐腐蚀性能。等离子体场内放电火花活性物种主要由Na、K、Mg、Al、H、O、O2、H2O、H2O+、O+、OI及ZrO2组成。     

Ni-Cr合金在900～1000℃空气中的氧化

研究了两种不同Cr含量的熔炼Ni-Cr合金在900～1000℃空气中的氧化行为。1000℃时,合金氧化动力学遵循抛物线规律。Ni-20Cr合金1000℃氧化后生成了NiO／NiCr2O4／Cr2O3比较规则的复合氧化膜。在实验条件下,20％的Cr含量不足以使合金氧化后生成单一的Cr2O3外氧化膜。     

镍基单晶合金在900℃硫酸盐熔盐中的热腐蚀行为

采用X-射线衍射、扫描电镜及能谱等测试手段,研究了一种镍基单晶合金在75%Na2SO4+25%K2SO4熔盐中的热腐蚀行为,该熔盐θ为900℃。结果表明,镍基单晶合金热腐蚀严重,出现严重的内硫化和内氧化;外层腐蚀产物由Al2O3、Cr2O3、Ni2Cr2O4和Co2Cr2O4相组成,内层为Al2O3和CrS;镍基单晶合金表面形成的氧化物发生碱性溶解。     

W/Ni比对NiO-WO_3/γ-Al_2O_3催化剂异丁烷氧化脱氢性能的影响

采用分步浸渍法制备了Ni O-WO3/γ-Al2O3系列催化剂,运用X射线衍射(XRD),激光拉曼光谱(Raman),程序升温还原(TPR),氨气程序升温脱附(NH3-TPD),紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等方法考察了n(W)/n(Ni+W)比例对Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂的表面结构、氧化还原性能、酸碱性以及异丁烷氧化脱氢制异丁烯性能的影响。研究结果表明,n(W)/n(Ni)比例对Ni OWO3/γ-Al2O3系列催化剂的表面活性物种种类有较大影响,当W含量较高时,其表面主要形成WO3晶粒和Ni-Al尖晶石,而当W含量较少时,表面主要形成聚钨酸盐、Ni WO4和Ni-Al尖晶石物种;适量的W存在有利于提高Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂的氧化还原性能和可还原晶格氧数量,并且增加W的比例能够提高催化剂表面强酸中心的数量。n(W)/n(Ni)存在最适宜比例,当n(W)/n(Ni+W)=0.2,Ni O-WO3/γ-Al2O3催化剂具有最佳的异丁烷氧化脱氢性能,这与催化剂表面的活性物种具有较好的脱氢性能、可还原晶格氧物种的增多以及表面强酸中心数量的提高有关。     

电解条件对Cr3+电化学氧化过程瞬时电流效率的影响研究

在隔膜式电解槽中,分别以PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2为阳极,以Cu为阴极,对硫酸介质中影响Cr3+电化学氧化生成Cr2O72-过程瞬时电流效率的因素进行了研究.实验结果表明,在硫酸介质中进行Cr3+电化学氧化时,操作电流密度、反应温度、硫酸浓度、阳极材料、超声等因素都会影响Cr3+电化学氧化生成Cr2O72-过程的瞬时电流效率.瞬时电流效率随操作电流密度和硫酸浓度的增大而下降,随反应温度的升高而增大;Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极与PbO2电极比有较大的比表面积,瞬时电流效率高于PbO2电极;电解体系中引入超声,减小了电极表面的扩散层厚度,强化了Cr3+向电极表面的传质, 超声场作用提高了瞬时电流效率. 在25℃、硫酸浓度为1.5mol·L-1、 Cr3+浓度为0.070 mol·L-1、操作电流密度为0.02～0.15A·cm-2时,Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2为阳极的瞬时电流效率比PbO2电极提高了4%～12%;在Cr3+浓度为0.040mol·L-1下操作,以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2为阳极,有超声场作用的瞬时电流效率比无超声作用时的瞬时电流效率提高了4%～11%.     

Fe-Cr合金在1 000℃空气中的高温腐蚀行为

研究了熔炼Fe - 1 5Cr和Fe - 2 0Cr合金在 90 0℃和 1 0 0 0℃的空气中的氧化行为。合金除Fe - 1 5Cr在 1 0 0 0℃外 ,氧化速率大致遵循抛物线规律 ,随着Cr含量的增加合金的氧化速率逐渐降低。但在本实验温度下 ,2 0 %Cr不足以使合金氧化后形成单一的Cr2 O3保护膜 ,而是形成了Fe2 O3 Cr2 O3 FeCr2 O4 复合型氧化物     

不锈钢酸性化学着色液成分的分析方法

以单个离子分析方法为基础,通过对已知物质的量浓度的模拟着色液的多次分析试验,建立了不锈钢酸性化学着色液主要成分的分析方法:用氧化还原滴定法测定Cr2O72-、Cr3 、Fe3 的含量,用吸光光度法测定Ni2 的含量。     

氮化硅加入量对碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料氧化层的影响

以莫来石、红柱石、氮化硅、碳化硅为主要原料,在空气气氛下烧成制备碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料,并采用XRD、SEM样品进行了表征。结果表明:碳化硅化硅-氮化硅-莫来石复合材料在烧结过程中会在试样表面形成氧化层,分为氧化膜和致密层。氧化膜的主要成分为Si O2,其主要是碳化硅和氮化硅的氧化产物,随着试样中氮化硅含量的增加,试样表面形成的Si O2逐渐增多;试样截面出现致密层,随着试样中氮化硅含量的增加,试样的致密层厚度逐渐减小。     

凹凸棒土基高温防脱碳涂层的研究

为了避免钢在热处理过程中表面发生氧化脱碳,以凹凸棒土(ATP)为主要原料,加入一定比例的Al2O3、SiC和Cr2O3等粉末和硅酸钾水溶液配制成涂料,刷涂于60Si2Mn和GCr15两种钢材表面并在60℃下烘干2 h形成涂层,然后对此涂层进行热处理温度850～1 150℃、保温时间30～120 min的高温防脱碳试验,并采用光学显微镜和X射线衍射仪等对涂层的保护效果和保护机制进行了研究。结果表明:该涂层能够显著降低这两种钢材的脱碳层厚度,并且随着保温时间的延长和加热温度的升高,涂层防脱碳性能仍然保持良好;该涂层通过形成致密覆盖层以及涂层中SiC的氧化反应而对钢材起到防脱碳作用。     

烟碱电化学合成烟酸的研究

提出了一种合成烟酸的新方法———间接电合成法。在分隔型电解槽中 ,用Pb PbO2 阳极将Cr3+ 氧化成Cr2 O72 - ,用Cr2 O72 - 为氧化剂对烟碱进行氧化可获得合格烟酸 ,产率在 80 %以上。还原所得Cr3+ 循环利用。优选条件为 :c(H2 SO4 ) =3.0～ 4.0mol·L- 1,电流密度 60 0A m2 ,c(Cr3+ ) =0 .2 5～ 0 .45mol·L- 1。此时 ,Cr3+ 的转化率为 70 %左右 ,电流效率可达 80 %。