回转体表面喷射电沉积Ni-P-ZrO2复合镀层耐腐蚀性能研究

为延长回转体零件的使用寿命,提高其耐腐蚀性能,本文利用喷射电沉积技术在45钢外圆表面制备Ni-P合金镀层和Ni-P-ZrO₂复合镀层,采用扫描电镜、腐蚀失重法和电化学测试分析等测试手段对Ni-P-ZrO₂复合镀层、Ni-P合金镀层和45钢基体在50 g/L NaCl溶液中的表面形貌和耐腐蚀性能进行研究,并探究腐蚀机理。研究表明:Ni-P-ZrO₂镀层相对Ni-P镀层表面致密度更高,缺陷较少;浸泡相同时间, Ni-P-ZrO₂镀层的失重量最小,腐蚀速率最小;电化学测试实验中,Ni-P-ZrO₂复合镀层的腐蚀电流最低(43.2×10^-5 A/cm²),共沉积ZrO₂颗粒后,Ni-P-ZrO₂复合镀层容抗弧半径更大,极化电阻值R_p增大为Ni-P合金的3倍,双层电容值C_d由4.743 8 μF/cm²降低为3.887 2 μF/cm²。在相同条件下腐蚀后,Ni-P-ZrO₂复合镀层的表面较为完好,腐蚀产物较少;Ni-P合金次之,有较多黑色腐蚀产物;45钢表面形貌最差。综上,采用喷射电沉积在回转体表面制备的Ni-P-ZrO₂复合镀层相对Ni-P合金镀层和45钢基体表现出更优良的耐腐蚀性能。     

Zr含量对Mg–4Zn–xZr合金显微组织及阻尼性能的影响

目的 为探究Zr含量变化对铸态Mg–4Zn–xZr(x=0.3,0.6,0.9,x表示质量分数,%)合金显微组织、力学性能和阻尼性能的影响。方法 通过扫描电镜(SEM)分析其显微组织变化,动态热分析仪(DMA)探究其高温及常温阻尼性能,X射线衍射仪(XRD)分析其物相,电子万能试验机进行力学性能测试。结果 Zr的质量分数由0.3%增至0.9%时,Mg–4Zn–xZr合金的平均晶粒尺寸分别为121、108、83 µm,第二相分别为岛屿状的MgZn、长条状的MgZn2和细小颗粒状的Mg7Zn3。在低温区,3种合金均存在阻尼峰P1,临界应变振幅点ε0.1的阻尼值Q^–1分别为0.061、0.044和0.023;在高温区,存在阻尼峰P2。随着Zr含量的增加,Mg–4Zn–xZr合金的抗拉强度由182 MPa提升至207 MPa,伸长率由15%下降至10.1%。结论 随着Zr含量的增加,合金中产生新的形核中心,晶粒发生细化,晶粒低位错储存能力提高,抗拉强度上升,塑性和阻尼性能下降。低温区P1峰为晶界阻尼峰,具有热激活弛豫特征;高温区P2峰为晶界型阻尼峰和微塑性型阻尼峰的叠加。     

聚变堆包层第一壁缩比部件激光选区熔化成形研究

目的 研究激光选区熔化(SLM)成形第一壁缩比结构的组织性能。方法 以316L粉末为原材料,运用Inspire软件对不同成形姿势下第一壁缩比结构的应力与变形情况进行数值模拟,选择最佳成形姿势进行SLM成形,以控制整体变形,并对成形零件进行显微组织观察与力学性能测试。结果 实验结果表明,与立放和侧放2种成形姿势相比,平放时残余应力与变形最小,最大残余应力为29.68 MPa,最大变形量为0.29 mm。成形件微观组织呈现各向异性,x–y方向主要为粗大的胞状晶组织,z–x方向为细长的柱状晶组织。力学测试结果显示,x–y方向的抗拉强度为672.1 MPa,伸长率为48.2%,冲击韧性为100.6 J/cm²;z–x方向的抗拉强度为646.9 MPa,伸长率64.4%,冲击韧性为136.3 J/cm²。结论 组织的差异性主要是由扫描工艺与熔池内部复杂的温度场引起的,微观结构的各向异性会造成力学性能的差异,x–y方向的强度高于z–x方向的,z–x方向上的塑性韧性更高。     

Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加不同含量Co后在HCl溶液中的腐蚀行为

添加合金元素可提高非晶合金的耐蚀性.对Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加Co,采用电化学极化曲线和浸泡腐蚀法研究所制备的Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)块体非晶合金在不同温度1 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,探讨添加Co元素提高Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金耐蚀性的机理.结果表明:Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox块体非晶合金在298 K的1 mol/L HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征,随着Co元素含量的增大其耐蚀性能逐渐增强,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级;在313,333 K的1 mol/L HCl中浸泡腐蚀失重,随Co含量增大,非晶合金耐蚀性增强.     

S2O2-3对DP980高强钢在NaCl水溶液中的点蚀行为的影响

钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S₂O₃^2-离子的NaCl水溶液中的点蚀行为进行了研究,结果发现：在纯硫代硫酸钠水溶液中,DP980高强钢不发生点蚀;在不同质量分数的NaCl水溶液中,DP980高强钢发生点蚀,且随着Cl^-离子浓度的增大,DP980高强钢试样的耐点蚀性能下降明显;向NaCl溶液中加入浓度为0.001、0.01、0.1、1 mol/L的Na₂S₂O₃时,DP980高强钢试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制;随着Na₂S₂O₃浓度的升高,DP980高强钢的腐蚀主要以均匀腐蚀的形式发生;当试样浸泡在不同质量分数(0.1%、1%、10%)NaCl的1 mol/L Na₂S₂O₃溶液后,对试样表面腐蚀产物及腐蚀形貌进行扫描电镜观察及能谱分析,显示试样均发生均匀腐蚀,腐蚀产物为铁的硫化物,且未发现明显的点蚀.     

pH值对690合金钝化膜电化学性能的影响

核电站中的690合金面临不同的酸碱性工作环境,其表面形成的钝化膜会影响自身的应力腐蚀.以pH值为1.0的H2SO4溶液和pH值为13.6的NaOH溶液模拟了690合金的工作环境,采用动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schottky曲线测量方法研究了690合金的钝化行为及钝化膜的电化学性能.结果表明:690合金在H2SO4溶液中具有明显的钝化区间,而在NaoH溶液中则不存在,随扫描电位正移,钝化膜在H2SO4,NaOH溶液中具有明显不同的变化趋势;690合金在NaOH溶液中的阻抗模值较大;690合金在0.1V下形成的钝化膜在H2SO4溶液中的平带电位为0.6 V,在NaOH溶液中的平带电位则为-0.3V.     

轧制温度对AZ61合金组织和电极性能的影响

为了探讨轧制温度对AZ61镁合金板材微观组织的影响,以及对电化学性能和放电性能的遗传效应,本文利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电子显微镜对AZ61镁合金的微观组织结构和放电形貌进行了表征,采用极化曲线和组装镁空气电池放电方法对AZ61镁合金的电化学及放电性能进行了测试。研究表明:在300~400 ℃范围内,随着轧制温度的升高,AZ61镁合金的腐蚀电位先正移后负移再正移,腐蚀电流密度先减小后增大再减小。在350 ℃下轧制的AZ61镁合金具有最优良的耐腐蚀性能,其腐蚀电位为-1.470 V,腐蚀电流为8.415×10^-6 A/cm²。在电流密度为10 mA/cm²条件下,轧制温度为350 ℃的AZ61镁合金的放电效率和比容量均达到峰值,分别为55.97%和1 253.13 mAh/g,且其放电形貌较为光滑并伴随少量凹坑。轧制温度可以有效细化合金的微观组织结构,减少β相的含量,有利于该合金耐腐蚀性的提高和放电参数的增大。     

高熵修饰的纳米晶合金Fe–ZrNbMoTa的成形与高温稳定性研究

目的 获得高热稳定性的铁基高熵纳米合金并研究其热稳定性机理。方法 通过高能球磨方法制备了Fe–ZrxNbxMoxTax(x=0.1、0.2、0.5、1,原子数分数)单相纳米合金粉末,在不同的退火处理温度下对退火前后的组织演变与元素偏析行为进行表征。结果 获得了尺寸为15 nm的极细FeZr0.2Nb0.2Mo0.2Ta0.2晶粒,在900 ℃下退火1 h后,平均晶粒尺寸增长到73 nm,有第二相Fe2Ta析出。而纳米晶Fe–Zr1.0Nb1.0Mo1.0Ta1.0合金在同样条件下退火后尺寸为55 nm,同时观察到Fe2Ta和FeZr2析出。结论 高熵元素的加入使该类合金具有较好的热稳定性,而新强化相的析出进一步抑制了高温下的晶粒生长,即Fe–ZrNbMoTa合金在高温下的稳定性主要是受多组分偏析引起晶界处能量降低的热力学机制和与溶质拖拽、钉扎相关的动力学机制共同影响。     

Zr-Al-Ni-Cu大块非晶合金的电化学腐蚀行为研究

用电化学方法研究了 6种不同成分的大块非晶合金、与非晶成分相对应的两种晶态合金和纯Zr在 0 .1mol/LNa2 SO4 溶液中的腐蚀行为 ,结果表明 ,6种非晶样品中 ,有 4种具有高耐蚀性能 ,其中 ,成分为Zr65Al7.5Ni10 Cu17.5的样品具有最低的icorr值 1.38× 10 - 2 μA·cm- 2 。两种具有相同成分的非晶与晶态合金相比 ,晶态合金具有更低的icorr值。在 9种实验样品中纯Zr具有最低的icorr值 7.10× 10 - 3 μA·cm- 2 。     

CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响

Cl-对金属及合金有强烈的点蚀作用,易引起局部腐蚀失效,造成严重的经济损失。探究其腐蚀机理有利于预防Cl-对金属的腐蚀。通过极化曲线、交流阻抗等电化学测试方法,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等检测手段,研究了60℃下CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响,并讨论了其腐蚀机理。结果表明:在CO2饱和NaCl溶液中,Cl-存在多种影响作用,如腐蚀催化、增大H+活度、降低CO2溶解度等;随着Cl-浓度的增大,2Cr13不锈钢的再钝化能力变差,点蚀诱发敏感性增强,腐蚀速度呈现先增大后减小的变化趋势,NaCl浓度为60 g/L时,2Cr13不锈钢的腐蚀速率最大。     

TiO2-SnO2纳米粉末的制备及表征

以廉价的无机盐为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Ge l)法制备了TiO2-SnO2纳米粉,并采用DTA、XRD、TEM技术对粉体进行了表征.实验结果表明:用该法制得的TiO2-SnO2超细粉体粒径在5～7 nm左右.     

纳米二氧化钛的光催化性能研究

采用TiOSO4常温水解法制备纳米二氧化钛，以甲基橙溶液做光催化降解实验，考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：加入表面活性剂方式制备的纳米TiO2具有更大的比表面积,光催化降解效果明显；甲基橙溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好；锐钛晶型96．5％、金红石晶型3．5％(质量比)的混晶型纳米TiO2具有更高的光催化活性；进行过多次光催化实验的纳米TiO2经再生后仍然可保持较高的光催化活性。     

Al-Cu-Si合金中的CuAl2相在固溶处理时的溶解对时效后强度的影响

Al-3．5Cu-7．0Si铸造铝合金在固溶处理过程中，随固溶处理时间的延长，时效后的强度显著增加,两次强度增加分别发生在0—2小时和4—8小时，与铸态强度相比，其抗拉强度分别增加50-80MPa和约20MPa.金相观察及扫描电镜分析表明，第一次强度增加主要源于依附在杂质上的CuAl2相及基体中弥散的CuAl2相的溶解，硅相粒子的平滑化也对强度提高有一定作用；第二次强度增加则是由于块状CuAl2相开始溶解的贡献．该合金中的富铁化合物特别是β—FeSiAl5相非常稳定，通常的固溶处理难以使其溶解或改变其形状和分布．     

碳纳米管一步活化法化学镀铜

探索混酸氧化的碳纳米管经胶体钯活化处理后,在其表面实现化学镀铜双络合剂镀液的配方及操作条件,TEM观察表明,镀层由大约10nm细小颗粒组成,从EDS谱图可看出Cu含量较高,说明在碳纳米管表面存在铜,通过分析得知,HCHO溶液的还原性依赖于DH值、温度、HCHO和Cu^2＋的浓度：当pH值低于11时,自催化沉积过程难以进行,pH值过高,副反应加快;随着温度的升高,铜沉积速度加快,镀覆不易控制,若温度过底,则沉积速度变慢;当pH值固定时,金属的沉积速度随HCH0和Cu^2＋的浓度增加而上升。     

Mg-4Al-2Si合金固溶处理过程中Mg2Si相颗粒的球状化

实验研究了Mg-4Al-2Si合金固溶处理过程中汉字状Mg2Si相颗粒的球化现象及其工艺参数对球化的影响.结果发现:Si沿Mg/Mg2Si界面扩散,使粗大的汉字状Mg2Si颗粒发生部分溶断,并依靠自发球化的趋势通过向未溶的粒状Mg2Si扩散聚集完成球化;最佳球化工艺为420℃保温16h.     

Lead-Free Halide Perovskite Cs3Bi2xSb2–2xI9 (x ≈ 0.3) Possessing the Photocatalytic Activity for Hydrogen Evolution Comparable to that of (CH3NH3)PbI3

Lead-free perovskites Cs₃Bi_2xSb_2–2xI₉ (x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9) are prepared by a co-precipitation method and their photocatalytic performance for hydrogen production is studied in aqueous HI solution. Compared with the lead-based perovskite (CH₃NH₃)PbI₃, Cs₃Bi_2xSb_2–2xI₉ has a better catalytic performance under air mass 1.5 G (AM 1.5 G) simulated sunlight (100 mW cm⁻²), powders of Cs₃Bi_0.6Sb_1.4I₉ (100 mg) loaded with Pt nanoparticles show < H₂ evolution rate of 92.6 µ mol h⁻¹, which greatly exceeds that of (CH₃NH₃)PbI₃ powders loaded with Pt nanoparticles (100 mg catalyst, 4 µ mol h⁻¹). The Cs₃Bi_2xSb_2–2xI₉ has a high stability, with no apparent decrease in catalytic activity after five consecutive H₂ evolution experiments. The doping of Sb in Cs₃Bi_2xSb_2–2xI₉ effectively reduces the contribution of Bi³⁺ on the conduction band, attenuating the effect of Bi vacancy on band structure. Compared with pure Cs₃Bi₂I₉ and Cs₃Sb₂I₉, Cs₃Bi_2xSb_2–2xI₉ has fewer midgap states and better optical absorption, which greatly enhances its performance for the hydrogen evolution reaction.     

掺杂对纳米氧化铁晶化相的影响

用Ｘ射线衍射、透射电镜和穆斯堡尔谱对由掺杂了不同比例Ｓｂ的溶液－凝胶系统制得的α－Ｆｅ２Ｏ３纳米晶的晶粒度和精细结构进行了研究。结果显示，未掺杂时由Ｆｅ（ＯＨ）３非晶相干凝胶晶化而得的α－Ｆｅ２Ｏ３相晶粒较大；掺Ｓｂ后，干凝胶晶化时一部分Ｓｂ参与形成ＦｅＳｂＯ４晶相，另外的Ｓｂ原子进入α－Ｆｅ２Ｏ３晶相中形成间隙式固溶体；系统中掺杂量增多，固溶于α－Ｆｅ２Ｏ３晶相中的Ｓｂ浓度相庆也增大，它们很可能     

软溶胶--凝胶法制备LiCoO2薄膜

层次LiCoO2作为锂离子电池的正极材料,多以固态煅烧和液相合成为主.本文采用软溶胶-凝胶技术在浓LiOH溶液中一步合成LiCoO2薄膜.由XRD、SEM、AAS等测试方法可知LiCoO2晶体结构好,薄膜致密、无明显的孔隙和缺陷,其厚度为30μm.作者还对薄膜形成机理作了一定的探讨.合成薄膜的条件是:4MLiOH液、100℃的饱和蒸气压、电流密度为0～10mA/cm2、20h.     

静置水溶液聚合法合成AA/AM/AMPS高吸水性树脂

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)和聚乙烯醇(PVA)为复合交联剂,通过静置水溶液聚合法制备了丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚高吸水性树脂.探讨了反应条件对树脂吸水性能的影响,并通过FT-IR、SEM等技术对树脂的分子结构及表面形态进行了表征分析.实验结果表明:优化条件下所合成的树脂最高吸蒸馏水倍率为1641倍.以NMBA和PVA为复合交联剂,可以优化树脂的交联网络结构,且PVA在树脂中具有双重作用.     

改进的溶胶-凝胶法制备CeO2-ZrO2固溶体及其物性表征

用溶胶－凝胶法和超细ＣｅＯ２浸溃硝酸盐溶液法制备了ＣｅＯ２－ＺｒＯ２以及ＣｅＯ２－ＺｒＯ２－Ｍ２０３（Ｍ＝Ｌａ,Ｙ）固溶体。应用ＸＲＤ和ＬＲＳ谱测试研究了固溶体的结构、晶相和热稳定性,并结合ＤＴＡ结果讨论了固溶体前驱体的焙烧过程。结果表明,溶胶－凝胶法能制得纯度高的萤石型立方富Ｐｅｉ固溶体,并且具有较大的比表面的较高的储氧量。