稀土元素改性kappa相铈锆复合氧化物的性能研究

Kappa相铈锆复合氧化物(κ-Ce_2Zr_2O_8)的晶体结构中铈锆离子有序排列,具有极高的储氧量。但是,κ-Ce2Zr2O8释放氧温度较高,氧化条件下热稳定性较差,限制了其在汽油车三效催化剂上的应用。通过表面包覆稀土元素的方法制备了改性的kappa相铈锆复合氧化物,并且通过XRD和H_2-TPR研究了稀土元素的种类、包覆量及预处理条件对改性κ-Ce_2Zr_2O_8的储放氧能力和热稳定性的影响。Pr元素包覆的kappa相铈锆复合氧化物储氧量增加,释放氧温度降低,经过还原预处理后热稳定性提高,因而在汽油车三效催化剂上具有广阔的应用前景。     

H2O2氧化对铈锆复合氧化物性能的影响研究

以廉价白云石为原料所制备的碳酸氢镁溶液作为沉淀剂合成铈锆复合氧化物,研究沉淀过程中双氧水氧化稀土锆混合料液对铈锆复合氧化物性能的影响。采用XRD、BET、SEM、TPR、O2脉冲化学吸附技术等手段研究了不同氧化时间对铈锆复合氧化物的晶型、比表面积、微观形貌、氧化还原性质和储放氧能力的影响。结果表明:双氧水氧化稀土锆料液不仅可以有效提高铈锆复合氧化物的比表面和高温稳定性,抑制其发生分相,而且可以提高铈锆复合氧化物表面活性氧的数量。随着氧化时间的延长,铈锆复合氧化物的比表面积、老化性能及储氧量增加,氧化时间为30 min时达到最佳效果,其600℃焙烧新鲜比表面积为111.3 m2/g,1000℃老化比表面积为32.9 m2/g,500℃时储氧量为315μmol O2/g;继续延长氧化时间,比表面积、老化性能及储氧量变化不大。     

新型稀土储氧材料的性能及在三效催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了铈锆复合氧化物CeO2-ZrO2-Y2O3(CZ-Y)和CeO2-ZrO2(CZ),对其进行了BET、TPD和储氧量(OSC)的表征,并考察了这两种铈锆复合氧化物对Pt-Rh型三效催化剂性能的影响.结果表明,含CZ-Y的催化剂具有较好的低温活性和抗老化性能.     

钯铑比例对贵金属稀土复合物性能的影响

通过溶胶凝胶法以无机盐为原料制备不同钯铑比例的贵金属稀土复合物,并采用透射电镜(TEM)、低温氮吸附和程序升温H2还原(TPR-H2),对其形貌特征和物化性能进行研究.结果表明:复合物以不规则球形粒子聚集成团存在,平均粒径约为100 nm;其比表面积和总孔容相对偏小,前者随钯铑比例降低先减少后增加,后者呈双峰或多峰分布特征;其储氧值和还原起点温度范围分别是892.0～1535.8 μmol/g和100～111 ℃,前者随钯铑比例降低逐渐减少,后者随钯铑比例降低先升高后降低.复合物具有作为汽车尾气净化三元催化剂涂层料的潜在优异起燃性能和储氧特性.     

添加剂对CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物结构及性能的影响

分别以柠檬酸(CA)、聚乙二醇(PEG)和淀粉(ST)为添加剂,采用共沉淀法制备CeO_2-ZrO_2-Al2O3(CZA)复合氧化物储氧材料,利用XRD、TG/DSC、SEM、N_2吸附-脱附、氧脉冲吸附和程序升温还原等检测方法对材料性能进行表征。XRD结果表明:ST添加剂的样品经1000℃煅烧后产物主要为CeO_2和γ-Al_2O_3,添加CA与PEG的样品为CeO_2-ZrO_2相,并夹带少量γ-Al_2_O3相;经1100℃煅烧后,3种添加剂样品都主要为CeO2-ZrO2晶相。SEM结果表明:CA、ST和PEG添加剂样品经1000℃高温处理后,分别为颗粒状、蜂窝状和多孔网状结构。N_2吸附-脱附结果表明:经600℃热处理后,ST添加剂样品具有最大的比表面积234.95 m~ 2/g和孔容1.589 cm~3/g;经1000℃热处理后,添加PEG样品获得最大的比表面积、孔容和孔径,其值分别为92.50 m~2/g、0.702 cm3/g和29.84 nm,且有最佳的孔分布和吸附-脱附能力。储氧性能OSC和H2-TPR结果表明:PEG添加剂制备的材料具有最好的储氧能力(OSC)和还原性能;1100℃高温下,ST添加剂样品的结构特性与PEG的接近;而CA添加剂样品的吸附能力、储氧性能都相对较低。     

镨铽掺杂铈锆复合氧化物的氧缓冲作用

采用溶胶-凝胶法制备三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4O2、Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2-y和Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05,0.10,0.15),将其作为水洗层的储氧组分.制备的三效催化剂的活性测试表明,在铈锆氧化物固溶体储氧材料中掺杂少量Pr和Tb,可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度.以C3H6的转化率为水洗层氧缓冲能力的探针,实验发现,含储氧材料的水涂层在贫氧气氛中,起到氧缓冲的作用,提高C3H6的转化率.通过实验和理论推导得出表征三效催化剂氧缓冲能力大小的参数K.此方法简单可行,表征的结果与以起燃温度表征的三效催化剂氧化还原活性的实验结果相一致.     

不同La源对CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物结构和性能的影响（英文）

分别以La_2O_3、La(NO_3)_3·6H_2O和H[La(EDTA)]·16H_2O为La源,采用共沉淀法制备La掺杂Ce O_2-Zr O_2-Al_2O_3复合氧化物样品,即CZA-Ⅰ、CZA-Ⅱ和CZA-Ⅲ,研究不同La源对材料结构和性能的影响。结果表明,前躯体沉淀经1000℃煅烧后样品主要为Ce O_2-Zr O_2相;煅烧温度为1100℃和1200℃时,发现存在γ-Al_2O_3与δ-Al_2O_3相。高温热处理后,CZA-Ⅲ具有比CZA-Ⅰ和CZA-Ⅱ更好的热稳定性。N_2吸附-脱附结果显示,CZA-Ⅲ具有最大的比表面积,其前躯体经1000℃煅烧后所得样品的比表面积值为97.46 m~2/g,且相应的储氧能力(OSC)值也最大,其值为400.27μmol/g,这导致CZA-Ⅲ具有最好的热稳定性和最高的还原温度。然而,当煅烧温度从1100升高到1200℃时,复合氧化物样品的比表面积和储氧性能急剧下降,CZA-Ⅲ的比表面积值降低58.94%,OSC值降低74.56%。     

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中的应用进展

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中有两种重要应用:氧传感器电解质和三效催化剂(TWC)助剂.本文简述了稀土-锆复合氧化物在这两种应用中的作用机理,介绍了氧传感器中ZrO2的稀土掺杂改性,以及CexZr1-xO2固溶体作为催化助剂的研究现状,并对稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化方面的应用进行了展望.     

铈锆复合氧化物在摩托车尾气净化催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.3O2和Ce0.7Zr0.2Y0.1O2两种复合氧化物,并用XRD、BET及OSC等方法对复合氧化物的结构、织构及储氧性能进行了表征.结果表明,2种复合氧化物均形成了立方相的铈锆固溶体并具有良好的织构及热稳定性能,经1000℃,5 h老化后的Ce0.7Zr0.2Y0.1O2比表面积仍高达50m2/g以上.将所制备的复合氧化物用于摩托车尾气净化三效催化剂,模拟摩托车尾气的组成,分别对Pt-Rh/Ce0.7Zr0.3O2和Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2 2种催化剂进行了活性评价.结果显示,催化剂Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2在老化前后均具有高的三效催化活性和高的抗热老化性及宽的空燃比窗口.     

铈基氧化物储氧材料研究进展EI北大核心CSCD

储氧材料是汽车尾气净化三效催化剂的关键材料之一,决定了催化剂的性能及使用寿命。随着欧V排放法规的实施,对铈基储氧材料的性能提出了更严格的要求。CeO2是汽车尾气净化催化剂的一个重要组分,稀土、过渡金属、贵金属的掺杂都能在一定程度上提高CeO2的热稳定性、储氧能力和催化活性。综述了用于三效催化剂中的储氧材料铈基氧化物近年来的研究状况,阐述了Zr、La、Pr、Sn和Ti等非贵金属的掺杂、Pd、Ru、Pt等贵金属的掺杂对CeO2储氧性能的影响,总结了金属掺杂的CeZr基多元氧化物和CeZrAl的研究现状。     

纳米SiC颗粒增强铝基复合材料研究

用粉末冶金方法制备了纳米尺寸ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料，并将其组织及性能与相同工艺制备的纯铝和微米尺寸ＳｉＣ颗粒增强的铝基复合材料（增强相的体积分数相同）进行了对比．与微米颗粒相比，纳米颗粒增强的复合材料组织均匀而细小，硬度及电阻均有较大幅度的升高．     

摩擦喷射复合电沉积技术研究

摩擦喷射复合电沉积技术是新近发展起来的一种高速电沉积技术，该技术具有沉积速度快、镀厚能力强、镀层性能优良等特点。本文介绍了该技术的原理、特点，探讨了工艺因素对镀层质量的影响，并对该技术今后的发展提出了建议。     

粉末冶金法制备镁基复合材料的力学性能和增强机理研究

为了探讨MWNTs对镁基复合材料力学性能的影响和增强机理,采用粉末冶金的方法制备了多壁碳纳米管增强镁基复合材料,对其力学性能进行了测试,并对显微组织进行了观察和分析.结果表明:碳纳米管在基体中呈束状分布,没有出现团聚现象;MWNTs与镁基之间并没有反应发生,碳纤维与镁基体并未在界面处形成碳镁化合物;它们之间是无任何化学作用的机械结合;复合材料的硬度随着MWNTs含量的增加而增加,强度也相应提高;镁基复合材料的强化主要来自增强体的强化作用、细晶强化和析出强化.     

CO2超临界流体中制备镍基复合电铸层的微观组织和显微硬度

简单介绍CO2超临界流体(SCF-CO2)复合电铸的实验方法,采用扫描电镜(SEM)、数字显微硬度计对Ni-A12O3和Ni-金刚石复合电铸进行研究,分析SCF-CO2环境下制备的Ni-Al2O3复合电铸层(N1)和Ni-金刚石复合电铸层(N2)的表面微观组织,探讨强化颗粒(纳米A12O3和微米金刚石颗粒)、压力对N1和N2显微硬度的影响.结果表明,SCF-CO2环境下制备的N1表面光亮、平整,A12O3颗粒的分散效果好;随着Al2O3颗粒添加量增加,N1的显微硬度先逐渐上升后快速下降,在其添加量为60g/L、压力为14 MPa时,N1显微硬度最大,为11.4 GPa,是大气环境下制备的Ni-A12O3复合电铸层的2倍多,此时Nl中Al2O3颗粒的复合量为9.9％(质量分数).SCF-CO2环境下制备的N2表面含有黑色金刚石颗粒、微观组织呈胞状均匀分布;随着金刚石颗粒添加量增加,N2的显微硬度呈现先快速上升后逐渐下降的趋势,在金刚石颗粒添加量为60 g/L、压力为10MPa时,显微硬度最大,可达到9.1 GPa,当压力高于14 MPa后,N2的显微硬度快速下降.     

纤维及颗粒增强Al/Ti叠层复合材料制备方法和性能研究

Al/Ti叠层复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度和高抗冲击性的优异性能,是一种理想的轻质高强材料,但是金属间化合物Al3Ti的脆性限制了其实际应用。通过复合纤维、陶瓷颗粒可以降低Al3Ti的脆性,提高Al/Ti叠层复合材料的强度和韧性,使其在航空航天、武器装甲等领域具有广阔的应用前景。本文简述了部分典型纤维、陶瓷颗粒增强Al/Ti叠层复合材料的制备方法,比较了不同材料和制备方法的优缺点。提出了碳化硼(B4C)增强Al/Ti叠层复合材料的可行方法,并采用真空热压法制备了0.2 mm厚的B4C薄片强化的Al/Ti叠层复合材料,该方法通过B4C薄片直接承载吸能和形成硬度梯度诱导裂纹偏转的方式强化基体,使其冲击韧性达到89 J/cm2,抗弯强度可达756 MPa,相较基体分别提高51%和38%。     

一种制备Mg基非晶复合材料的差压压铸方法

通过自主研制的差压压铸设备制备了CNTs-Mg基非晶复合材料,对制备的复合材料进行XRD标识,发现基体仍保持非晶态.同时对其微观结构、压缩性能、断裂韧性及断口形貌进行了分析.结果表明,CNTs与非晶基体结合良好,没有明显破坏基体的非晶形成能力和热稳定性能.CNTs的加入提高了非晶基体的强度和断裂韧性,与纯非晶合金相比,...     

低压浸渗法制备Gr（C）／Mg复合材料

对用低压浸渗法制备石墨（碳）长纤维镁基复合材料进行了研究。结果表明，制备工艺条件对复合状况、界面反应及复合材料性能均有明显影响。通过纤维表面ＳｉＯ２涂层处理和优化浸渗工艺，可成功地制备出高性能的复合材料，拉伸断裂强度可达５０９ＭＰａ，模量亦可达１４２ＧＰａ。     

高强度高韧性铝合金基复合材料的制备和断裂机制

为解决金属基复氏韧性的缺点,采用宏观结构设计方法制备了断裂韧性达到相应铝合金水平的ＳｉＣｐ－ＬＤ２／ＬＤ２复合材料,与同体积分数的普通ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料比较,其强化效果得以保持,并提高了材料的断裂力,断裂过程表明现出阶段性,避免了普通复合材料灾难性失效突然发生的缺点,高体积分数的ＳｉＣｐ－ＬＤ２复合材料棒之间未增强基体的塑性变形以及其对裂纹的阻断,使裂纹沿（ＳｉＣｐ－ＬＤ２）／（ＬＤ２）界面     

MoSi_2增强铜基复合材料的组织与性能

用热压烧结的方法制备了一种以金属间化合物MoSi_2作为增强相的Cu基复合材料,并对其组织、力学性能和导电性能进行了研究.结果表明,MoSi_2是一种合适的铜基复合材料的增强相,MoSi_2/Cu复合材料具有良好的稳定性;MoSi_2具有明显的细化晶粒强化基体的作用;随MoSi_2含量的增加,MoSi_2/Cu复合材料的密度和电导率下降,硬度和抗拉强度表现为先增加后降低;加入2%MoSi_2时,复合材料具有最佳的综合性能,其相对密度和电导率分别为97.44%和68%IACS,硬度和抗拉强度分别为142HV和355MPa,是相同制备条件下纯铜硬度和抗拉强度的2倍多.     

机械合金化+热压制备Cr-NbCr2复合材料及其组织性能研究

采用机械合金化(MA) 热压工艺路线来制备Cr-NbCr2复合材料。研究了Cr-NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明,MA 热压获得的Cr-NbCr2复合材料组织均匀,晶粒尺寸达到微/纳米级,致密度达到98.3%,抗压强度为2044MPa,塑性应变为7.26%,比熔铸法制备的Cr-NbCr2复合材料及单一Laves相(NbCr2)的塑性都有很大提高,充分体现了MA 热压复合工艺对第二相增韧的效果。