高压高产气井应急试采过程中采气树抗冲蚀性能分析

目的研究高压高产气井在大排量应急试采工况下,日产量和日出砂量对气固两相流采气树冲蚀行为的影响。方法运用CFD数值模拟方法,在Eulerian和Lagrangian坐标系下求解气体-颗粒、颗粒-壁面间的相互作用,并捕捉颗粒运动轨迹。采用用户自定义函数(UDF)编写冲蚀磨损方程,分析日产量和日出砂量对于采气树冲蚀速率、冲蚀位置和颗粒轨迹的影响。结果日产量由100万方增加到1000万方时,采气树内气体流速逐渐增大,最大流速为当地音速365 m/s,最大冲蚀速率则由4.14×10~(-8) kg/(s·m~2)增大至3.462×10~(-7) kg/(s·m~2)。气体从采气树四通内流入两翼支管发生节流,压降随日产量的增加而增大。当日产量为1000万方时,最大压降为1.52 MPa;当日产量超过300万方,气体流入旁通支管时,压降形成的流动功将大部分颗粒直接带入支管,造成主要冲蚀区域由四通内壁扩大至旁通支管内壁。当日出砂量由7.7方增大至38.5方时,最大冲蚀速率由7.121×10~(-8) kg/(s·m~2)增大至3.462×10~(-7) kg/(s·m~2)。结论日产量和日出砂量均与冲蚀速率呈正相关关系,控制应急试采日产量是降低采气树冲蚀速率的有效方式。     

弯管液固两相流冲蚀失效模拟分析

目的分析流体参数、砂粒参数、环境参数对液固两相流弯管冲蚀失效的影响。方法利用FLUENT模拟弯管冲刷腐蚀,分析流速、粒径、砂粒质量流量、操作压力、重力方向对弯管冲蚀的影响。结果管内流速从2 m/s增加到10 m/s,最大冲刷腐蚀速率从8.86×10-8 kg/(m2·s)增加到2.45×10-7kg/(m2·s);颗粒粒径从75μm增加到200μm,再增加到550μm,最大冲蚀速率先从2.04×10-7 kg/(m2·s)减小至1.5×10-7 kg/(m2·s),后增加到2.66×10-7 kg/(m2·s);砂粒流量从0.05 kg/s增加到0.25 kg/s,最大冲蚀速率从8.56×10-8 kg/(m2·s)增加到3.20×10-7 kg/(m2·s);管内操作压力从0.1 MPa增加到0.9 MPa,最大冲蚀速率从1.50×10-7 kg/(m2·s)减少至1.25×10-7 kg/(m2·s);弯头出口由垂直向下位置变化为垂直向上,冲刷腐蚀速率从1.50×10-7 kg/(m2·s)逐渐增加至1.86×10-7 kg/(m2·s)。结论流速与冲刷腐蚀呈正相关关系;随着砂粒直径的增加,最大冲刷腐蚀速率先减小后增加;在一定范围内,最大冲刷腐蚀速率随着砂粒流量增加而增加;管内操作压力的变化对冲蚀减弱现象影响不明显;出口垂直向上时,冲蚀破坏最严重。     

半球形突起弯管冲蚀特性数值研究

目的 设计一种带有半球形突起的表面结构,以减轻弯管在气固两相流中受到的冲蚀,并对其冲蚀分布和内部的流场结构进行分析.方法 采用CFD-DPM方法,将气相作为连续相,颗粒作为离散相,结合双向耦合、RNG k-ε湍流模型、Finnie冲蚀预测模型、Grant颗粒反弹模型和粗糙度模型进行计算,将试验数据与计算结果进行对比,以此验证计算的精确性.结果 标准弯管中,冲蚀主要发生的部位为外壁 θ=50°至θ=65°,最大冲蚀速率为4.40×10–4 kg/(m2·s).对于表面突起的弯管,当突起位置θ=30°时,最大冲蚀速率达到最低,为2.82×10–4 kg/(m2·s);当突起位置θ=75°时,最大冲蚀速率达到最大值,为6.61×10–4 kg/(m2·s);突起上的最大冲蚀速率在 θ=60°时达到最大,为4.99×10–4 kg/(m2·s),其他位置突起的最大冲蚀速率均低于3.5×10–4 kg/(m2·s),但平均冲蚀速率较高.结论 在弯管表面的特定位置设置半球形突起,可以改变颗粒轨迹,降低二次流影响,并在其下游形成缓冲涡,从而对壁面起到保护作用.尤其是当突起位置θ=30°、半径r=D/7时最为明显,最大冲蚀速率相较标准弯管降低了37.05％.但随着突起位置的靠后,其保护作用也逐渐衰弱.     

基于试验和CFD模拟的稠油热采井口四通管冲蚀规律分析

目的 分析稠油热采中含砂流体对四通管冲蚀磨损问题,明确失效机理及特征.方法 采用金相分析仪对失效四通管损伤处材料ZG(J)35CrMo进行金相组织分析,并采用扫描电镜(SEM)对四通管进行冲蚀形貌微观检测,同时借助多相流冲蚀试验机对四通管材料ZG(J)35CrMo进行冲蚀试验,构建冲蚀预测模型,并通过单因素冲蚀试验对冲蚀预测模型进行验证.最后建立CFD-DPM-EPM(耦合计算流体动力学-离散粒子-冲蚀)数值模型,研究不同流体速度、颗粒粒径和质量流量对四通管冲蚀规律的影响.结果 金相组织分析结果显示,失效四通管材料基体组织成分为索氏体、铁素体和贝氏体,表面发生轻微脱碳现象.扫描电镜分析结果显示,失效四通管内壁有明显的砂粒冲蚀形貌,材料无明显的材质劣化及脆断现象.单因素冲蚀试验验证了回归分析法构建的冲蚀模型的准确性.随着流体速度由5 m/s增加至25 m/s,四通管最大冲蚀速率增加了16.947倍;颗粒粒径由0.05 mm增加至0.2 mm时,四通管最大冲蚀速率减少了50％,而颗粒粒径由0.2 mm增加至0.4 mm时,四通管最大冲蚀速率增加了1.382倍;质量流量从0.15 kg/(m2·s)增加至2.4 kg/(m2·s)时,最大冲蚀速率增加了16.584倍.结论 四通管失效主要由于颗粒冲蚀管道内壁,管道减薄到一定程度后,无法承受内部压力所致.四通管出口段肩部为冲蚀高危区.随流体速度的增加,四通管最大冲蚀速率呈指数关系增加;随着颗粒粒径的增加,最大冲蚀速率呈先减小后增大的趋势;当质量流量增加时,最大冲蚀速率呈线性关系增加.     

加砂压裂过程中套管孔眼抗冲蚀性能分析

目的 研究加砂压裂过程中,压裂液排量和含砂比对套管射孔孔眼冲蚀的影响规律。方法 运用CFD数值模拟方法,针对射孔套管内流场、流迹特性和颗粒轨迹开展模拟分析,并使用E/CRC和Oka冲蚀模型模拟了压裂施工排量为5～15 m³/min、压裂液含砂比为8%～23%工况下套管射孔孔眼及附近的冲蚀情况,总结其影响规律。结果 随着排量的增加,孔眼处流速激增,压降达到5.5 MPa,但在管底形成一定憋压。E/CRC冲蚀模型考虑了颗粒数量的影响,相比于Oka冲蚀模型更适合于压裂过程中套管孔眼系统冲蚀的实际情况,在孔眼处上部流量进口方向的冲蚀速度明显大于下部管道方向,且冲蚀程度向四周逐渐减小,E/CRC模型的最大冲蚀速率由2.14×10^-8 kg/（m²·s）上升至5.85×10^-8 kg/（m²·s）。随着压裂液含砂比的上升,E/CRC模型在孔眼处的最大冲蚀速率由2.21×10^-8 kg/（m²·s）上升至95.6×10^-8 k...     

煤炭地下气化生产井井口装置冲蚀规律研究

目的 研究煤炭地下气化生产井口装置采气过程中,携带煤灰、煤渣的粗煤气对井口装置采气流场区域冲蚀磨损的影响规律及主要影响因素。方法 基于气–固两相流理论,采用离散相模型(DPM)描述离散固相颗粒的运动学和运动轨迹,采用雷诺–平均–纳维–斯托克斯(RANS)方程计算连续相的流体动力学特性,通过数值分析得到主要冲蚀磨损位置,以及固体颗粒粒径、颗粒质量流量、粗煤气流速的变化对采气流场区域冲蚀率的影响,并通过实验进行验证。结果 主要冲蚀磨损区域在小四通和侧阀Ⅰ的内部壁面。固体颗粒粒径为20～200μm,小四通内壁面处,颗粒粒径为40μm时最大冲蚀率最大,为8.7×10^–7 kg/(m²·s),是粒径为180μm时的11.9倍。固体颗粒质量流量为2.5×10^–4～12.5×10^–4 kg/s,小四通内壁面处,在质量流量为12.5×10^–4 kg/s时,最大冲蚀率最大,为7.3×10^–7 kg/(m²·s),是质量流量为2.5×10^{–4 ...}     

高产天然气井放喷管汇弯管冲蚀磨损特性研究

目的 研究高产天然气井气固两相流对放喷管汇的冲蚀机理及规律.方法 利用CFD软件对放喷管汇冲蚀进行研究,使用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程求其气相的运动状态,并用离散相模型(DPM)计算出颗粒运动轨迹.然后使用Oka冲蚀磨损模型开展弯管角度、弯管位置、放喷量等5种因素与壁面冲蚀规律研究,最后使用最大冲蚀速率、壁面质量损失以及管汇刺漏时间等3种指标评价管汇的冲蚀特性.结果 在控制单因素变量的前提下,随着含砂率从1％增长到5％时,弯管最大冲蚀速率增加了约4倍;随着放喷量从3.0×105 m3/d增加到5.1×106 m3/d时,最大值出现在1.0×106 m3/d附近,弯管最大冲蚀速率相比3.0×105 m3/d增加了3.7倍;当弯管角度从90°增加到165°时,最大冲蚀速率下降了85％,但120°弯管最大冲蚀速率最大;随着弯管距出口距离从5 m增加到30 m时,最大冲蚀速率下降了86％;当颗粒形状系数从0.67增加到1时,最大冲蚀速率增大了5倍.结论 含砂率与最大冲蚀速率相关度最大,弯管位置与最大冲蚀速率的相关度最小.最大冲蚀速率随含砂率、颗粒形状系数的增加而增大,随弯管角度和距出口直管段长度的增加而减小,但120°弯管冲蚀最严重.随放喷量的增加,弯管最大冲蚀速率呈现出先增大、后减小、最后趋于平稳的规律.     

氘、氚在RAFM钢中的扩散渗透研究

采用气相渗透方法,对国产低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)之一的中国低活化马氏体钢(CLAM钢)进行了氘(D)、氚(T)渗透实验,得出了573~873 K间,氘在CLAM钢中的渗透率ΦD=3.41×10~(-8)exp(-39181/(RT))(mol/(m·s·Pa0.5)),扩散系数DD=1.43×10~(-7)exp(-22110/(RT))(m2/s),溶解度常数SD=2.38×10~(-1)exp(~(-1)7071/(RT))(mol/(m~3·Pa0.5))。在573~823 K间,氚在CLAM钢中的渗透率为ΦT=2.50×10~(-8)exp(-38493/(RT))(mol/(m·s·Pa0.5)),并根据渗透的同位素效应比值,推导出氚在CLAM钢中的扩散系数DT=1.95×10~(-7)exp(-22797/(RT))(m~2/s),溶解度常数ST=1.28×10~(-1)exp(~(-1)5696/(RT))(mol/(m3·Pa0.5))。实验还发现,风冷降温使钢的氘渗透通量出现先升后降的异常现象,其产生的机制及其对工程应用的影响有待进一步研究。     

气-固两相流雾化喷嘴的磨损分析

目的为了解决雾化法磁性磨料制备过程中,雾化喷嘴容易发生冲蚀磨损而无法形成有效流场的问题,分析雾化喷嘴的冲蚀磨损机理,为雾化喷嘴的设计提供理论依据。方法选用Al2O3硬质磨料颗粒、Si C材料的喷嘴,运用理论分析与计算机模拟(CFD)相结合的方法,探究雾化喷涂冲蚀磨损的机理,并研究雾化压力与最大冲蚀磨损率的关系。结果运用理论分析,得出了雾化喷嘴的冲蚀磨损形式为脆性断裂与微切削两种。运用CFD计算机模拟分析,得出了雾化喷嘴的冲蚀磨损分布图,其冲蚀磨损率随着雾化压力的增加而增加。当雾化压力为3 MPa时,雾化喷嘴的最大冲蚀磨损率达到了5.3×10-7 kg/(m2·s);当雾化压力为5 MPa时,雾化喷嘴的最大冲蚀磨损率达到了1.3×10-6 kg/(m2·s),较3 MPa时增加了59%。结论可以采取将硬质磨料注入与雾化工序分离的方法来改进雾化喷嘴的结构,从而减少在制备磁性磨料过程中硬质磨料颗粒对雾化喷嘴内壁的冲蚀磨损。     

激光熔覆原位合成Mo2NiB2涂层工艺研究

目的选择和优化激光熔覆工艺参数,以制备三元硼化物金属基陶瓷Mo_2NiB_2涂层。方法通过激光熔覆原位合成法在碳钢表面制备了以Mo_2NiB_2为增强相的涂层,并采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对涂层组织进行分析。利用ANSYS计算熔覆过程的温度场,进而计算涂层凝固特征参数,即凝固形状控制因子。结果微观组织分析表明,在激光功率为2500 W、扫描速度为1.5 mm/s、预置厚度为1 mm时,可获得细密、均匀的组织,涂层中白色部分为生成的Mo_2NiB_2,灰色部分为Fe、Ni固溶体。涂层与基体结合部位以平面晶形式生长,然后以树枝晶的方式远离界面生长。温度场及凝固特征参数的计算表明,温度梯度达105℃/m数量级,形状控制因子达109(℃·s)/m~2数量级。结论激光功率的增加会使涂层中的枝晶组织趋于细密,形状因子K值大幅增大。凝固形状控制因子K为3×10~9~5×10~9(℃·s)/m~2时,凝固组织为平面晶,表现为"白亮带";K为7×10~9(℃·s)/m~2以上时,凝固组织为树枝晶;K为13×10~9(℃·s)/m~2时,树枝晶晶粒出现明显的细化现象。     

Nb-Ti-Co氢分离合金优化设计和渗氢性能:Ⅱ.渗氢性能和机理

系统研究Nb-Ti-Co三元合金系富Nb角相区渗氢成分区域内27种合金(膜)在523～673 K下的渗氢性能,并与Nb-Ti-Ni合金和纯Pd进行比较;而后分析区域内代表性合金(18~#, 17~#, 25~#, 24~#和33~#)的持久性能、氢溶解和氢扩散特性,并结合"电阻模型"详细探讨Nb-Ti-Co合金(膜)的渗氢和抗氢脆机理。结果表明:在原有渗氢成分区域内排除六种氢脆合金后,重构渗氢区域,即区域Ⅲ',该区域内18#合金(Nb65Ti20Co15)在673 K下具有最大的渗氢系数,为4.12×10~(-8) mol/(m·s·Pa1/2),其余合金按照渗氢系数高低(取前三)的排列顺序依次为17~#、25~#和24~#,三者渗氢系数分别为3.99×10~(-8)、3.72×10~(-8)和3.58×10~(-8) mol/(m·s·Pa~(1/2));区域内33#、24#和18#合金的氢溶解和氢扩散系数依次增加,18#合金的氢溶解和氢扩散系数为15.6 mol/(m~3·Pa0.5)和26.4×10~(-10) m~2/s,分别是33#合金的1.16和1.35倍;区域Ⅲ′内合金渗氢系数的增加(Ф_(18#)Ф_(24#)Ф_(33#))归结于同时增大的氢溶解和扩散系数,但后者起主要作用,18#合金的氢扩散激活能较低,氢原子容易跃迁,因此,该合金具有相对较高的氢扩散系数。     

纳米TiN对ZG120Mn13钢组织和性能的影响

在生产条件下,采用在金属铸模表面喷涂含纳米TiN颗粒溶剂的方法制备了纳米TiN颗粒强化的ZG120Mn13高锰钢试样。研究了纳米TiN加入量对ZG120Mn13钢显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,与未添加纳米TiN颗粒的试样相比,纳米TiN的加入使ZG120Mn13钢的显微组织明显细化,力学性能显著提高,但硬度提高不大,耐蚀性能略有降低。纳米TiN的添加量为0.06%时,ZG120Mn13钢的冲击韧度、屈服强度和抗拉强度分别比未添加纳米TiN的钢提高了16.51%、54.70%和22.50%,磨损率由3.46×10~(-14)m~3/(N·m)降低至2.20×10~(-14)m~3/(N·m)。当纳米TiN颗粒的添加量过大时,ZG120Mn13钢力学性能的改善效果变差。     

MoSi_2对等离子喷焊钴基合金层组织和耐磨性的影响

采用等离子喷焊技术在Q235钢试样上制备了不含及含1%、3%和5%MoSi_2(质量分数)的钴基合金层。采用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等研究了喷焊层不同区域的显微组织和相成分;测定了喷焊层的硬度分布;通过摩擦磨损试验检测了喷焊层的摩擦因数和磨损率。结果表明:喷焊层的物相主要为γ-Co和Cr_(23)C_6;含5% MoSi_2的喷焊层出现MoSi_2相和大量形状不规则的组织,硬度为544.18 HV0.3,比不含MoSi_2的喷焊层提高了约173.97 HV0.3,其磨损率也最小,约为0.75×10~(-14)m~3/(N·m)。MoSi_2能显著改善钴基合金喷焊层的耐磨性。     

Al_2O_3/Ti_2AlN复合材料的高温抗氧化行为

利用综合热分析仪、扫描电镜背散射电子(BSE)和能谱分析(EDS)对Al_2O_3/Ti_2AlN复合材料在900、1000和1100℃空气中连续氧化20 h后的氧化增重及氧化层截面进行了研究。结果表明:Al2O3/Ti2AlN复合材料在空气中的氧化行为符合抛物线规律,在900、1000和1100℃,20 h氧化增重分别为2.78×10~(-2)、10.4×10~(-2)和21.9×10~(-2)kg/m~2,抛物线速率常数相应为1.08×10~(-8)、1.44×10~(-7)和6.56×10~(-7) kg~2/m~4·s,氧化激活能为274 kJ/mol。氧化层主要由TiO2和Al2O3组成的,连续的Al_2O_3次外层可以提高其抗氧化性能。氧化层结构的改变是由于氧化温度对Ti~(4+)、Al~(3+)由基体表面向外扩散和O~(2-)向内扩散的影响,以及TiO_2和Al_2O_3在不同温度下的形核生长速率导致的。对Al_2O_3/Ti_2AlN而言,控制材料与氧化气氛的界面是提高该材料抗氧化性能的关键。     

缓蚀剂添加量对Q235螺纹钢耐蚀性能的影响

目的提高螺纹钢的耐蚀性能。方法采用模拟穿水淬火冷却工艺,在加入ZnSO_4缓蚀剂的介质中对Q235螺纹钢进行淬火热处理。通过XRD测试、大气腐蚀和电化学测试(包括极化曲线和交流阻抗)等手段对不同淬火介质中Q235螺纹钢进行表征和测试。结果淬火处理后试样表面生成Fe_2O_3、Fe_3O_4和Zn(OH)_2的保护膜,当ZnSO_4缓蚀剂添加量达到120 mg/L时,Q235螺纹钢的腐蚀速度由自来水淬火状态的0.4583 g/(d·m~2)降低到0.2083 g/(d·m~2),腐蚀速度降低了54.5%;Q235螺纹钢的腐蚀电位由-0.3752 V提高到-0.2997 V,增加了20.1%;腐蚀电流由5.2482×10~(-5)A降低到1.6082×10~(-5)A,降低了69.3%;容抗谱Rr由25.58Ω增加到32.52Ω,增加了27.1%。Q235螺纹钢在模拟雨水中的极化形式为电化学极化。结论 ZnSO_4缓释剂可有效提高Q235螺纹钢的耐蚀性能。     

铝基板表面微弧氧化膜厚度对其导电导热性的影响

目的对LED封装用铝基板表面进行微弧氧化处理,用以调控其界面的导电导热行为,并构建微弧氧化膜的厚度与其导电性及导热性之间的关联性。方法采用XRD表征了不同厚度微弧氧化膜的相结构,借助SEM观察了不同厚度膜层的表面微观形貌,利用高阻计测试了不同外加电压下膜层的电阻率,采用闪光法测定了不同温度下膜层的热扩散系数。结果微弧氧化膜主要由γ-Al_2O_3相组成,随膜层厚度的增加,膜层的相结构无显著变化,但其表面多孔结构出现了明显变化。膜层电阻率随膜厚的增大而升高,在膜厚从10μm增至40μm的过程中,电阻率增大了4~8倍。膜层电阻率随测试电压的升高而降低,当测试电压从50 V升至100 V时,电阻率降幅达1~2个数量级。膜层的热扩散系数随膜厚的增大出现波动,当膜厚为10~40μm时,热扩散系数的变化量为21.6~24.8 m~2/s。膜层热扩散系数随测试温度的升高而降低,降幅最高可达8.9 m~2/s。结论厚度为40μm的微弧氧化膜既具有高的电阻率(7.1×1012?·cm),又具有高的热扩散系数(98.0 m~2/s),有望满足LED铝基板的界面绝缘与散热要求。     

铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化技术在铸态A356铝合金表面制备高耐磨、耐蚀涂层（英文）

在铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化(PEO)技术对铸态A356合金进行处理制备耐磨、耐蚀涂层。采用3种不同浓度的铝酸钠溶液(2、16和24 g/L NaAlO_2)以及硅酸盐溶液(用以比较)制备涂层。利用球-块式干摩擦微动磨损试验(对磨材料为碳化钨)和电化学试验评价涂层的磨损和耐蚀性能。结果表明,在24 g/L NaAlO_2溶液中处理480 s形成的氧化膜涂层具有最佳的保护性能。该涂层在30 N载荷下摩擦1800 s,其磨损率仅约为~4.5×10~(-7) mm~3/(N·m)。同时,该涂层具有很低的腐蚀电流密度(约为8.81×10~(-9) A/cm~2)。该实验发现,尽管膜层中α-Al_2O_3含量很低,涂层的致密程度和单层结构保证了其优异的性能。     

7B50超高强铝合金喷水淬火过程综合表面换热系数的计算（英文）

采用改进型Jominy样品精确测定7B50合金厚板喷水淬火时样品内部的温度场(冷却曲线),并利用JMat Pro软件获得7B50合金热物性参数随温度的变化关系。以反传热原理为基础,采用ProCAST有限元软件计算得到喷水淬火时淬火表面的综合表面换热系数的变化规律。结果表明:喷水淬火时,距淬火表面6 mm处,淬火敏感温度区间(420~230°C)内的平均冷却速率为45.78°C/s;喷水淬火开始0.4 s时,综合表面换热系数达到峰值69 kW/(m~2·K),此时对应的淬火表面温度为160°C;喷水淬火初期,淬火表面中心的冷却曲线上出现"温度平台"现象,平台对应的温度范围为160~170°C,持续时间约为3 s;在温度平台持续期间,淬火表面的换热机制从核态沸腾阶段转变为对流换热阶段。     

WC粒度对WC-15Fe-5Ni硬质合金组织与性能的影响

在1450℃下通过低压烧结制备5种0.83~15.03μm不同WC粉末粒度的WC-15%Fe-5%Ni(质量分数)硬质合金,并通过SEM、XRD、EDS、力学性能测试仪、磨损试验机和电化学工作站研究WC粉末粒度对合金的显微组织和性能的影响。结果表明:随WC粉末粒度的减小,合金的WC晶粒尺寸减小,抗弯强度和硬度升高,断裂韧性降低,耐磨性能提高,耐酸性溶液腐蚀性能变差;当WC粒度较大时,合金的断裂方式主要为穿晶断裂;当WC粒径较小时,断裂方式主要为沿晶断裂;当WC粉末粒度为1.31μm时,硬质合金的综合性能最好,抗弯强度、硬度、断裂韧性、磨损率和自腐蚀电流密度分别达到2717 MPa、960 MPa、10.7 MPa·m~(1/2)、6.986003×10~(-7)mm~3/(N·m)和3.43698×10~(-5) A/cm~2。     

Cr离子掺杂对NiZn铁氧体结构、电学及磁学性能的影响（英文）

通过常规的固相烧结法成功制备Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2-x)Cr_xO_4(0≤x≤0.5)铁氧体,并研究Cr离子掺杂对铁氧体结构、电学及磁学性能的影响。粉末X射线衍射结果表明,所有制备的样品没有杂相,均生成结晶良好的纯尖晶石结构。随着Cr离子掺杂量增加,样品的晶格常数和微晶尺寸逐渐减少。磁性测量结果表明,饱和磁化强度随Cr离子掺杂而大幅度减少,从未掺杂时的73.5 A·m~2/kg减少到掺杂比分为0.5时的46.3 A·m~2/kg。室温电阻率随着Cr离子的掺杂增加至少4个数量级,在掺杂比分为0.5的样品中达到1.1×10~8Ω·cm。所有尖晶石样品的介电常数随着频率的增加单调减小,表现出正常的介电色散行为。介电常数随Cr离子掺杂量的变化趋势与电阻率随Cr离子掺杂量的变化趋势相反,掺杂导致Fe~(2+)/Fe~(3+)电偶极子数量减少,表明铁氧体中极化机制和导电机制存在着内在的关联。