THERMODYNAMICS OF Fe-Nb-Ce LIQUID SOLUTIONS CONTAINING TRACE O,S AND C

The solid oxide electrolyte galvanic cell represented by Mo/Cr,Cr_2O_3//ZrO_2(MgO)//[O],Ce_2O_2S/Mo+ZrO_2 ceramic-metal,Mo have been used to study the thermodynamic proper-ties of Fe-Nb-Ce solution containing trace carbon at 1600℃.The equilibrium constant forthe reaction Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S] and the standard free energy of formation of Ce_2O_2Shave been determined in liquid iron at 1600℃ as K=4.395×10~(-15).ΔG_(Ce_2)O_2S=-514.786kJ·mol~(-1).The interaction coefficients between cerium and niobium are found to hee_(Nd)~(Ce)=-2.306,e_(Nd)~(Ce)=-3.481.The equilibrium products began to contain the compound NbC with the increase of Nhconcentration in the condition of trace carbon.The formation of NbC is discussed in thiswork.The standard free energy of formation of NbC in liquid iron at 1600℃ have been de-termined as ΔG_(NbC)=-87.111 kJ·mol~(-1).     

La_2O_3掺杂对二硅酸锂微晶玻璃析晶行为和力学性能的影响

以P_2O_5 和 ZrO_2 为复合成核剂,Sb_2O_3为澄清剂,通过传统熔体冷却法制得掺稀土La_2O_3的SiO_2-Li_2O-K_2O- B_2O_3系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM和力学性能测试等方法研究La_2O_3含量对玻璃析晶行为、析出晶相种类及微晶玻璃力学性能的影响.结果表明:La_2O_3含量对基础玻璃的第一析晶峰对应的温度影响较大,对第二析晶峰对应的温度影响不明显;当La_2O_3的含量小于0.40%(摩尔分数)时,La_2O_3的引入不改变微晶玻璃主晶相类型;当La_2O_3含量增加到0.80%时,La_2O_3直接参与晶相组成,析出LaPO_4晶相;同时,La_2O_3的引入提高了二硅酸锂晶相的析出温度;当La_2O_3含量为0.40%时,微晶玻璃的抗弯强度和弹性模量达到最高值,分别为328 MPa和143 GPa;当La_2O_3含量小于0.40%和大于1.20%时,微晶玻璃的断裂韧性随La_2O_3的增加变化较小;当La_2O_3含量为0.40%～1.20%时,微晶玻璃的断裂韧性随La_2O_3含量的增加而大幅度增加,最大断裂韧性达到3.34 MPa·m~(1/2).     

INTERACTION OF Ce AGAINST Cu,P OR Ti IN Fe-BASE SOLUTION

The equilibrium product in Fe-Cu-Ce,Fe-P-Ce or Fe-Ti-Ce solution have ben Mentifiedto be Ce_2O_2S,but not the intermetallic compounds of Ce against Cu,P or Ti.The equilibriumeonstant of Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S] and the interaction coefficients between solutes inFe-base solution have been determined as follows:K_(Ce_2O_2S)=2.57×10~(-5)e_(Ce)~(Cu)=-0.49;e_(Ce)~P=1.77;e_(Ce)~(Ti)=-3.62e_(Cu)~(Ce)=-0.22;e_P~(Ce)=0.39;e_(Ti)~(Ce)=-1.23ε_(Ce)~(Cu)=-128.0;ε_(Ce)~P=-224.1;ε_(Ce)~(Ti)=-710.0Ce decreases the activities of Cu and Ti in Fe-base solution and increases their solubifities,aswell as increases the activity of P and decreases its solubility.     

THERMODYNAMIC PROPERTIES OF Fe-V-Ce LIQUID SOLUTION

Thermodynamic properties of the Fe-V-Ce liquid solutions have been studied in the tempera-ture range of 1550-1650℃. The temperature dependences of the equilibrium constants of re-action Ce_2O_2S = 2[Ce]+2[O]+[S] and the standard free energy of formation of Ce_2O_2S havebeen obtained. The temperature dependences of the interaction coefficients e_v~(Ce) and e_(Ce)~v havealso been determined.     

IT-SOFC复合阳极材料CDC-LSCMCo的制备及性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)一次性合成固体氧化物燃料电池复合阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-xCoxO3-δ(CDC-LSCMCo)。XRD、SEM和EDS分析结果表明:1350℃下烧结5h能够得到单一萤石-钙钛矿结构且粒度较小(1μm左右)的复合阳极粉体。电导率的测试研究发现,温度大于750℃时,电导率随Co含量的增加而增大。800℃时,CDC-LSCMCo0.15分别在空气与氢气气氛下的电导率分别为10.5和0.7S·cm-1。SEM和XRD分析表明:CDC-LSCMCo与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料有很好的热与化学相容性,是一种应用前景良好的IT-SOFC阳极材料。     

Y_(0.08)Sr_(0.92)TiO_(3+δ)/Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)双相混合导体合成及在氧传感器中应用

以SrCO_3、TiO_2、Y_2O_3、CeO_2及Gd_2O_3为原料,用传统固相烧结法在不同温度下制备了一系列比例(体积比)的Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(CGO)双相复合混合导体材料.用Archimedes法、SEM 、XRD、 EIS等手段对材料的致密度、微观结构、化学相容性及导电性能进行了研究.结果表明,1600 ℃烧结的40% (体积分数, 下同)YST/60% CGO的试样相对体密度达到了99%,未发生相转变,化学相容性较好且电导率较高.以40%YST/60%CGO的粉体作为混合导体制备极限电流传感器,进行O_2敏感性能测试.结果表明:传感器在氧浓度低于0.1%,温度范围在600～700℃内,极限电流随氧浓度增大而增大,二者具有较好的线性关系.实验证明YST/CGO混合导体材料可以作为限流型氧传感器的扩散阻使用.     

工艺参数对Ni-纳米La2O3复合电沉积的影响

在氨基磺酸镍镀液中加入La2O3纳米颗粒,制备了Ni 纳米La2O3复合镀层.利用正交试验法研究了微粒悬浮量、电流密度、搅拌速度、温度等工艺参数对复合电沉积的影响,并用扫描电子显微镜对复合镀层的表面形貌进行了分析.结果表明,La2O3颗粒悬浮量对复合镀层La2O3共沉积量的影响最大;复合镀层中La2O3颗粒共沉积量越大、电流密度越小,其表面越平整、组织越致密.     

不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响

用浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3和Pd/Ce0.65Zr0.35O22种甲醇分解催化剂。采用XRD,NH3-TPD(NH3-Temperature-Programmed Desorption),XPS及H2-TPR(H2-Temperature-Programmed-Redution)等手段对2种催化剂的结构和性能进行表征,并考察了催化剂上甲醇低温分解的活性。结果表明,Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有较弱的表面酸性及良好的低温还原性能;XPS结果表明2种催化剂中的Pd均以氧化态形式存在,并且Pd在Ce0.65Zr0.35O2固溶体上呈高度分散状态,Pd与Ce间具有较强的相互作用。结合活性考察可知,Pd+的存在有利于甲醇的分解。Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有高的催化活性,220℃时甲醇转化率接近100%。     

La2O3-Mo5Si3/MoSi2复合材料的力学性能和高温氧化行为

通过自蔓延高温合成了稀土协同Mo5Si3复合强韧化MoSi2的复合粉末,研究了La2O3-Mo5Si3/MoSi2复合材料的室温力学性能和高温氧化特性。结果表明:与纯MoSi2相比,稀土和Mo5Si3细化了材料的晶粒,提高材料的室温弯曲强度和断裂韧性,其强化机制为细晶强化,韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转、裂纹分支和微桥接;当Mo5Si3含量不超过30%(摩尔分数)时,随着Mo5Si3含量的增加,材料的抗氧化性能降低,而RE-40%Mo5Si3/MoSi2(摩尔分数)复合材料出现粉化现象;RE-Mo5Si3/MoSi2复合材料抗氧化性的降低,主要是由于Mo5Si3较差的抗氧化性、材料致密度的降低以及晶粒细化的结果;0.8%稀土(质量分数)协同5%Mo5Si3(摩尔分数)的RE-Mo5Si3/MoSi2复合材料具有较好的综合力学性能和高温抗氧化特性。     

ACTIVITIES OF CaO AND La_2O_3 IN LIQUID CaO-SiO_2-La_2O_3 SLAGS AND SLAG STRUCTURE

The activity of CaO and La_2O_3 in the liquid ternary slay CaO-SiO_2-La_2O_3 has been de-termined by equilibrating Sn with the slag phase in a graphite crucible under l arm of CO at1600C.The experimental results ,showed that the activity of CaO and La_2O_3 changes slowlywhile the ratio of mole fraction.x_(CaO)/x_(SiO_2),is less than unit.hut varies sharply while the ra-rio increases from 1 to 1.2.In addition,by equilibrating Sn with the binary slagB_2O_3-La_2O_3 saturated witlt solid La_2O_3 at three different temperatures,the relation betweenIgγ_(La)~0 and I/T is determined as follows:Igγ_(La)~0=-20400/T+11.37(1500-1600C)A random network model of molten silicate structure was applied to CaO-SiO_2-La2O_3.It was found that the experimentally determined activity-composition curve of CaO arequalitatively reproduced by the curves calculated with the model,but the curves of La_2O_3 areconsiderahly different from the calculated ones.It implies that the model used is over-simpli-fied and that the difference in interaction energy between the metal cations of different valenceand silicate anions should be considered.     

La~(3+)掺杂Y_2O_3透明陶瓷制备及发光性能

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的La3+,采用机械力化学法制备纳米粉,粉体压制后在真空度1×10-3Pa下烧结得到La3+掺杂Y2O3透明陶瓷。采用透射电子显微镜(TEM)观察粉体一次颗粒形貌,扫描电镜(SEM)观察样品表面形貌,HV-1000型维氏硬度计测定样品硬度和断裂韧性,阿基米德法测定烧结后试样的相对密度,自动记录分光光度计测定试样透过率。结果表明:制备的La3+∶Y2O透明陶瓷透光率可达80%,掺杂La3+可以显著降低La3+∶Y2O3透明陶瓷的烧结温度;随着La2O3添加量的提高,样品透光率逐渐提高,但La2O3添加量过大会造成点阵畸变严重;随着La2O3添加量的提高,样品相对密度、维氏硬度和断裂韧性均逐渐提高,最后趋于平稳;随着保温时间延长,样品透光率也逐渐增大,继续增大保温时间,透光率趋于平缓。结合样品的透光率、相对密度、维氏硬度和断裂韧性考虑可知La2O3适合掺杂量、烧结温度和保温时间分别为10at%、1550℃和3h。     

STRUCTURE AND PROPERTY OF SINTERED MOLYBDENUM DOPED WITH La_2O_3

ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＰＲＯＰＥＲＴＹＯＦＳＩＮＴＥＲＥＤＭＯＬＹＢＤＥＮＵＭＤＯＰＥＤＷＩＴＨＬａ_２Ｏ_３ＬｉｕＸｉｎｙｕ；ＷａｎｇＤｅｚｈｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｒａｌＳｏ...     

锆酸镧金属复合热障涂层显微结构及力学性能研究

采用微弧等离子法在1Cr18Ni9钢基体上制备了La_2Zr_2O_7、NiCoCrAlY复合热障涂层.采用扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验仪等仪器研究了涂层的显微结构及力学性能.结果表明:涂层表面较为平整,其中镶嵌有未完全熔化的La_2Zr_2O_7颗粒;涂层为典型的层状结构;涂层较为致密且分布有均匀的空隙、微裂纹及未完全熔化的颗粒等缺陷;La_2Zr_2O_7、NiCoCrAlY在喷涂过程中未发生化学反应,保留了各自的相结构;涂层中的La_2Zr_2O_7为烧绿石结构;涂层结合强度为31.9 MPa.     

La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3基阻抗谱型厚膜NO_2传感器的研究

以La_2O_3、SrCO_3和Co_3O_4为原料,采用高温固相反应法制备了La_0.8Sr_0.2CoO_3(LSC)粉体.采用丝网印刷涂膜法在Y_2O_3稳定的ZrO_2(YSZ) 固体电解质表面制备LSC膜层,经1400 ℃煅烧,制成厚膜型NO_2传感器.采用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面形貌.采用交流阻抗技术对NO_2敏感性能进行测试.研究了氧气浓度和LSC厚度对传感器阻抗值的影响.结果表明:LSC膜层均匀致密,且与YSZ结合良好.传感器的阻抗值随NO_2浓度的增加而迅速减小,敏感性能良好.氧气体积分数越大,LSC膜层厚度越小,传感器低频区阻抗值越大.     

铈掺杂对钙铋钛铁电陶瓷取向及性能的影响

用固相烧结工艺,制备了不同Ce掺量CaBi_(4-x)CexTi_4O_(15)的陶瓷样品.用X射线衍射对其显微结构进行了分析,并测试了样品的介电、铁电性能,研究了烧结温度对样品晶粒取向和铁电性能的影响.结果发现Ce掺杂未改变CaBi_(4-x)CexTi_4O_(15)的晶体结构,1150 ℃烧结所得样品中a轴取向晶粒较多,有利于样品的铁电性能;x=0.2为最佳掺量,样品剩余极化强度最大,2P_r=18.4 mC/cm~2 ,对应的矫顽场强度2E_c=99 kV/cm,相对介电常数ε_r=165,介电损耗tanδ=2×10~(-3).     

T10钢表面激光熔覆Ni/WC-La_2O_3性能研究

采用激光熔覆技术在T10钢表而激光熔覆Ni基合金,并研究了在Ni基合金中加入WC硬质相、纳米稀土氧化物La_2O_3后的性能和组织结构的变化情况.实验表明:激光熔覆层由熔覆层、结合区和热影响区组成,在合适的工艺条件下可得到结合性能良好的熔覆层.Ni60+30%WC熔覆层的硬度与未加入WC相比改变不大,但耐磨性却得到很大的提高;Ni60+1.0%La_2O_3熔覆层主要由树枝晶组成,在激光熔覆层中添加La_2O_3,起到细化枝晶的作用,同时激光熔覆层平均硬度比未加稀土的提高约150 HV0.1.     

大气等离子喷涂锆酸镧热障涂层

利用自制的稀土元素复合掺杂锆酸镧热喷涂粉末,采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金表面制备La1.6Nd0.4Ce1.0Zr1.0O7(LNCZ)热障涂层,研究了喷涂参数对涂层沉积率、显微结构、结合强度及抗热震性能的影响。结果表明,增大喷涂功率,降低送粉速率可以有效地提高涂层的沉积率,但对涂层结合和抗热震性能不利。减小喷涂距离不仅提高沉积率,还有利于获得孔径细小、孔隙率适中的层状组织结构,该结构对提高涂层的抗热震性能极为有利。采用DH-1080大气等离子喷涂设备制备LNCZ涂层较好的喷涂条件为:功率40 kW,喷涂距离9 cm,送粉速率12 g/min。     

ZrO_2、La_2Zr_2O_7梯度涂层的显微结构研究

采用微弧等离子喷涂设备在1Cr18Ni9上制备了ZrO_2、La_2Zr_2O_7梯度热障涂层;利用扫描电镜研究了涂层的显微结构.结果表明:梯度涂层呈典型的层状结构,涂层较为致密,空隙均匀,同时分布有各向的微裂纹.涂层中分布有未完全融化的La_2Zr_2O_7颗粒,保留了其喷涂前的纳米结构.ZrO_2、La_2Zr_2O_7两种材料在涂层中的熔合较好,结合较为紧密,这对提高涂层的结合强度是非常有益的.     

La2O3-Mo阴极表面碳化层作用机制研究

用光电子能谱和Ａｕｇｅｒ电子能谱等分析手段对纯钼丝表面离子注Ｌａ后形成的Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ阴极表面碳化层的作用机制进行了研究。实验结果表明,碳化层主要起到产生活性物质Ｌａ的作用,此外还具有贮存和输运活性物质的作用。改变阴极碳化工艺可使Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ三极管阴极的寿命由初期的１４ｈ提高到满足实际应用水平（１０００ｈ）的１４３６．５ｈ。     

退火处理对La1.5Mg0.5Ni7.0(TiNi3)0.1储氢合金相结构和电化学性能的影响

采用感应熔炼+退火热处理的方法制备了储氢合金La1.5Mg0.5Ni7.0(TiNi3)0.1;用XRD、SEM和EPMA对合金的相结构和电化学性能进行了研究.结果表明:合金主要由Gd2Co7型和Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和LaNi5相组成,合金退火1 h时第二相呈三维网络状沿主相晶界分布;此时,合金具有最好的电化学循环稳定性.