脱合金法制备Fe基纳米多孔材料及其催化性能

近年来,纳米多孔金属材料成为催化和传感器等领域的研究热点。本研究将铁基非晶合金和脱合金工艺相结合,制备具有催化性能的纳米多孔材料。采用真空感应熔炼装置和真空急冷甩带装置制备宽1mm×厚25μm的Fe_(60)Pd_(20)P_(20)非晶合金条带,并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对非晶合金条带进行表征。将Fe60Pd_(20)P_(20)非晶合金作为电化学脱合金的前驱体材料,在25℃、1mol/L H_2SO4电解液中进行1h恒电位脱合金处理,成功制备出具有均匀三维连通孔道结构的纳米多孔金属材料。经电化学测试表明,恒电位0.72V获得的纳米多孔材料,在0.5mol/L H_2SO4+0.5mol/L HCOOH溶液的循环伏安曲线中,较原非晶合金的氧化峰电压负移约0.4V,氧化峰电流密度提高约15倍,该纳米多孔材料对甲酸的分解有明显的催化性能。     

Cr元素对Fe基块体非晶合金形成能及腐蚀性能影响的研究

利用微合金化技术,制备了Fe_68.4-xCo_7.6Si₇B₁₀P₅C₂Cr_x (x=0, 1, 2, 3)非晶合金,并分别使用单辊急冷甩带法和铜模铸造法制备了带状和棒状样品。借助XRD、DSC、DTA表征该非晶合金系的热力学性能与非晶形成能;并进一步采用电化学动电位极化曲线法研究了该非晶合金系在硫酸溶液中的的耐腐蚀性能。实验结果表明,通过微量添加Cr元素的方法,使该合金系的非晶形成能普遍提高,当Cr元素添加量为2%时,获得了该系列非晶合金中的最大过冷液体区间(ΔTx=57K),并且成功制备了直径为5mm的圆棒状样品;同时,由于Cr元素的添加,在1N浓度的硫酸溶液中,材料表面上形成富含Cr元素的保护层,可以有效阻止材料内部的进一步腐蚀,耐腐蚀性能明显得到改善。     

Cr元素对Fe基块体非晶合金玻璃形成能力及耐腐蚀性能的影响

利用微合金化技术,制备Fe_(68.4-x)Co_(7.6)Si_7B_(10)P_5C_2Cr_x(x=0,1,2,3)非晶合金,并分别使用单辊急冷甩带法和铜模铸造法制备带状和棒状样品。借助XRD、DSC、DTA表征该非晶合金的热力学性能与非晶形成能力;并进一步采用电化学动电位极化曲线法研究该非晶合金系在硫酸溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,通过微量添加Cr元素,使该合金系的非晶形成能力普遍提高,当Cr元素添加量为2 at%时,获得了该系列非晶合金中的最大过冷液相区间(ΔT_x=59 K),并且成功制备了直径为5 mm的圆棒状非晶样品;同时,由于Cr元素的添加,在1 N的硫酸溶液中,材料表面形成富含Cr元素的保护层,可以有效防止材料内部的进一步腐蚀,耐腐蚀性能得到明显改善。