CuCr_2O_4-CuO复合敏感电极混合位型NO_2传感器的研究

采用具有致密层/多孔层双层结构的6%Y_2O_3(质量分数)添加的La_(10)Si_6O_(27)为固体电解质,在多孔层内丝网印刷的Cu Cr_2O_4-Cu O复合物为敏感材料,制备了混合位型NO_2传感器。采用XRD、SEM对NO_2传感器敏感材料的相组成和微观形貌进行了表征,应用电化学工作站测试了传感器的敏感性能和响应机理。结果表明:粒径200~300 nm的Cu Cr_2O_4-Cu O均匀分布在约20μm厚的多孔层中;极化曲线和交流阻抗结果表明该传感器为混合位型,在600~700℃、NO_2浓度25~300 ppm,传感器响应信号值与NO_2浓度之间呈良好线性关系,600℃时具有最好的敏感性、重现性和稳定性;共存的NH_3、CH_4、H_2及CO_2对传感器敏感性能几乎没有影响,O_2在5 vol%~21 vol%浓度范围内随浓度的增大电位值线性减小。在实际应用中可以通过O_2传感器进行校正。     

水轮机用6063铝型材的表面转化膜制备与表征

采用化学浸泡法在水轮机用6063铝型材表面制备化学转化膜,研究了Ce(NO_3)_3浓度、KMn O_4浓度、成膜时间和p H值对表面转化膜层耐点滴腐蚀时间和膜厚的影响,并研究了转化膜层的耐腐蚀性能和形貌,得到了适宜的转化膜制备工艺。结果表明,水轮机用6063铝型材表面转化膜的最佳成膜时间为30 min,Ce(NO_3)_3和KMn O_4浓度分别为10 g/L和2 g/L,p H值为2。最佳成膜工艺下的转化膜的耐腐蚀性能相对6063合金基材有明显提高。     

大气等离子喷涂热障涂层CMAS防护层成分及厚度优化

目的优化热障涂层(TBCs)CMAS(CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2)阻抗层的成分和厚度,使其能有效阻抗CMAS沉积物的腐蚀,并同时与热障涂层有较高的结合力。方法首先利用多孔无压烧结陶瓷块体研究了不同含量Al_2O_3和8YSZ(8wt.%氧化钇稳定氧化锆)均匀混合后在高温(1250℃)条件下对CMAS沉积物的防护作用。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及X射线衍射(XRD)仪,分析研究了CMAS腐蚀层的显微结构、腐蚀深度及反应产物。其次,基于最优成分,利用大气等离子喷涂(APS)制备了具有8YSZ/Al_2O_3陶瓷层的热障涂层。对CMAS腐蚀厚度进行分析测量,提出CMAS阻抗层的厚度。结果 Al_2O_3的添加可以有效地阻碍CMAS的渗入,并且Al_2O_3含量越多,防护效果越好。但是CMAS的渗入深度和氧化铝的添加量呈非线性关系。结合TBC陶瓷层的热学性能和力学性能的要求,本实验中最佳的TBCs复合陶瓷层组分为70wt%8YSZ+30wt%Al_2O_3。基于实验结果,提出YSZ/Al_2O_3复合陶瓷层(50μm)-YSZ陶瓷层(150μm)的双层TBC陶瓷层结构,并综合计算出复合陶瓷层的热膨胀系数为9.93×10-6℃-1以及双层TBC陶瓷层的热导率为2.4 W/(m·K)。最后对Al_2O_3减缓CMAS腐蚀的机理进行了量化分析。结论 YSZ/Al_2O_3复合阻抗层的最优成分为70wt%8YSZ+30wt%Al_2O_3,厚度为50μm,能有效阻碍高温下CMAS腐蚀。     

La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ)电极应用于YSZ基对称SOFC性能研究

采用固相法合成了钙钛矿型氧化物La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ)(LSCFN),并采用流延-丝印法制备了以8 mol%Y_2O_3稳定Zr O_2(YSZ)为电解质、Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(GDC)为隔离层、LSCFN同时为阴极和阳极的对称固体氧化物燃料电池。利用X射线衍射对电极材料进行了物相及化学相容性分析,用扫描电镜表征了对称电池的微观形貌。分别以湿H_2(3%H_2O)和湿CH_4(3%H_2O)为燃料气,空气为氧化气测试了单电池的电化学性能,并在850℃湿CH_4下进行了电池的稳定性测试。结果表明:LSCFN与GDC具有良好的化学相容性。以湿H_2和湿CH_4为燃料气的单电池在850℃时最大功率密度分别为254和105 m W/cm~2。在100 h的CH_4稳定性测试中性能无明显衰减,具有良好的稳定性。     

电解液中La(NO_3)_3含量对7075铝合金MAO膜层形貌和耐磨性能影响

研究电解液中La(NO_3)_3含量对7075铝合金微弧氧化膜层性能的影响。利用XRD、SEM、共聚焦显微镜和摩擦试验机分析膜层的相组成、表面形貌及耐磨系数等。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相构成。随着La(NO_3)_3含量增加,γ-Al_2O_3相呈增加趋势。电解液中添加La(NO_3)_3后膜层覆盖均匀;当w[La(NO_3)_3]3‰时,膜层具有"火山口"微孔特征;当w[La(NO_3)_3] 3. 5‰时,膜层出现大量数微米以上蚀坑;随着La(NO_3)_3含量增加,膜层显微硬度先增加后减小,表面粗糙度在5. 4μm～7. 5μm间变化,膜层的摩擦因数降低。     

不同气氛下退火的ZnO/Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)界面深度剖析（英文）

采用溶胶-凝胶法制备了Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)(BLT)铁电薄膜,并分别于Ar、O_2和空气中退火。同时,制备了BLT/ZnO(8nm)结构,并采用X射线光电子能谱深度剖析技术对界面的化学状态进行了分析。结果显示:BLT薄膜中的Bi扩散到了ZnO层中,ZnO层中的Zn也进入到BLT薄膜内部。同时,退火气氛中氧气的含量越多,Bi-O及Ti-O键将变得更为稳定。这一结果有助于对提升以半导体为沟道的铁电栅场效应晶体管的性能起到指导作用。     

(Al_2O_3-SiO_2)_(sf)／AZ91D镁基复合材料微弧氧化膜的制备及电化学阻抗谱分析

在硅酸盐电解液体系中,采用交流微弧氧化方法在增强体体积分数为33%的(Al_2O_3-SiO_2)_(sf)/AZ91D镁基复合材料表面制备出完整的保护性氧化膜.利用SEM,EDS和XRD分析了氧化膜的形貌、成分和相组成,测量了膜层的显微硬度分布.采用电化学阻抗谱(EIS)评价了微弧氧化表面处理前后复合材料的电化学腐蚀性能,确立了不同浸泡时间对应的等效电路.结果表明,微弧氧化膜主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,最大硬度达到1017 HV.氧化膜电化学阻抗模值|Z|与镁合金基体相比大幅度提高,耐腐蚀性能明显高于基体.在3.5%NaCl溶液里浸泡96 h后,EIS出现感抗弧,显示膜内部开始出现点蚀破坏.氧化膜耐蚀性由膜内致密层特性所决定.     

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.     

烧成气氛对Bi_(2.9)Pr_(0.9)Ti_3O_(12)陶瓷微观结构及电性能的影响

采用高温固相法,分别在空气、氧气和碳还原气氛中制备了Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料.用X射线衍射仪、拉曼光谱仪分析样品物相结构,扫描电子显微镜表征微观形貌,阻抗分析仪和铁电性能测量仪测试电性能.结果表明:氧气气氛中样品晶粒尺寸相对较大,介电常数和剩余极化值较高;还原气氛中样品晶粒呈柱状,电性能差.氧气氛围可以促进晶粒生长,有助于改善Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料的电性能.     

中温固体氧化物燃料电池铁系阳极催化剂的性能研究

采用水系流延法制备多孔氧化钇稳定氧化锆(Yttria-Stabilized Zirconia,YSZ)流延片与有机流延法制备YSZ电解质薄膜,经叠压共烧后获得多孔YSZ/致密YSZ薄膜复合基体。通过化学浸渍法分别在复合基体多孔YSZ层内浸渍了Fe(NO_3)_3、Co(NO_3)_2和Ni(NO_3)_2溶液来制备浸渍阳极SOFC单电池(以LSM+YSZ为阴极)。初步研究了铁系阳极催化剂的性能,测试了不同阳极SOFC单电池在不同温度下的电性能并采用SEM观察了不同浸渍阳极的形貌。进一步对Co-YSZ和Ni-YSZ阳极单电池的抗积碳性能进行了测试与比较。结果表明:在氢气气氛中钴的催化活性最高,镍次之,铁最差;在乙醇气氛中钴的催化活性仍要好于镍,而且Co-YSZ阳极单电池的抗积碳性要明显优于Ni-YSZ阳极单电池。铁系催化剂中Co的催化性能和抗积炭性能最佳。     

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.     

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).     

电解液中Ce(NO_3)_3含量对ZAlSi12合金微弧氧化层特性的影响

研究Na2SiO3-NaOH体系电解液中Ce(NO3)3含量在0～0.20g/L范围内变化时对ZAlSi12合金表面微弧氧化陶瓷层组织和厚度的影响。采用SEM、XRD分析微弧氧化处理后陶瓷层的表面形貌和相组成。结果表明:随着Ce(NO3)3含量增加,陶瓷氧化层厚度逐渐增大,电解液中Ce(NO3)3加入量0.15g/L时可获得最大厚度为170μm的陶瓷层;电解液中加入Ce(NO3)3后,膜层仍主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,但α-Al2O3相的相对含量增加。     

STRUCTURE AND PROPERTY OF SINTERED MOLYBDENUM DOPED WITH La_2O_3

ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＰＲＯＰＥＲＴＹＯＦＳＩＮＴＥＲＥＤＭＯＬＹＢＤＥＮＵＭＤＯＰＥＤＷＩＴＨＬａ_２Ｏ_３ＬｉｕＸｉｎｙｕ；ＷａｎｇＤｅｚｈｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｒａｌＳｏ...     

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。     

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.     

ACTIVATION MECHANISM OF AMORPHOUS Ni_（63）Zr_（32）La_5 ALLOY HYDROGENATION CATALYST

ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＡＭＯＲＰＨＯＵＳＮｉ_（６３）Ｚｒ_（３２）Ｌａ_５ＡＬＬＯＹＨＹＤＲＯＧＥＮＡＴＩＯＮＣＡＴＡＬＹＳＴ￥Ｘ．Ｋ．Ｗａｎｇ．Ｎ．Ｆ．ＳｈｅｎａｎｄＧ．ＪＬｅｉ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａ?..     

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。     

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-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。