Ce含量对X100管线钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土元素Ce对X100管线钢显微组织和耐腐蚀性能的影响,利用蔡司显微镜、场发射电子显微镜及其配套的能谱仪和电化学工作站对不同Ce含量的4种试验钢0,1,2,3号(Ce质量分数分别为0,0.001 7%,0.002 8%,0.004 9%)进行测试。结果表明：随着Ce含量的增多,试验钢表面的晶粒尺寸减小,Al₂O₃夹杂被改性为CeAlO₃夹杂和Ce₂O₃夹杂。浸泡7 d后,4种试验钢的腐蚀电位均比较接近;浸泡30 d后3号试验钢的腐蚀电位较之前提高了8.94%,2号和1号试验钢的腐蚀电位分别较之前提高了6.34%和6.06%;浸泡45 d后,1号试验钢的腐蚀电位较7 d时降低了10.38%,其他3种试验钢的腐蚀电位变化不大。0号试验钢的容抗弧半径随浸泡时间的延长而逐渐减小,3号试验钢的容抗弧半径增大得最为明显。测试结果均表明,Ce含量的增加会提高试验钢的耐腐蚀性能。     

烧绿石型富氧相Ce2Zr2O8的Rietveld结构精修及其Raman光谱研究

采用石墨还原法成功制备了烧绿石型富氧相Ce₂Zr₂O₈, 选用缺氧型烧绿石Nd₂Zr₂O₇作为Ce₂Zr₂O₈相前驱体CeZrO_3.5的替代物与之进行结构对比分析。实验结果表明: Ce₂Zr₂O₈相中富余氧主要占据前驱体中的氧空位, 且氧离子扩散不会破坏原本有序排列的阳离子(Ce/Zr)亚点阵; 同时, Ce₂Zr₂O₈相中Zr-O 配位体由前驱体中共顶联接的八面体转变为共棱联接的立方体, 其反相畴界密度和振动光谱谱带亦较前驱体明显提高。以上结果说明Ce₂Zr₂O₈相结构处于亚稳态, 该结构特征有利于氧离子的快速吸附或释放, 这为其成为汽车尾气净化剂提供了结构上的可行性, 但也说明当An₂Zr₂O₇烧绿石在自辐照条件下向富氧相An₂Zr₂O₈发生转变时, 其抗辐照和化学稳定等性能有下降趋势。     

Cr和Ni对低碳合金钢微观结构和耐蚀性的影响

为探究Cr和Ni含量对低碳合金钢组织和性能的叠加促进效应，通过SEM、XRD、硬度测试、电化学测试、浸泡试验及XPS测试等方法研究了Cr和Ni含量对低碳合金钢微观结构及其在模拟海水(3.5%NaCl溶液)中耐蚀性的影响。结果表明：同时增加Cr和Ni含量能显著促进钢中形成更多尺寸细小的碳化物Cr₃C₂,进而促进晶粒尺寸减小、马氏体组织细化及增加硬度；同时增加钢中Cr和Ni的含量对钢在模拟海水环境中热力学稳定性、动力学稳定性、抵抗腐蚀损伤能力的提升均大于单独增加Cr或Ni含量的情况；增加钢中Cr的含量能提高NiFe₂O₄、FeO在腐蚀产物中的占比，增加钢中Ni的含量能提高腐蚀产物中FeCr₂O₄、FeO的占比，且同时增加钢中的Cr和Ni含量对提高NiFe₂O₄、FeCr₂O₄、FeO等占比的促进效果高于单独增加Cr或Ni含量的情况；NiFe₂O     

制备方法对铈锰固溶体催化燃烧甲苯性能的影响

以甲苯为代表的挥发性有机化合物的排放，导致大气污染问题加剧。为了开发一种高效的用于甲苯催化燃烧反应的催化剂，采用水热法、热分解法和共沉淀法制备3种Ce_0.7Mn_0.3O₂样品，分别用于催化甲苯燃烧反应，并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气物理吸附-脱附、 X射线光电子能谱、 H₂程序升温还原、原位红外光谱测试对3种样品进行表征，探究制备方法对Ce_0.7Mn_0.3O₂催化剂结构、形貌、化学性质和催化燃烧甲苯性能的影响。结果表明：3种方法制备的Ce_0.7Mn_0.3O₂均为纳米颗粒；相较于其他2种方法，采用水热法制备的Ce_0.7Mn_0.3O₂具有更丰富的表面Mn³⁺、表面氧空位以及较强的低温可还原性，因此在甲苯催化燃烧反应中表现出良好的催化活性，在218℃时甲苯的转化率达到90%;此...     

稀土对Al-Zn-M g-Cu/Al2O3陶瓷界面润湿性的影响

采用真空座滴法和熔铸法研究了在Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土(Ce、Y) 对Al2Zn2M g2Cu/Al₂O₃陶瓷界面润湿性的影响。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土可有效降低铝合金/Al₂O₃界面的接触角, 改善界面结合状态; 稀土改善界面润湿性存在一最佳含量范围, 添加Ce 的最佳含量约为0. 5w t% , Y 约为0. 7w t%。稀土改善润湿性的作用主要是稀土与Al₂O₃膜、Al₂O₃陶瓷发生反应。Mg、Zn、Cu 等合金元素在界面富集并参与界面反应对润湿性有利; 稀土与Mg、Zn、Cu 等合金元素适当组合改善润湿性的效果比单一稀土明显。      

四氧化三钴及掺杂材料电催化性能的研究进展

综述了Co₃O₄及掺杂材料的性质、结构和电催化性能。Co₃O₄中的钴离子是Co²⁺和Co³⁺的混合价。由于Co₃O₄具有独特的尖晶石晶体结构，有利于Co²⁺和Co³⁺离子之间的电子传导，具有空电子轨道且易实现晶格氧化可作为氧还原反应(ORR)催化剂。综述了Co₃O₄的电催化性能的影响因素主要由其表面积和电子态决定，表面积通过调整纳米结构的大小和形貌来调节，电子态可以通过掺入第三种元素或氧空位来调控。综述了Co₃O₄掺杂不同材料后均表现出优异的催化性能与良好甲醇耐受性。Co₃O₄与Pd掺杂可以提高金属Pd在载体表面的分散性，降低金属颗粒团聚；Co₃O₄与P的组合使催化剂的内在活性增强；Co_...     

Tb掺杂DyBaCo4O7+δ纳米粉体的制备及其氧吸附/脱附性能的研究

利用溶胶凝胶工艺合成了稀土元素Tb掺杂DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体，采用XRD、SEM、差热分析仪等设备研究了不同浓度Tb掺杂对DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体形貌、晶体结构及氧吸附-脱附性能的影响，测试结果表明：在较低掺杂浓度下，Tb很好地进入了Dy_1-xTb_xBaCo₄O_7+δ的晶格，稀土Tb掺杂的DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体仍是六方密排晶体结构；Tb元素掺杂对DyBaCo₄O_7+δ粉体的形貌影响不大。从室温到1000℃,DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体均表现出两次氧吸附和脱附现象，与未掺杂的DyBaCo₄O_7+δ纳米粉体氧吸附性能相比，Tb掺杂的Dy...     

La2O3对电火花沉积Fe基涂层组织和耐磨性能的影响

采用电火花沉积工艺在3Cr₂Mo钢表面制备Fe基和Fe/La₂O₃涂层,以考察La₂O₃对Fe基涂层组织及耐磨性能的影响。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究Fe基和Fe/La₂O₃涂层的显微组织、相结构、显微硬度及耐磨性能。结果表明：Fe基和Fe/La₂O₃涂层主要由γ-（Fe, Ni）固溶体和Cr₇C₃、CrB、Fe₃C等硬质相组成,La₂O₃的加入使Fe基涂层中生成新物相CrC、LaNi₄Si。Fe/La₂O₃涂层的组织结构为莲藕状互联的网状组织,且靠近涂层表面区域组织更加细小;La₂O₃使Fe基涂层中的夹杂物、裂纹、孔洞等缺陷大大减少,组织更加均...     

Al2O3量对2219车铝板上等离子喷涂Ni层组织和摩擦性能的影响

将Ni与Al₂O₃微米颗粒实施混合,再将其通过等离子喷涂方法沉积到2219铝合金表面,控制合适的喷涂工艺参数得到Al₂O₃/Ni复合涂层,实验测试研究Al₂O₃量对涂层组织和摩擦性能的影响。研究结果表明:与原始粉末相比,对涂层XRD测试发现形成强度很高的Ni衍射峰,Al₂O₃相发生了峰强度减小。在涂层内形成了灰色的Ni组织区,Al与Al₂O₃则呈现黑色的状态。逐渐提高Al₂O₃加入量后,形成了更多的黑色组织。涂层获得了比2219基体更高的硬度,相对于基体组织提高了3倍以上,提高Al₂O₃加入量后涂层硬度获得提升。涂层内含有的Al₂O₃比例提高后,涂层发生了摩擦系数和磨损率降低。当Al₂O₃含量继续增加后,形成较多氧化物,表现为氧化磨损。随着Al₂O₃含量的增加,氧化磨损程度表现出增加变化     

层状硅酸钇改性SiCf/SiC复合材料湿氧化行为研究

研究了层状硅酸钇的引入对SiC_f/SiC复合材料湿氧化行为的影响。首先通过硝酸钇乙醇溶液浸渍热解法向碳化硅纤维引入Y₂O₃, 再采用化学气相渗透法沉积SiC。层状Y₂Si₂O₇主要通过Y₂O₃与沉积过程中的SiC反应转化而成。研究发现, Y₂Si₂O₇在1400 ℃湿氧环境条件下发生富集, 在氧化层表面形成保护层。氧化80 h后, 单层和多层Y₂Si₂O₇改性的SiC_f/SiC复合材料强度保留率分别达到60.38%和71.93%, 而没有改性的SiC_f/SiC复合材料强度保留率仅为50.11%。结果表明: 层状Y₂Si₂O₇的引入可显著提升SiC_f/SiC复合材料在湿氧环境的抗氧化性能。     

Al2O3/含铈中锰钢界面CeAlO3生长动力学

本文在理论分析和界面结构研究的基础上,在Al₂O₃/含铈中锰钢系建立了界面反应产物CeAlO₃层的生长模型,得出CeAlO₃层厚度S与时间t的关系遵循抛物线规律。实验结果与理论模型和规律相一致。      

Si3N4-ZrO2-La2O3系统反应合成ZrN及相图构建

本工作研究了Si₃N₄-ZrO₂-La₂O₃三元系统的相关系, 采用X射线衍射仪分析了物相组成。结果表明, 在1500 ℃/1 h/N₂气氛条件下固相反应, 生成了ZrN和La_4.67Si₃O₁₃、La₅Si₃NO₁₂、La₄Si₂N₂O₇、LaSiNO₂、La₂Zr₂O₇等镧盐化合物的共存相。由于生成的氮化锆和硅酸镧等化合物不在Si₃N₄-ZrO₂-La₂O₃三元系统内, 需引入SiO₂测定SiO₂-La₂O₃-ZrO₂三元分系统相图, 进而扩大成Si₃N₄-ZrO₂-La₂O₃-SiO₂-ZrN五元系统, 本工作绘制并提出了此五元系统相图, 且提出了1570 ℃时SiO₂-La₂O₃-ZrO₂三元分系统实验相图。此外, 验证了La₂O₃在Si₃N₄-ZrO₂-La₂O₃三元系统反应中促进Si₃N₄-ZrO₂取代反应生成ZrN的作用。     

Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料在Al液中的熔蚀-磨损行为及其交互作用机制

通过对比分析Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料在纯腐蚀、纯磨损及熔蚀-磨损三种条件下的材料流失特征,研究了Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料在Al液中的熔蚀-磨损行为及熔蚀与磨损的交互作用机制。结果表明,Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料在Al液中的熔蚀-磨损体积损失比H13钢的体积损失低了两个数量级,随着载荷和转速的上升,Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料的磨损由磨粒磨损逐渐向黏着磨损转变。Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料的熔蚀、磨损交互作用率的最大值为47.5%,在低载荷或低转速条件下由于铝熔体的润滑作用,Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料甚至表现出负的交互作用。这一方面是由于Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料在Al液中腐蚀时不生成其它界面产物,而仅为极少量Ti元素的溶解;另一方面则是由于TiAl₃基体与Al₂O₃二者所形成的空间网络状结构改善了Ti₃AlC₂-Al₂O₃/TiAl₃复合材料在Al液中的耐磨损性能。      

纳米Y2O3含量对9Cr-ODS钢微观组织及力学性能的影响

采用机械合金化(MA)和热等静压(HIP)工艺制备了不同Y₂O₃含量的9Cr ODS钢。采用同步辐射小角X射线散射(SAXS)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线吸收精细结构(XAFS)光谱研究了Y₂O₃含量对9Cr ODS钢中形成的纳米氧化物的数量密度、结构和尺寸分布的影响。同时测定了不同Y₂O₃含量的9Cr ODS钢在室温和高温下的拉伸性能。结果表明,三种9Cr ODS钢中均形成了焦绿石结构Y₂Ti₂O₇,当Y₂O₃含量为0.3%(质量分数)时,Y-Ti-O纳米团簇的数密度最高,达到1.39×10²⁴m^-3。当Y₂O₃含量为0.7%(质量分数)时,Y₂Ti₂O₇或Y₂O...     

新型Co3O4和WC共沉积β-PbO2电极用于锌电解沉积及电化学性能研究

采用复合电沉积技术在Pb-0.3wt%Ag/α-PbO₂基体上合成了WC和Co₃O₄颗粒共沉积的β-PbO₂复合沉积层。沉积行为研究发现,WC颗粒先于Co₃O₄颗粒吸附于基体上,将WC颗粒与Co₃O₄颗粒共沉积是一种抑制当Co₃O₄颗粒单独共沉积于β-PbO₂沉积层时发生团聚情况的有效方法。电极性能研究发现,WC或Co₃O₄颗粒的共沉积均会提高复合阳极的析氧电催化活性,此外,WC颗粒还有助于提高复合阳极的显微硬度和在Zn电解沉积溶液中的耐腐蚀性能。Co₃O₄颗粒的共沉积不利于β-PbO₂相的生长,WC颗粒的共沉积对β-PbO₂相的生长影响不大,两种颗粒同时共沉积有助于抑制酸性镀液中α-PbO₂相的生长。      

Combining in-situ TEM observations and theoretical calculation for revealing the thermal stability of CeO2 nanoflowers

The thermal stability of Ce₂ nanomaterials can directly impact both the uniformity of the supported catalysts and the catalytic behavior of Ce₂ itself.However,knowledge about the thermal stability of Ce₂ is still deficient.Here,we conduct in-situ transmission electron microscopy experiments and theoretical calculations to elucidate the thermal stability of Ce₂ nanomaterials under different environments.A sinter(<700℃)and a structural decomposition(>700℃)are observed within Ce₂ nanoflowers under O₂.The sinter firstly occurs among the nanoflowers’monomers and then the sintered nanoparticles structurally decompose to tiny nanoparticles from the strain interface.Under a vacuum environment,the Ce₂ nanoflowers firstly undergo a transition from cubic fluorite Ce₂ to hexagonal Ce₂O₃,accompanied by the oxygen release.The Ce₂O₃ nanoparticles further atomically sublimate from the edges to the center under high temperatures.Theoretical calculation results reveal a considerably lower energy barrier for the structural decomposition under O₂ and for the sublimation under vacuum.This work provides a perspective on the structural design and performance optimization of Ce₂-based catalysts.     

超声处理对汽车用Al2O3/Ni-W-Fe-P化学镀层结构和腐蚀性能的影响

分别在液压管表面制备了Ni-W-Fe-P与Al₂O₃/Ni-W-Fe-P颗粒两种镀层,研究超声处理与机械搅拌两种方式下镀液分散效果,分析超声处理对其结构和腐蚀性能的影响。研究结果表明:Ni-W-Fe-P镀层组织具有明显的非晶态特点,都呈现紧密相连的连续胞状分布特征。加入Al₂O₃颗粒后形成的镀层内产生了许多弥散态分布的细小球形颗粒,形成了致密的镀层组织。加入Al₂O₃颗粒后可以使镀层硬度获得大幅提升,孔隙率得到下降。经过机械搅拌与超声处理处理后得到的镀层腐蚀速率发生了明显减小,添加Al₂O₃颗粒对基体起到良好保护作用。超声处理Al₂O₃/Ni-W-Fe-P镀层进行腐蚀后许多凸起的组织结构开始消失,跟基体形成紧密结合状态。     

Co修饰CeO2复合材料的晶面调控及其光热催化脱硝性能

采用一步水热法，通过调节Co与Ce的摩尔比，制备出暴露高活性晶面的Co修饰CeO₂复合材料。利用比表面和孔径分析仪、TG-DSC、TEM、SEM、XRD、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、XPS、光热催化脱硝技术对Co修饰CeO₂复合材料进行全面表征。结果表明，随着Co元素含量的增加，Co修饰CeO₂复合材料的比表面积增大，CeO₂呈纳米棒状结构，Co与表面氧生成Co₃O₄，二者的共结晶过程降低了复合材料的结晶表面能，使CeO₂主要暴露(200)和(220)高活性晶面，且暴露比例增大。光热催化脱硝结果表明，当Co与Ce摩尔比为15%、煅烧温度为400℃时，Co修饰CeO₂复合材料的光热催化效率达到最高，为98%。      

缺陷钴氧化物中选择性锚定Pd单原子用于高效锂氧电池（英文）

非质子锂氧电池基于锂金属与氧的可逆反应生成Li₂O₂,可提供极高的理论能量密度.然而,Li₂O₂的成核/消除机制仍然不清楚.因此,构建能在原子水平上深入了解催化机理的催化剂体系,是开发高性能锂氧电池的关键.在此,我们报道了一种在富氧空位的Co₃O₄(Pd₁-Co₃O_4x)中实现Pd单原子选择性锚定的策略.原子水平表征技术揭示了Pd原子优先地结合到缺陷Co₃O₄的四面体位点.理论计算表明,选择性锚定的Pd单原子与氧空位的耦合引起了明显的电荷重分布,这可以有效地提高Pd 4d轨道在费米能级附近的能带占用率,促进电子转移,有利于中间体的吸附.这种双重相互作用不仅可以调节放电过程中Li₂O₂的成核生长过程,而且有利于Li₂O₂上的电子云的离域,减弱Li-O键的强度,从而...     

建筑装饰用铜合金的表面钝化工艺与性能研究

采用化学浸渍法在装饰用H62铜合金表面制备了不同转化膜,优化了单一稀土盐和复合（Ce+La）盐转化膜的钝化液配方,对比分析了未加稀土盐、单一Ce盐、单一La盐和（Ce+La）盐试样的耐蚀性能和作用机理。结果表明,单一稀土盐的钝化液中硝酸镧/硝酸铈含量为8%时的转化膜具有最佳的耐腐蚀性能;复合（Ce+La）盐最优钝化工艺为硝酸镧/硝酸铈=4/4 g/L、C₆H₅N₃浓度15 g/L、Na₂MoO₄浓度2 g/L、C₆H₈O₇浓度13 g/L、C₇H₆O₆S.2H₂O浓度9 g/L、SDBS浓度0.2 g/L、钝化温度48℃、钝化时间4 min;不同转化膜试样的硝酸点滴、中性盐雾、静态浸泡腐蚀和电化学腐蚀性能测试结果具有一致性,即耐性能从低至高顺序为：未加稀土盐<单一Ce盐<单一La盐<（Ce+La）盐,在钝化液中添加稀土盐有助于提高转化膜膜层厚度,并增强转化膜的耐蚀性能,且复合添加（Ce+La）盐可获得相对单一稀土盐更好的钝化效果。