Y2O3和La2O3对B4C基陶瓷烧结致密化及其结构和性能的影响

以Al2O3、La2O3、Y2O3和活性碳为烧结助剂,以B4C为基体,采用真空热压烧结技术制备B4C基陶瓷,研究了稀土氧化物对B4C基陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明,添加稀土氧化物的试样在1 850 ℃烧结即可得到晶粒排列紧密、性能较佳的B4C基陶瓷.在未添加稀土氧化物的试样中,由于反应生成的新相Al8B4C7较少,烧结不充分,因此试样的性能较低.在添加La2O3的试样中,由于烧结比较充分, 烧结体中的新相LaAlO3含量较大,显微组织较理想,因此性能较佳.在添加Y2O3的试样中,残留的Al2O3和C的量很少,生成的Y3Al5O12也较少,因此性能介于前两者之间.     

Yb2O3或Y2O3掺杂Cu-(NiFe2O4-10NiO)惰性阳极的导电性和耐蚀性

在氧分压约为100 Pa的氮气氛下烧结制备了掺杂Y2O3、Yb2O3的10Cu-(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷,并对其进行导电性能测试和10h(Na3A1F6-Al2O3体系中)铝电解实验.采用XRD、SEM和EDS分析稀土氧化物以及其与陶瓷基体反应产物的分布,考查电解实验后材料表层显微结构变化尤其是金属相的流失情况,评价稀土氧化物的添加对金属陶瓷电解初期腐蚀行为的影响.结果表明:掺杂稀土氧化物均使NiO相呈连通迹象,掺杂Yb2O3金属陶瓷晶粒较未掺杂的粗大,其与陶瓷相反应生成物成点线状分布于NiFe2O4相晶界,Y2O3与陶瓷相反应生成物则分布于NiO与NiFe2O4相间;所制备材料具有半导体特征,随着稀土氧化物的掺杂,材料导电性呈下降趋势;掺杂稀土氧化物尤其是Yb2O3有利于提高材料的耐蚀性能.     

汽车耐火材料的抗渣腐蚀性改进

采用不同方法制备了不同成分的镁质汽车耐火材料,并进行了抗渣腐蚀性测试和分析。结果表明:添加稀土元素Y并在烧结前进行机械球磨处理,能使镁质汽车耐火材料的致密度和抗渣腐蚀性得到显著改善;与未添加稀土元素Y相比,在镁质汽车耐火材料中添加0.15%Y后,试样的炉渣最大渗透深度下降54.17%,而在镁质汽车耐火材料中添加0.15%Y,并在烧结前进行机械球磨处理,则可使其炉渣最大渗透深度下降80.21%。     

烧结制备泡沫陶瓷过滤器工艺的优化

采用Al2 O3 和耐火粘土代替贵重的ZrO2 作为基体 ,制备泡沫陶瓷过滤器。并通过添加稀土氧化物Y2 O3 及CeO显著缩短高温烧结时间 ,提高生产效率。烧结的过滤器在液态球墨铸铁中浸泡 ,抗损坏时间延长。所制备的过滤器完全可以满足过滤液态球墨铸铁的要求。     

添加0.1 mass%Y的K38G高温合金1000℃恒温氧化行为

研究了添加0.1mass%稀土Y的铸造K38G高温合金在1000℃的恒温氧化行为.结果表明,较之不含Y的合金,含Y铸态K38G合金的氧化速率显著降低; 氧化时形成双层的外氧化膜,表层为以Cr2O3和TiO.2为主的混合氧化物层,内层为连续的Al2O3层;没有内氧化和内氮化,没有氧化膜的剥落,加入稀土Y有效地提高了氧化膜的粘附性能.     

烧结工艺和Y_2O_3添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

以TiC、TiN、Ni、Co等粉末为主要原料,以稀土Y2O3为添加剂,采用无压烧结技术制备Ti(C,N)基金属陶瓷,研究烧结工艺和稀土Y2O3添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着温度的升高,TiC、TiN、WC、Cr3C2、Mo等相逐渐消失,向硬质芯相扩散发生固溶,经溶解-析出过程,最终形成新的Ti(C,N)硬质相和(Cr,W,Mo,Ti)(C,N)固溶体环形相,黏结金属Ni和Co主要以Ni相、TiCo和Co3W3C中间相的形式存在;稀土Y2O3的添加未改变Ti(C,N)基金属陶瓷烧结过程中的相结构演变过程,材料的显微硬度、抗弯强度和断裂韧性均随Y2O3添加量的增加呈先增加后降低的趋势,当Y2O3的加入量为0.8%(质量分数)时,Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能最佳,样品的显微硬度、抗弯强度和断裂韧性相比1450℃烧结50 min样品的分别提高了7.9%、45.8%和6.1%。     

La_2O_3含量对无压烧结制备WC-MgO复合材料的影响

以WC和MgO为原料,先采用高能球磨法制备WC-MgO复合粉末,之后采用无压烧结法制备WC-MgO复合材料,进而研究稀土氧化物(La2O3)的添加量对无压烧结制备的该复合材料微观组织和力学性能的影响及机理。结果表明:La2O3的加入量为0.2wt%时,可抑制烧结过程中发生的脱碳现象,并能细化烧结组织,提高WC和增韧颗粒分布的均匀性;该材料的烧结致密度可达到92.77%,维氏硬度可达15.14 GPa,断裂韧性可达到9.73 MPa·m1/2;添加过量La2O3(≥0.3wt.%)则会使复合材料的致密度和力学性能降低。     

La_2O_3对WC-MgO复合材料组织和力学性能的影响

以高能球磨法制备的WC-MgO复合粉末为原料,研究稀土氧化物(La2O3)添加量对WC-MgO复合粉末热压烧结块体的组织和力学性能的影响,采用XRD、SEM和SPM对复合材料的结构特征进行表征,并讨论稀土氧化物(La2O3)对颗粒增韧复合材料热压烧结成形的影响。结果表明:La2O3的加入量为0.1%(质量分数),可抑制烧结过程中出现的脱碳现象、细化烧结组织,提高增韧颗粒分散均匀性和改善颗粒/基体界面形貌,使成形致密度达理论密度的98.56%,维氏硬度和断裂韧性分别为18.02GPa与12.38MPa·m1/2;而添加过量La2O3(≥0.25%,质量分数),导致复合材料的成形性能降低。     

合金化、变形和热处理对钨基高密度合金组织与性能的影响

俄罗斯Baikov冶金材料科学研究所Povayova等人为了研究氧化物掺杂剂、冷变形及热处理对烧结钨基高密度合金（W-HA）组织与性能的影响,制备了3种合金样品：含90W-7.2Ni-1.8Fe-1.0Co的基本合金（N8F2C1）;于基本合金中掺杂Al2O3,K2O,SiO2的样品（AKS）;掺杂Y2O3的样品.AKS的掺杂是将3种氧化物的盐酸水溶液加入WO3中,Y2O3的添加则是将硝酸镱的水溶液加到WO3中,然后还原得到含氧化物掺杂的钨粉.     

超细（W，Ni，Fe，Y）复合粉末制备过程中稀土Y的物相形态变化

采用溶胶-喷雾干燥-氢还原法制备稀土Y含量分别为0,0.4%,5%,10%和20%的超细（W,Ni,Fe,Y）复合粉末,采用XRD研究煅烧温度和还原温度以及稀土Y含量变化时复合粉末体在制备过程中的相结构变化规律。结果表明：喷雾干燥前驱体随煅烧温度的升高渐渐从非晶体向复合氧化物晶化转变,添加稀土Y的粉末前驱体经煅烧后,Y与W形成复合氧化物Y2W3O12,且稀土Y可以有效地抑制粉末颗粒长大;随着Y含量的增加,Y和W的复合氧化物明显增加,Y2W3O12在700 ℃才能被还原成低氧复合氧化物相;含5%稀土Y粉末中的Y2W3O12被还原生成新相Y2WO6;当稀土Y增加到10%以上时,不仅生成Y2WO6,还生成另一种新相Y6W2O15。     

添加稀土对新型高强度铸钢组织和性能的影响

通过组织观察和力学性能分析,研究了稀土合金的加入方法和添加量对熔模铸钢组织和性能的影响。结果表明:钢水脱氧后,采用投入法加入适量的稀土合金,可以改善铸钢的夹杂物数量、形态和其铸态显微组织,从而提高铸钢的力学性能。最佳添加量为每100 kg钢水加入300 g稀土硅合金。     

稀土氧化物强化高铝锌基合金的研究

研究了稀土氧化物对高铝锌基合金的力学性能和高温强度的影响，并利用扫描电镜观察了辞铝合金的显微组织及断口形貌。结果表明，稀土氧化物弥散分布于合金基体中，使晶粒细化，有效地阻碍了基体变形，强度、硬度分别提高33％和45％，高温强度也有所改善。     

Phase Reactions Between Refractory and High-Acidic Synthetic CaO-Ferronickel Slag

Interactions between high melting synthetic ferronickel slags with acidic character and MgO as refractory were investigated. In order to facilitate the complex composition of real ferronickel slag, a synthetic slag of SiO₂-MgO-Fe₂O₃-CaO was used. The practical corrosion tests of the MgO refractory were performed in a hot-stage microscope at temperatures of 1650°C under a CO/CO₂ atmosphere for process-oriented conditions. The formed phases between slag and magnesia substrate were analyzed by scanning electron microscope analysis. The results show that, by penetrating the slag into the refractory, the melt dissolves the magnesia and forms Mg- and Ca silicates. Furthermore, a diffusion of Fe from the slag into the magnesia grains can be observed and a transformation to magnesiowustite occurs. Thermodynamic phase calculations using FactSage software confirmed the generation of these minerals. The combination of practical testing and thermodynamic calculations should ultimately provide a path for improving the refractory lifetime and performance.     

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 在石油套管用钢25CrMoVB中加入镧+铈混合稀土,研究发现在锻造组织中,随着稀土含量增加,组织有细化均匀的趋势;在热处理后的试验钢组织中,稀土的加入使组织中出现了韧性好的下贝氏体。稀土的加入明显提高了25CrMoVB钢的常温力学性能和高温屈服强度,使冲击性有所改善,特别是在常温和-80 ℃时,效果明显。但稀土含量过高会导致力学性能略有下降。     

稀土-钼阴极二次电子发射性能研究

采用固固掺杂、液固掺杂和液液掺杂方法制备了稀土氧化物掺杂钼粉,随后利用等离子体快速烧结(spark plasma sinterin,SPS)和传统的压制与高温烧结分别制备稀土-钼金属陶瓷材料,利用金相显微镜、发射性能测试方法对样品的微观结构和二次电子发射性能进行了研究。结果表明:稀土氧化物均匀掺杂和组织的细化有利于材料发射性能提高。经过高温氢气处理,使得样品激活温度大幅降低,发射系数大幅提高。     

Y_2O_3对锌熔再生硬质合金组织及性能的影响

以锌熔回收的WC为原料制备YG8硬质合金以及添加稀土氧化物的YG8-RE合金,通过金相、SEM分析了稀土氧化物的作用机理。研究发现,添加稀土氧化物能改善合金的晶粒均匀性和孔隙度,提高合金的性能。添加稀土氧化物能够使得合金粘结相中α-Co的稳定性增强,并使断裂方式发生改变,提高了合金强度。     

稀土在镁及镁合金中的应用

稀土以其特殊的物理化学性质在冶金及材料领域有着广泛的应用。本文主要综述了稀土元素在镁及镁合金熔炼过程中除氢、减少氧化夹杂、阻燃的应用,以及稀土元素对镁合金微观组织结构的细化、高温力学性能的改善和耐蚀性能提高等方面的作用和机理。     

稀土钇对Pt-5Ru合金组织结构和性能的影响

用真空电弧熔炼方法制备Pt-5Ru合金，并添加少量钇进行弥散强化。用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、显微硬度仪和分光光度计等设备研究了Pt-Ru-Y合金的显微组织结构、力学性能和反射率的变化。结果表明，稀土元素钇的添加可以对Pt-Ru合金晶粒起到显著的细化作用，减少合金内部缺陷，提高合金的显微硬度，使合金力学性能得到明显的改善。