AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的粒子和涂层特征

目的研究AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的飞行粒子、扁平粒子、涂层结构及涂层抗冲击性能。方法研制了2种含微米级Al_2O_3粉料的铝基粉芯丝材,利用扫描电镜对收集到的电弧喷涂过程中形成的飞行粒子、扁平粒子以及喷涂层的微观结构进行表征。采用自制的循环冲击设备测试了涂层的抗冲击性能。结果 AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂过程中形成了含有铝镁、铝镁包覆氧化铝、氧化铝3种不同类型的飞行粒子,添加的Al_2O_3粒径越小,铝镁包覆氧化铝飞行粒子中的铝镁膜增厚,所包覆的Al_2O_3颗粒越多。喷涂形成的扁平粒子形状复杂多样,表面不平坦,有溅射现象。制备的涂层结构致密、缺陷少,Al_2O_3粉料粒径范围为400~500μm和30~50μm制备的AlMg/Al_2O_3涂层表面的Al_2O_3颗粒平均面积含量分别为5.52%、13.54%,说明添加小粒径Al_2O_3颗粒的涂层中残留的Al_2O_3颗粒增多。在500次循环冲击试验下,AlMg涂层和AlMg/Al_2O_3涂层没有明显的径向、环形裂纹和大面积剥落现象,但存在明显的塑性变形。结论随着添加的微米级Al_2O_3颗粒粒径的减小,涂层中Al_2O_3颗粒的含量增加。制备的AlMg/Al_2O_3涂层以塑性变形吸收了大部分冲击功,降低了冲击疲劳裂纹产生的可能性,涂层与基体保持良好的结合状态。     

Pt/Al2O3催化剂用于NO氧化的活化效应研究

柴油机氧化催化剂(DOC)能将尾气中部分NO氧化成NO_2,一定浓度的NO_2有利于柴油机颗粒捕集器(DPF)的连续再生和提高选择性催化还原催化剂(SCR)对NO_x的转化效率。针对DOC的新鲜态Pt/Al_2O_3 催化剂经过1次程序升温NO催化氧化活性明显提升的现象(活化效应),采用原位红外漫反射实验(in situ DRIFTS)、氢气程序升温还原、X射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)分析Pt/Al_2O_3催化剂相关过程的物理化学状态。分析结果表明,新鲜态Pt/Al_2O_3催化剂在300℃以下时载体上积累了大量的硝酸盐和亚硝酸盐物种,导致新鲜态催化剂活性不高;进一步的分析表明经一次程序升温后催化剂中与载体结合强的PtO_x物种的分解是引起活化效应的主要原因;经过3次程序升温反应,催化剂中Pt粒子的大小没有发生明显改变。     

载体中ZrO_2/Al_2O_3比对Pt/ZrO_2-Al_2O_3催化剂性能的影响（英文）

相比汽油车而言,柴油车具有高效、低油耗的优势已得到广泛应用。本实验以ZrO_2作为改性剂,探究了ZrO_2与Al_2O_3的质量比对催化剂的影响。结果表明:随着ZrO_2的加入,Pt粒子先减小后增大;Pt粒子与载体的交互作用先增大后减小。活性实验数据的分析表明,ZrO2的最佳添加质量分数为40%,CO和C_3H_6完全氧化温度分别降低20和25℃。贵金属在催化剂的分散度以及贵金属与载体的相互作用随着ZrO_2与Al_2O_3质量比的变化而变化。Pt粒子越小,其与载体的交互作用越强,这表明催化剂性能越强。     

Al2O3除氟剂处理饮水中氟的研究

本文以降低饮水中氟为主题,研究了用Al_2O_3除氟剂处理饮水中氟的方法。活性Al_2O_3就是这方面的较好除氟剂。作者对除氟剂的试验、应用及机理都做了探讨。Al_2O_3除氟剂能够选择性地吸附饮用水中的氟化物。对饮水中的氟离子能大大降低,不产生任何副作用。     

La-Pd负载工艺对单Pd三元催化剂起燃性能的影响

通过Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺制备了不同单Pd三元催化剂。通过CO化学吸附、XRD、TEM、H_2-TPR和起燃测试等表征手段,综合考察了Pd/Al_2O_3体系下Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺对其起燃性能的影响。试验结果表明,模拟气氛老化后,La-Pd/Al_2O_3-R催化剂表现出了较高的CO/NO_x/HC起燃活性。这主要是因为贵金属Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺相结合有利于在老化过程中形成活性较高的PdO_x/Pd物质。     

富Al2O3区域CaO行为的研究

应用D/Max-3B X-射线衍射、热分析等方法研究了赋存于α-A1(OH)_3粉体中的含钙矿物于100℃至1600℃煅烧过程中的行为。在α-Al(OH)_3煅烧过程中,伴随着含钙矿物的热转化及固相反应,历经12CaO·7Al_2O_3、CaO·Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3,最终Ca0·6Al_2O_3与α1-Al_2O_3共存。提供了CaO·6Al_2O_3的X-射线粉末衍射数据。研究结果对生产及应用Al_2O_3的行业均有益。     

Na_2O掺杂铝酸钙化合物的形成机理与晶体模拟（英文）

采用分析纯试剂CaCO_3、Al_2O_3、SiO_2和Na_2CO_3合成Na_2O掺杂铝酸钙熟料,研究Na_2O掺杂对铝酸钙化合物形成机理及12CaO·7Al_2O_3(C12A7)晶体结构的影响。结果表明:当熟料中Na_2O含量低于4.26%(质量分数)时,含Na_2O物相主要为2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3和Na_2O·Al_2O_3;其余Na_2O主要掺杂在12CaO·7Al_2O_3内,并且使其结晶度降低。2Na_2O·3CaO·5Al2O3的结晶度也随着熟料中Na_2O含量升高而降低。2Na_2O·3Ca O·5Al_2O_3和12CaO·7Al_2O_3的生成途径有两种方式:一是由初始反应物的直接反应生成,二是由反应中间产物CaO·Al_2O_3的进一步转化反应生成。晶体结构模拟结果表明,在Na_2O掺杂的12CaO·7Al_2O_3晶格内,其O—Na键的共价性弱于O—Ca键和O—Al键的共价性,使12CaO·7Al_2O_3晶胞自由能升高,化学活性提高。当熟料中Na_2O含量由0增加至4.26%时,Al_2O_3的浸出率由34.81%增大至88.17%。     

铜基活性钎料钎焊Al_2O_3/Kovar的接头组织和强度研究

研究开发了Al_2O_3陶瓷与Kovar合金直接钎焊用Cu-Sn-Ti-Ni活性粉末钎料。在真空下采用该钎料钎焊Al_2O_3和Kovar合金,并对接头的微观组织、抗剪强度及断口进行了分析。结果表明,Al_2O_3/钎料界面上生成了厚度约为1μm的反应层,该反应层主要由Cu_3TiO_4和AlTi组成;钎料层主要由Cu(s,s)、NiTi和TiFe_2等组成。Al_2O_3与Kovar在920℃真空条件下焊接性能良好,抗剪强度102.86 MPa,且断裂主要发生在Al_2O_3陶瓷与钎料结合的界面上。     

高温烧结非稳态含钠铝酸钙矿相转变机理

在CaO、Al_2O_3摩尔比为1.0、Na_2O质量分数为12%和烧结温度为800～1350℃的条件下,研究Na_2O-CaO-Al_2O_3物料的物相转变、晶体稳定性、微观形貌及其与Na_2CO_3溶液的反应活性。结果表明:Na_2O掺杂将促进12CaO·7Al_2O_3向2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3的转化;Na~+取代优先生成的12CaO·7Al_2O_3结构中Ca~(2+)位置进一步转化成2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3;升高烧结温度有利于12CaO·7Al_2O_3向2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3的转化速率,同时也会增大Na_2O的烧损,从而降低2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3的生成量;烧结温度为1350℃、时间为2.0 h时,Na_2O-Ca O-Al_2O_3物料的物相组成为12CaO·7Al_2O_3和2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3,Al_2O_3的溶出性能良好,约为98%。     

纳米流体微量润滑铣削Ti-6Al-4V冷却性能实验评价

利用纳米粒子的强化换热能力,将纳米粒子加入基础油形成的纳米流体,能够解决仅基础油的微量润滑铣削冷却能力不足的问题,深入研究不同纳米粒子+基础油的纳米流体微量润滑的冷却效果,文章对不同纳米粒子微量润滑铣削时的冷却效果进行实验评价。以Ti-6Al-4V作为工件材料,棉籽油作为微量润滑基础油,6种不同纳米粒子(Al_2O_3、MoS_2、SiO_2、CNTs、SiC、Graphite)以1.5%的质量比用二步法配置成的纳米流体进行微量润滑铣削,通过铣削力、铣削工件瞬时温度、表面粗糙度值及表面微观形貌进行实验评价,实验结果表明SiO_2纳米粒子铣削时铣削力比较大,但铣削时工件的温度是最低的,说明SiO_2纳米粒子的冷却能力在这些纳米粒子中是最强的,SiO_2和Al_2O_3纳米流体铣削工件的温度不仅能快速降下来,并且温度降的比较低,同时Al_2O_3和SiO_2纳米粒子都能达到较好的表面粗糙度值,加入Al_2O_3纳米粒子的表面粗糙度值比纯棉籽油降低了66.7%。     

双金属催化剂Pd-Co_y/Al_2O_3的协同催化性能研究

通过等体积浸渍法制备了单金属Pd/Al_2O_3催化剂和双金属Pd-Coy/Al_2O_3催化剂,并用于催化2-乙基蒽醌加氢反应。利用N2吸脱附、ICP-AES、XRD、CO化学吸附、TEM、EDX、XPS等表征催化剂的比表面、物相结构以及电子结构。加氢结果发现与单金属Pd/Al_2O_3催化剂相比,双金属Pd-Co0.2/Al_2O_3催化剂加氢效率从11.8 g/L提高到13.5 g/L,选择性从87.2%提高到95.2%。从XPS表征结果发现,催化剂掺杂Co后,一部分Pd颗粒将电子转移到氧化的Co上,形成Pd-Coδ+结构。由羰基活化机理可知,Coδ+吸附C=O中氧的孤对电子,活化C=O,使得C=O加氢反应变得更容易,从而Pd-Co催化剂表现出高催化效率。     

Al_2O_3/TiO_2复相陶瓷结构直接激光近净成形研究

利用激光近净成形系统进行了Al_2O_3/Ti O_2(13%,质量分数)陶瓷结构的直接制备,对Al_2O_3/Ti O_2陶瓷结构的成形工艺进行了研究。利用XRD、SEM等手段对所制备样件的物相、微观组织及性能进行了分析。结果表明,直接激光近净成形的Al_2O_3/Ti O_2陶瓷的物相主要为Al_2Ti O_5及Al_2O_3,沿沉积高度方向定向生长的Al_2O_3柱状晶粒分布于连续的Al_2Ti O_5基体中。所制备的Al_2O_3/Ti O_2陶瓷由于其沉积过程中化学反应的存在而具有一定量的宏观气孔,但仍然具有21GPa以上的显微硬度,抗弯强度达到170 MPa。该研究表明激光近净成形技术可以实现陶瓷材料的完全熔化-凝固成形,为直接快速制备高性能陶瓷结构提供了一种全新的选择。     

人造宝石Al_2O_3单晶及高温烧结α_4-Al_2O_3电镜分析

用电子显微镜、化学腐蚀等方法研究了人造宝石Al_2O_3单晶及高温烧结α_4-Al_2O_3的结构特征,宝石Al_2O_3单晶位错密度为10~6～10~7/m~2。X射线衍射表明,人造宝石Al_2O_3系α_4-Al_2O_3型,单晶在A8710腐蚀剂中十分稳定。研究结果为确定高温烧结α_4-Al_2O_3多晶的晶粒提供了依据,已应用于工业生产。     

采用静滴法评估高温铜/尖晶石和炉渣/尖晶石的交互作用（英文）

在冶金炉渣中,依附在固体尖晶石上的金属熔滴可有效阻止铜在炉渣中的沉积。为了理解这一现象,评估了尖晶石颗粒和铜及与炉渣的交互作用。分别以Pb O-Fe O-Si O_2-Ca O-Al_2O_3-Cu_2O-Zn O合成炉渣、纯铜和Mg Al_2O_4基体代表工业废渣、铜滴和固体尖晶石。用静滴法和显微组织分析研究铜-Mg Al_2O_4和炉渣-Mg Al_2O_4交互作用。另外,采用沉浸实验研究时间对炉渣-Mg Al_2O_4交互作用的影响。结果表明,铜在Mg Al_2O_4上不润湿,然而炉渣在Mg Al_2O_4上润湿并在界面处形成了(Mg,Fe,Zn)(Al,Fe)_2O_4尖晶石交互层,在浸出实验中也观察到了该现象。同时观察到了Mg O和Al_2O_3从尖晶石基体扩散到炉渣中。     

高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中氧化铝反应热力学

研究了高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中Al_2O_3与CaCO_3、CaO、SiO_2及FeO反应的热力学规律.结果表明:在1 473～1 673 K温度下,Al_2O_3比Fe_2O_3更易与CaCO_3反应;Al_2O_3与铁酸钙(2CaO·Fe_2O_3和CaO·Fe_2O_3)反应不能生成3CaO·Al_2O_3,当烧结温度大于1 000 K时,可以与2CaO·Fe_2O_3反应生成12CaO·7Al_2O_3;SiO_2比Al_2O_3更易与CaO结合,Al_2O_3与SiO_2直接反应生成硅酸铝的可能性较小;当烧结温度为1 473～1 673 K时,除CaO·2Al_2O_3和CaO·Al_2O_3不能向3CaO·SiO_2转变外,其余铝酸钙均可在SiO_2的作用下向硅酸钙转变;2CaO·Al_2O_3·SiO_2是CaO、Al_2O_3和SiO_2三者直接反应的产物,不能由硅酸钙和铝酸钙相互反应生成;CaO、Fe_2O_3、Al_2O_3和SiO_2四元矿物存在时,烧结过程优先生成2CaO·Al_2O_3·SiO_2和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3,这与烧结实验结果相符.     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2熔体中Al_2O_3的溶解度

采用旋转刚玉片-氮氧分析法研究中熔体中K_3AlF_6、LiF和AlF_3含量对其Al_2O_3溶解度的影响,探讨熔体物相组成、温度及过热度对Al_2O_3溶解度的影响机制。结果表明:K_3AlF_6、LiF及AlF_3通过影响熔体物相组成对Al_2O_3溶解度产生影响;K_3AlF_6的添加有助于提高熔体Al_2O_3溶解度,但LiF和AlF_3的添加会对熔体Al_2O_3溶解度产生不利影响。在相同熔体温度条件下,与过热度相比较,K_3AlF_6对Al_2O_3溶解度的影响较大,且Al_2O_3溶解度随K_3AlF_6含量的增加而增加,且增加幅度分别为0.46%和0.16%;LiF含量的增加会使熔体Al_2O_3溶解度显著减低,降幅最高可达21.64%。在相同温度下,AlF_3对熔体Al_2O_3溶解度影响较小;但在相同过热度条件下,AlF_3含量的增加将明显降低Al_2O_3的溶解度,降幅最高可达8.20%。     

复合材料(二)

2.粒子弥散型复合材料及其制取方法在基体中使 Al_2O_3、Al_4C_3、SiC 等硬质微细粒子弥散以求得基体强化的材料称为粒子弥散型复合材料。氧化物弥散多时把它叫作 ODS(氧化物弥散强化)合金,在制造上一般采用粉末冶金方法。近来,混合铸造法及熔体锻造     

Al_2O_3含量对Mo-WC-Co钼合金性能的影响

采用粉末冶金技术制备了Mo-WC-Co合金,利用金相显微镜、XRD、SEM和EDS等手段分析了Al_2O_3添加量对合金组织的影响,并研究Al_2O_3含量对合金硬度及耐磨性的影响。研究表明,Mo-WC-Co合金的晶粒度和孔隙率随着Al_2O_3含量的增加逐渐减小;当Al_2O_3含量为0.2%时合金烧结致密度最高;Al_2O_3含量超过0.2%时合金的硬度趋于平稳但耐磨性下降。     

纳米Al2O3对电刷镀Ni-P复合镀层耐蚀性能的影响

目的为延长油墨刮刀的使用寿命,提高刮刀的耐蚀性能。方法采用电刷镀方法在高碳钢基体表面制备了Ni-P镀层和共沉积纳米Al_2O_3的Ni-P/Al_2O_3复合镀层。通过动电位极化曲线、腐蚀失重曲线和交流阻抗谱等方法研究了Ni-P镀层和Ni-P/Al_2O_3复合镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电子显微镜和能谱仪对两种镀层腐蚀前后的显微组织和成分进行分析。结果纳米Al_2O_3在Ni-P镀层中的共沉积,使镀层的腐蚀电位由-0.318 V正移到-0.237 V,自腐蚀电流密度由6.04μA下降到5.75μA,这是因为纳米Al_2O_3标准电位比Ni更正,在镀层中的均匀分布能使腐蚀电位正移,在腐蚀过程中形成Ni-P合金作为阳极、Al_2O_3粒子作为阴极的腐蚀微电池,促进阳极极化。共沉积纳米Al_2O_3后,Ni-P/Al_2O_3复合镀层的电化学反应电阻Rct值由1.066×104?·cm~2增大至2.864×104?·cm~2,双层电容Cd I值由43.45μF/cm~2下降到27.36μF/cm~2。与Ni-P镀层相比,Ni-P/Al_2O_3复合镀层表面结构更致密,缺陷更少,在腐蚀过程中,P和O元素在Ni-P镀层表面富集形成钝化膜,抑制腐蚀的进行。结论共沉积Al_2O_3纳米颗粒能有效改善Ni-P镀层的耐蚀性能。     

铝酸钙水泥中游离态Al_2O_3特性的研究

以化学相分离的方法,从铝酸钙水泥中分离出游离态 Al_2O_3,并应用红外光谱、X 射线衍射等多种方法,剖析了游离态 Al_2O_3 的数量、结晶形态、物理特性等,有益于铝酸钙的工艺研究及扩展 Al_2O_3的综合利用。