LaCoO3涂层对SUS 430合金连接体中温氧化行为的影响

通过溶胶-凝胶提拉法在SUS 430合金表面施加LaCoO3钙钛矿导电涂层,并研究其对固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体SUS 430合金中温氧化行为的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对施加涂层合金的氧化物相结构与微观形貌进行表征,并采用"4点法"测量施加涂层合金表面氧化膜的面比电阻(ASR).750 ℃空气中的循环氧化结果表明,施加LaCoO3涂层合金的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,氧化速率常数K为4.18×10-15 g2/(cm4·s),比与未施加涂层合金降低了1-2个数量级;LaCoO3涂层有效地抑制了Cr2O3相的形成,减缓了MnCr2O4尖晶石的生长.最终使得SUS 430合金的氧化抗力和氧化后的导电性得到增强.     

PREPARATION AND ANTI–OXIDATION PROPERTY OF SiC/SiC–MoSi2 COATING ON C/C COMPOSITE

采用包埋法和涂刷法在C/C复合材料表面依次制备了SiC内涂层和SiC--MoSi₂外涂层, 借助XRD与SEM对涂层的微观结构进行了分析, 研究了涂覆后的C/C复合材料在高温静态空气中的防氧化性能. 结果表明: SiC/SiC--MoSi₂复合涂层有效缓解了MoSi₂与C/C热膨胀不匹配问题, 涂层无裂纹; 复合涂层在900和1500℃静态空气环境下均可对C/C复合材料有效保护100 h以上; 涂层的多层、多相结构以及在高温氧化后表面生成的SiO₂薄膜是其具有优异防氧化性能的原因.     

SOFC连接体用STS444/Y合金的高温导电性能研究

以固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体为研究对象,分析铁素体不锈钢STS444涂覆稀土元素Y后在750℃下的高温氧化和导电行为。利用辉光放电光谱(GDS)和二次离子质谱(SIMS)技术研究了主要元素(Fe,Cr,Mn,Si)和稀土元素Y对氧化膜生长和高温导电性能的影响。结果表明,Y元素的活性元素效应使STS444/Y合金可以显著改善其抗氧化性和高温导电性,可作为SOFC金属连接体的候选材料。     

FIRST–PRINCIPLE ANALYSYS ON FINE STRUCTURE OF Pb0.5Sr0.5TiO3

在广义梯度近似下, 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理和虚拟晶体近似 (VCA) 方法, 计算了Pb_0.5Sr_0.5TiO₃ (PST)电子结构及其属性. 分析了PST固溶体总体能量变化趋势, 确定了A位离子在铁电相的平衡构型. 计算结果表明: 在PST固溶体中, 当Ti原子相对于氧八面体沿[001]方向发生约0.012 nm偏心位移, PST出现能量极小值.O 2p和Ti 3d轨道的强杂化以及部分O---Pb和O---Sr轨道杂化间接增强了TiO₆八面体的畸变, 体系总能量降低, 促进了PST铁电畴变的形成.     

ELECTROMECHANICAL COUPLING COEFFICIENT (K33) OF Fe72.5Ga27.5 MAGNETOSTRICTIVE ALLOY

采用区熔定向凝固法制备目标成分为Fe_72.5Ga_27.5的磁致伸缩定向生长试样. 采用改进的交流阻抗法测定定向生长态及其淬火态(1000 ℃/3 h, W. Q.)试样的阻抗谐振频率谱, 求出不同偏振磁场和预压力情况下的动态机电耦合系数K₃₃. 由于Fe--Ga合金的磁致伸缩性能比Tb--Dy--Fe巨磁致伸缩材料小一个数量级, 原有的测试方法不易得到Fe--Ga合金的K₃₃. 本实验在拾取信号时采用了四线并接接线方式并将交流激励信号输入水平调整到0.5 A, 获得了稳定且明显的Fe--Ga合金阻抗谐振频率谱线. 实验结果表明: 定向生长试样在32.7 mT偏振磁场、无预压应力下K₃₃为0.103; 淬火态试样在同样偏振磁场和无预压应力下
K₃₃达到0.137. K₃₃随外加偏振磁场的增大而减小, 随预压力的增大呈现先增大而后减小的趋势. 淬火态试样的K₃₃较定向生长试样有明显提高. 外加偏振磁场和预压力对淬火态试样的K₃₃的影响规律同定向生长试样一致.     

STRAIN EFFECT ON TRANSPORT PROPERTIES OF Nb3Sn MULTIFILAMENT STRANDS PREPARED BY INTERNAL TIN ROUTE

采用Pacman弹簧装置测量了4.2 K, 12 T条件下Nb₃Sn多芯股线的I_c--ε特征曲线. 材料轴向应变变化范围在-0.9%---+0.6%. 通过偏量比例模型模拟了材料临界电流I_c随应变状态的变化规律. 研究了轴向应变条件下超导材料载流能力(I_c)的衰退和lg V--lg I曲线斜率n值的变化, 通过临界电流随轴向应变的变化规律比较了不同制备工艺Nb₃Sn股线的轴向应变敏感性.     

三层共烧制备LaCrO3基连接体/复合阳极/YsZ电解质的研究

将La_0.7Ca_0.3Cr_0.97O_3-δ（LCC）连接材料引入到NiO/YSZ阳极中,制备NiO/YSZ/LCC三相复合阳极,并进行烧结特性、微观结构、电导率、热嘭胀系数等性能对比测试.结果表明,NiO/YSZ/LCC新型复合阳极具有优良的综合性能.采用浆料浸渍法在NiO/YSZ/LCC阳极戈撑体两个表面上分别制备LCC和YSZ湿膜,1400℃空气条件下三层共烧4 h后,获得致密LCC连接体和YSZ电解质薄膜.     

PREPARATION AND CHARACTERISTICS OF HIGH TEMPERATURE PROTON CONDUCTOR Ba3Ca1.18Nb1.82O9-δ

对经6与10 h球磨的BaCO₃, CaCO₃和Nb₂O₅的混合粉体进行冷压成型, 1400 ℃/10 h高温烧结后, 获得了不同致密度的Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ样品. 激光粒度、DSC--TG和SEM分析表明, 适度延长球磨时间, 可降低合成温度, 细化粉体粒度, 提高样品的致密度. 电化学阻抗谱测试表明, 在300---800 ℃温度范围内, 6和10 h球磨粉体制备的烧结样品总电导率与温度的关系符合Arrhenius方程, 电导激活能分别为0.84和0.68 eV. 提高样品的致密度是降低电导激活能、提高中低温(300---600 ℃)导电性能的有效途径.     

FRICTION WELDING OF Zr55Al10Ni5Cu30 BULK METALLIC GLASS

采用摩擦焊对Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体金属玻璃进行了焊接, 当焊机主轴转速为4.0×10³---5.0×10³ r/min, 摩擦压力为80---100 MPa, 摩擦时间为0.2---0.4 s, 顶锻压力和保压时间分别为200 MPa和2 s时, 能够成功实施Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀金属玻璃的焊接. 用SEM, XRD和TEM观察分析未检测到晶化相, 焊缝处金属仍保持非晶状态. 金属玻璃的塑性在玻璃转变点T_g附近随温度变化很大, 在T_g以上具有良好的塑性变形能力, 这是实施摩擦焊焊接的重要基础.     

阳极氧化法制备TiO2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO₂氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO₂ 膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO₂ 膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH₂相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH₂相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。     

304不锈钢表面Ni-Al2O3复合镀层制备及性能研究

采用复合电沉积法在304奥氏体不锈钢表面制备Ni-Al₂O₃纳米镀层. 研究了Al₂O₃颗粒在复合镀层中的分布情况, 确定了镀液中颗粒的最佳加入量、最佳电流强度和最佳搅拌速度. 用扫描电镜和能谱仪、X射线衍射仪等设备鉴定镀层显微组织与组成. 结果表明, Ni-Al₂O₃纳米复合镀层均匀、致密、晶粒细小; 复合镀层结合强度、耐腐蚀性能优良, 抗高温氧化性能优于纯镍镀层.     

STUDY ON HIGH TEMPERATURE DEFORMATION CHARACTERISTICS OF Cu–0.23%Al2O3 DISPERSION–STRENGTHENED COPPER ALLOY

利用Gleeble--1500热模拟机、金相以及透射电镜对Cu--0.23%Al₂O₃(体积分数)合金高温塑性变形过程中的流变应力和显微组织变化规律进行了研究. 研究结果表明, Cu--0.23%Al₂O₃合金在热压缩过程中,热压缩条件不同流变应力变化规律会有所差异. 此外, 还求得了该合金高温变形的平均激活能和其他相关材料常数, 据此建立了峰值屈服应力--应变速率--温度之间的本构方程. 随热压缩温度的升高, 基体内动态再结晶晶粒尺寸和数量不断增加, 而在同一温度压缩时, 随应变速率的增加,组织分布不均匀性有所增加, 亚晶尺寸不断减小, 位错密度先增加后降低.     

DEFORMATION BEHAVIOR AND CONSTITUTIVE EQUATION FOR Zr55Cu30Al10Ni5 BULK METALLIC GLASS IN SUPERCOOLED LIQUID REGION

Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅块体非晶合金(BMG)在过冷液态区内的单向压缩实验表明: 材料在过冷液态区内的形变行为强烈依赖于温度和变形速率. 随着应变速率的增加, 材料的流变特征由Newtonian流变转变为非Newtonian流变.利用扩展指数本构方程模型建立了非晶合金的流变应力、应变速率和温度的关系.     

A MICROSCOPIC PHASE–FIELD STUDY FOR THE INFLUENCE OF ORDERING ENERGY ON Cr SUBSTITUTION BEHAVIOR IN Ni75Al15Cr10 ALLOY

通过微观相场方法研究了Ni₇₅Al₁₅Cr₁₀合金在1073 K时效时, 不同原子间有序能下Cr原子的替代行为. 结果表明, 在γ'有序相中, 同时存在Ni--Al原子反位和Cr原子对Ni和Al原子的替代行为, 其中以替代行为为主; 随着第1,3层Ni--Al和Ni--Cr有序能的增大, Cr原子替代Al位的趋势增大, 替代Ni位的趋势减小; 第2, 4层Ni--Al和Ni--Cr有序能增大时, Cr原子替代Ni位的趋势增大, 替代Al位的趋势减小; 第1, 3层Al--Cr有序能增大时, Cr替代Ni位的趋势增大, 替代Al位的趋势减小; 第2, 4层Al--Cr有序能增大时, Cr替代Ni位的趋势减小, 替代Al位的趋势增大.     

EFFECTS OF WITHDRAWAL RATE ON MICROSTRUCTURE AND STRESS RUPTURE PROPERTIES OF A Ni3Al–BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY IC6SX

采用螺旋选晶法制备Ni₃Al基单晶合金IC6SX试棒, 研究了不同拉晶速率对凝固组织和高温持久性能的影响. 结果表明, Ni₃Al基单晶合金IC6SX凝固组织为树枝状, 随着拉晶速率从1.5 mm/min增加到6 mm/min, 一次枝晶间距逐渐减小. 与普通镍基高温合金不同, 位于枝晶干处的次生γ'相尺寸比枝晶间处的大. 随着拉晶速率的增加, 枝晶干和枝晶间处的γ'相尺寸都逐渐减小, 由不规则形状逐渐立方化, 枝晶间处的初生γ'相的数量逐渐增多. 一次枝晶间距和γ'相尺寸对高温持久性能影响显著, 随着拉晶速率的增加, 组织细化, 铸态IC6SX单晶合金的高温持久寿命增加.     

天然气管线钢CO2腐蚀研究进展

天然气管线面临日益严重的CO₂腐蚀问题。针对管线内特定的腐蚀环境,总结了当前CO₂腐蚀在反应机理、影响因素以及腐蚀控制方面的研究进展,最后展望CO₂腐蚀研究今后的发展方向。     

CHARACTERISTICS AND FORMATION MECHANISM OF CORROSION SCALES ON LOW--CHROMIUM X65 STEELS IN CO2 ENVIRONMENT

利用高温高压CO₂腐蚀模拟实验以及ESEM, EDS, XPS和SEM等分析技术, 研究了4种不同含Cr量的X65管线钢的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜结构特征. 结果表明: 含Cr量高的钢平均腐蚀速率小, 无Cr和含1\%Cr的钢的腐蚀形态为局部腐蚀, 含3%和5%Cr的钢的腐蚀形态为全面腐蚀. 在高温高压CO₂腐蚀环境中, 含Cr钢的腐蚀产物膜为FeCO₃和Cr(OH)₃竞争沉积形成的多层结构, 其中1Cr-X65和3Cr-X65的腐蚀膜具有3层结构, 5Cr-X65的腐蚀膜是双层结构. Cr在腐蚀产物膜层中出现局部富集, 远高于基体中的Cr含量. 高含Cr量使腐蚀产物膜中的Cr(OH)₃含量高, 并提高了腐蚀膜的保护性能, 从而引起腐蚀形态发生转变, 腐蚀速率降低. FeCO₃和Cr(OH)₃共沉积层膜对低铬钢的抗CO₂腐蚀性能具有关键的影响.     

TiO2纳米阵列超疏水膜的制备及耐腐蚀性能

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管阵列,使用六甲基二硅胺烷对TiO2纳米管阵列进行低表面能处理,得到超疏水表面．用接触角测量仪测定表面疏水性,采用SEM、EDS技术研究改性前后试样表面的形貌和元素组成,并利用极化曲线和电化学阻抗谱法研究了超疏水膜的耐腐蚀性能．结果表明,TiO2纳米管阵列经改性后超疏水效果明显,...     

Al2O3-C耐火材料抗氧化性研究进展

    综述了目前改善Al2O₃ -C耐火材料抗氧化性的三种方法：添加抗氧化剂法、浸渍氧化抑制剂法和表面涂层法;分析了常用抗氧化添加剂在Al₂O₃-C耐火材料中作用机理,展望了提高Al₂O₃ -C耐火材料抗氧化性的研究方向.     

氯化物熔盐体系共电沉积法制备Mg-Li-Gd合金的研究

在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中采用电化学共沉积法制备Mg-Li-Gd合金,借助循环伏安和计时电位技术对熔盐电化学行为进行探讨,并运用XRD,SEM,EDS和OM对所得合金进行测试.研究结果表明,Gd2O3在LiCl-KCl熔盐体系中几乎不溶,而在LiCl-KCl-MgCl2熔盐中有一定的溶解度,而...