Al基合金对304不锈钢腐蚀变化的研究

针对热镀锌内加热器的需求,研究制备陶瓷/Al基中间层/铁基合金层状结构复合材料.通过改变加热温度、保温时间测试304不锈钢在Al基合金中的腐蚀情况,来确定合适的连接工艺.通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等检测方法对腐蚀后的金属横断面进行分析.研究发现,Al基合金熔液与304不锈钢发生了反应,在850℃时反应剧烈,时间越长,腐蚀越严重.反应生成了致密的金属间化合物Fe_2Al_5相和块状的FeAl_3相.304不锈钢与Al基合金在750℃,保温30 min时结合最佳.     

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3/Y_2O_3涂层及其对γ-TiAl合金高温氧化行为的影响

以异丙醇铝((C3H7O)3Al)和硝酸钇(Y(NO)3·6H2O)为原料,用溶胶-凝胶法在γ-Ti Al基合金表面制备Al2O3/Y2O3涂层.研究涂层试样和空白试样900℃时在空气中的长期氧化行为.结果表明:Al2O3/Y2O3涂层降低了该合金的氧化速率,提高了合金的抗氧化能力.对涂层的作用机制进行了探讨.     

LiNbO3/Al2O3复合材料的制备及其力学性能

为了研究铁电相LiNbO3对Al2O3陶瓷材料结构及其力学性能的影响,以Al2O3 Nb2O5 和LiCO3为主要原料,分别通过高温固相法和热压烧结法,制备LiNbO3/Al2O3复合材料.对制备的复合材料进行物相分析,抗折强度的测试以及显微形貌观察.结果发现：LiNbO3的加入有利于促进Al2O3的烧结,降低了Al2O3陶瓷的烧结温度.当烧结温度超过1 200℃时,复合材料的主晶相仍然为LiNbO3和Al2O3,但由于少量Li元素挥发,生成物相LiNb3O8.在1 200℃保温3h,通过高温固相法烧结,5vol％ LiNbO3/95vol％ Al2O3复合材料的抗弯强度达到了最高,为162.34MPa.在1 300℃,150MPa（保温保压1h）热压烧结制备的15 vol％ LiNbO3/85 vol％ Al2O3复合材料致密度为92.82％,其抗弯强度和断裂韧性分别为393.94 MPa和2.38 MPa· m1/2.该复合材料中的LiNbO3晶粒出现了非180°畴结构,这种电畴结构有利于改善材料的力学性能.     

挤压轮表面等离子喷涂Al2O3-13％TiO2涂层组织和性能分析

在挤压轮表面,用等离子技术喷涂Al2O3-13％TiO2涂层.利用XRD、SEM和EDS等技术对Al2O3-13％TiO2涂层微观组织、形貌和物相成分进行表征,运用维氏显微硬度计对基体和涂层的显微硬度进行了测试,用高温摩擦磨损试验机对Al2O3-13％TiO2涂层的耐磨损性能进行了评价.结果表明,Al2O3-13％TiO2涂层中γ-Al2O3和α-Al2O3共存,以γ-Al2O3为主,涂层表面有Al2O3白色颗粒存在,涂层致密度较好,其表面显微硬度为975HV,耐磨损性能要明显优于H13钢,有效的提高了挤压轮的使用寿命.     

溅射Al涂层对Ni基合金热腐蚀性能的影响

采用磁控溅射方法在镍基合金表面制备Al涂层并对部分试样进行真空扩散,研究其在900℃空气中涂敷25%NaCl+75%Na_2SO_4(质量分数)盐时的热腐蚀行为.采用SEM/EDX及XRD进行分析,结果表明:无涂层镍基合金形成了疏松、不完整的Cr_2O_3和NiO的混合氧化物,且发生了内硫化;具有Al涂层的镍基合金形成了完整的Al_2O_3和Cr_2O_3的混合氧化膜,并且氧化膜较薄,在一定程度上提高了合金的耐腐蚀性能;扩散退火后形成FeAl相,使涂层与基体具有更好的结合强度,腐蚀24 h后Al_2O_3膜保持完整,具有继续保护作用.     

γ-Al_2O_3负载的Pd-Ni双金属催化剂催化合成γ-十一内酯

采用浸渍法制备了γ-Al2O3负载的Pd-Ni双金属催化剂(Pd-Ni(x∶y)/Al2O3;x∶y为Pd与Ni的质量比),并将其应用于合成γ-十一内酯的反应.所制Pd-Ni/Al2O3催化剂经过X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪及场发射透射电子显微镜等检测手段分析,确认了Pd及Ni两种金属均匀地分布于载体γ-Al2O3之上.在催化反应中,考察了单(双)金属催化剂、反应温度、反应时间等因素对于反应的影响.Pd-Ni(1∶1)/Al2O3(PN-1∶1)催化剂展现出了最佳的催化性能,其催化的反应中γ-十一内酯的产率达到85%左右.     

溶胶-微波干燥法制备纳米Al2O3粉

以Al(NO_3)_3和氨水为原料,以Al(NO_3)_3饱和液作为胶溶剂,通过溶胶微波干燥过程得前驱体粉末,经1100℃煅烧1h得平均粒径为31nm的αAl_2O_3粉。通过热分析、红外光谱和X射线衍射等研究了粉体的性能,结果表明经微波干燥制得的Al(OH)_3粉末的结构中可能同时存在较多的晶格畸变和缺陷,在由过渡晶型到α相的相变过程中γ和θ相同时出现,又同时转变为α相,在此过程中没有出现γ→θ的相变。     

Cr/Mo对油润滑下Fe_3Al磨损行为的影响

为了研究Cr/Mo对油润滑下Fe_3Al磨损行为的影响,本文通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备x(Cr)=5%和x(Mo)=2%的Fe_3Al基合金块状试样,并对不同Fe_3Al基合金的显微组织和油润滑状态下的磨损行为进行了相关研究,结果表明:合金元素Cr、Mo均可改善Fe_3Al材料微观组织均匀性,Cr和Mo双元素的添加对Fe_3Al材料显微组织分布均匀性改善最为明显;力学性能分析结果表明:Mo元素能够增强Fe_3Al基合金的硬度、抗压强度和韧性,Cr元素对其韧性改善的更为明显;磨损行为测试结果可得:合金元素Mo的添加可有效改善材料油润滑状态下的磨损性能,降低试样的摩擦系数和磨损率,且磨损表面波高仅约Fe_3Al材料的1/3。     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

Al,Nb含量对GH706合金长期时效组织及持久性能的影响

铝和铌含量的改变对GH706合金组织及持久性能影响的研究结果表明,将Al的质量分数升高至1.25%,而Nb的质量分数降低至2.0%,抑制了合金晶内强化相γ″-Ni3Nb相的析出,促进了γ′-Ni3Al相的析出,同时阻止了晶界η-Ni3（Ti,Nb）相形成.在650℃长期时效后,降Nb提Al后晶内γ″-Ni3Nb相长大及η相的析出受到抑制,合金组织具有更高的稳定性,合金持久寿命的降低幅度远低于原型合金.     

Al2O3扩孔条件的优化及材料性能

以硝酸铝为原料,用溶胶-凝胶法制备了具有较大孔径的Al2O3。用正交试验得出了制备较大孔径Al2O3的最佳试验条件:pH=10、表面活性剂的用量为3%、扩孔剂(聚乙二醇-20000)用量为8%,陈化温度为80℃、微波干燥。探讨了焙烧温度对Al2O3的表面积、孔径分布和晶相结构的影响。结果表明:900℃焙烧的Al2O3表面积为148.6 m2/g,大于20 nm的孔体积占总孔容的81%,Al2O3的晶相主要为γ-AlO,约占91.8%。     

Al2O3／Al复合材料的制备及性能研究

采用非匀相沉淀法制备纳米Al2O3包裹Al复合粉体,通过热压烧结制备出Al2O3/Al复合材料,利用差热分析仪、SEM、教显维氏硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的微观结构及热力学性能.结果表明,经1 050℃/30 min煅烧岳获得的复合粉体成分为α-Al2O3和Al;同单相Al2O3相比,纳米Al的添加降低了瓷体的烧结温度;添加Al的摩尔数分数为10%的Al2O3/Al复合陶瓷的抗弯强度提高10%,断裂韧性提高了86%,硬度值随Al的增加而下降.     

钾对Co-Mo/γ-Al_2O_3催化剂催化活性的影响

利用微反催化剂活性评价、程序升温还原、磁天平等实验手段 ,研究了钾对 Co- Mo/γ- Al2 O3催化剂的活性、钴和钼在γ- Al2 O3上的分散度及还原气氛下磁化率等性能的影响。实验结果表明引入钾可以降低 Co- Mo /γ- Al2 O3催化剂的还原温度 ,提高钴、钼在 r- Al2 O3上的分散度     

Mg17Al12相电子结构计算与键络分析

基于EET理论，计算了Mg-Al系合金中主要的强化相γ-Mg17Al12的价电子结构，分析了其键络空间分布。Mg17Al12空间键络由Al-Al原子集团主键络、Al-MgⅢ次键络和Al-MgⅡ、Al-MgⅠ弱键络及MgⅡ-MgⅢ层状键络组成，其中Al-MgⅢ原于形成的弱键G是整个键络的薄弱环节。Mg17Al12晶内、晶界弥散析出，钉扎位错运动，阻碍品界滑移传递的强化作用主要依靠Al-Al原子集团主键络。通过合金化增强Mg17Al12弱键G是改善其热稳定性，提高Mg-Al基合金工作温度的有效途径。     

Mo／Al—CLM和Mo／γ—Al2O3催化剂的加氢脱硫性能

采用浸渍法和干混法制备了一系列负载钼的层柱分子筛催化剂(Mo/Al-CLM)以及负载钼的γ-Al2O3催化剂(Mo/γ-Al2O3).通过噻吩加氢脱硫微反活性测定,发现两种催化剂无论是浸渍法合成的样品还是干混法合成的样品,均是中等钼含量的催化剂活性最佳;而且在相同钼含量情况下,两种催化剂均是干混法合成的样品的加氢脱硫活性优于浸渍法合成的样品;无论是浸渍法还是干混法合成的催化剂,相同钼含量时,均是Mo/γ-Al2O3的加氢脱硫活性优于Mo/Al-CLM.在氨溶过程中同时存在两种作用,一种作用是氨溶可使残余MoO3晶相溶解掉,暴露出活性表面钼物种,可导致其活性的提高.同时,在氨溶过程中可发生载体表面钼物种的转化反应,造成表面活性钼物种的增加或减少.因此对大部分催化剂来说,氨溶处理可部分提高其加氢脱硫活性,但对干混法Mo′11(A)催化剂,氨溶处理后其加氢脱硫活性反而降低.     

载体表面性质调控Pt⁃Sn/γ⁃Al2O3催化剂丙烷脱氢性能

Al₂O₃载体的性质是影响丙烷脱氢Pt?Sn/γ?Al₂O₃催化剂性能的关键因素。采用450、650、850 ℃三种焙烧温度制备了γ?Al₂O₃载体,运用XRD、XRF、NH₃?TPD、Py?FTIR、CO?FTIR、OH?FTIR等表征手段系统研究了载体和其负载型催化剂的结构和性质,使用固定床在线分析微型反应装置评价了丙烷脱氢反应性能,并对气相产物分布和结焦性质进行了分析。结果表明,随着焙烧温度的升高,γ?Al₂O₃载体的表面酸量减少,850 ℃高温焙烧几乎完全消除了表面弱L酸中心,这说明γ?Al₂O₃表面配位不饱和Al位点和表面-OH数量随焙烧温度的升高而减少,这一特征不利于金属活性中心的高度分散;CO?FTIR和TEM表征结果均证实了在Pt?Sn/γ?Al₂O₃?850催化剂上形成了更大的Pt团簇,更多的饱和配位Pt活性相结构会促进深度脱氢等副反应的发生,降低丙烯产物的选择性。     

激光熔覆Al2O3陶瓷涂层组织结构

研究了45钢表面激光熔覆等离子Al2O3陶瓷喷涂层的组织结构、硬度及滑动磨损特性。结果表明，等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层呈层片状，涂层疏松，由α－Al2O3,ZrO2和γ－Al2O3组成。激光熔覆Al2O3陶瓷涂层致密，由α－Al2O3及ZrO2组成。激光熔覆Al2O3涂层硬度较高，滑动磨损时其耐磨性也明显优于等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层。     

纳米Ni_3Al/Al_2O_3复合陶瓷的制备及性能

利用氢电弧等离子体法制备了纳米Ni3Al金属间化合物,并以此为弥散相,以氧化铝为基体,采用热压烧结工艺在1 450℃下制得纳米Ni3Al/Al2O3复合陶瓷,并研究其力学性能和微观结构。结果表明:加入纳米Ni3Al的复合陶瓷断裂韧性比纯氧化铝陶瓷有了明显提高,当加入质量分数5%纳米Ni3Al时,断裂韧性最高达12.1 MPa.m1/2。利用扫描电子显微镜观察试样的断口形貌,分析陶瓷的微观结构发现:随着纳米Ni3Al含量的增加,片状晶数量逐渐降低,说明纳米Ni3Al质量分数的加入抑制了片晶的生长。     

Al-Si合金Al2O3-ZrO2微弧氧化层生长及性能测试

针对单一Al2O3微弧氧化层不能满足基体Al-Si合金使用要求的问题,采用微弧氧化法在Al-Si合金表面制备了Al2O3-ZrO2复合陶瓷层,研究了涂层的组成、结构及生长过程;测试了涂层的隔热温度.研究结果表明：在Al-Si合金试样表面微弧氧化30 min后,涂层的表面形成＂火山喷射状＂组织形貌,截面由疏松层、致密层、过渡层组成;涂层由-αAl2O3,γ-Al2O3,m-ZrO2和t-ZrO2组成,t-ZrO2为涂层的主晶相,膜层的生长分为匀速生长阶段和缓慢生长阶段;膜层隔热温度可达30℃.     

Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响

为寻求烧结矿在Al2O3含量提高后冶金性能变化的内在原因,实验研究不同Al2O3含量烧结矿的平衡相组成、组元分布特性以及Al2O3对烧结矿物相结构、组成的影响行为,分析Al2O3含量对烧结矿冶金性能的影响。得出：烧结矿中Al2O3含量提高时,其全部进入铝固溶复合铁酸钙相并导致该矿物明显增加。该物相的化学组成可由w（Al2O3）=1．5％时的7．7CaO·13．6Fe2O3·Al2O3·3．4SiO2转变为w（Al2O3）=3．0％时的4．8CaO·11．4Fe2O3·Al2O3·2SiO2;磁铁矿相和粘结相硅酸二钙会随Al2O3含量提高而减少。这种改变使烧结矿的还原性能得到一定改善,但也是引起高铝烧结矿性能劣化的主因,对高炉顺行不利。