Fe-TiO_2-FeO·TiO_2与Fe-FeO·TiO_2-2FeO·TiO_2体系平衡氧分压的测定

β-Al_2O_3固体电解质可用于Na-S电池.Na的提纯及含Na熔体性质的研究,也可以用于测定氧化物的生成自由能.本文用国产β-Al_2O_3管为固体电解质构成氧浓差电池,测定由单一氧化物生成复合化合物钛铁矿及钛铁晶石的     

MEASUREMENT OF O_2 PRESSURE IN Fe-TiO_2 -FeO·TiO_2 AND Fe-FeO ·TiO_2 -2FeO ·TiO_2 SYSTEMS

<正> β-Al_2O_3固体电解质可用于Na-S电池.Na的提纯及含Na熔体性质的研究,也可以用于测定氧化物的生成自由能.本文用国产β-Al_2O_3管为固体电解质构成氧浓差电池,测定由单一氧化物生成复合化合物钛铁矿及钛铁晶石的     

铬铁矿中杂质铝和铁对铬氧化率的影响及其机理

以实验室合成的尖晶石型化合物为原料,系统地研究铬铁矿无钙焙烧体系中杂质铁和铝对Cr(Ⅲ)氧化率的影响规律及其机理。结果表明:铬铁矿中杂质铁对Cr(Ⅲ)的氧化率无明显影响;焙烧过程中FeO被氧化后得到的Fe2O3先与Na2CO3反应生成中间产物NaFeO2,它在体系中仍能起着Na2CO3的作用,使铬的氧化反应继续进行,整个Cr(Ⅲ)氧化过程的反应速率均较快;而杂质铝能明显抑制Cr(Ⅲ)的氧化,其主要原因是:在焙烧过程中,Al2O3与Cr2O3和MgO反应生成相对稳定、难溶的多元复杂氧化物MgO·(Cr2O3)0.5.(Al2O3)0.5。此外,Al2O3与Na2CO3反应生成Na2O·Al2O3,但Na2O·Al2O3很难进一步与MgO.(Cr2O3)0.5·(Al2O3)0.5反应生成Na2CrO4。     

电动势法测定Na2SnO3的生成自由能

以β″/β-Al_2O_3为固体电解质组装Na浓差电池:(-)O_2(Ar),SnO_2,Na_2SnO_3|β″/β-Al_2O_3|NaCrO_2,Cr_2O_3,O_2(Ar)(+),在912—1223K的温度范围内测定了电池的稳定电动势值:E=652.1-0.2092T±2.3(mV),由此式及有关化合物的热力学数据,算出Na_2SnO_3的标准摩尔生成自由能ΔG°=-1050+0.2544T±5.4(kJmol~(-1))。     

Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔盐结构的计算模拟与高温拉曼光谱

在Na3AlF6-Al2O3系熔盐中,考虑到可能出现的键合结构,构建系列铝氟和铝氟氧络合离子的团簇结构模型,分别应用量子化学第一原理(Ab initio)和密度泛函计算方法(DFT)对其进行结构优化和拉曼频率计算,对Na3AlF6-Al2O3二元系含和不含LiF和CaF2添加剂的两种样品进行原位升温拉曼光谱实验。结果表明:两种方法计算结果吻合较好;添加剂LiF和CaF2对Al2O3的溶解有促进作用;溶解Al2O3中的氧已转化成为Al2OF62-中的桥氧,并得到理论计算模拟结果的解释和确认。     

PtAl_2单相涂层的高温抗氧化性能及失效机制研究

在镍基铸造高温合金K38G上采用脉冲电镀的方法沉积Pt镀层,通过分步加热粉末包埋渗Al处理后,获得表层为单相PtAl2,内层为β-NiAl的Pt-Al涂层.分别对单相PtAl2涂层进行1100℃静态氧化及循环氧化测试,并分析涂层在2种氧化条件下的氧化行为及失效机制.结果表明,单相PtAl2涂层表现出良好的抗静态氧化能力,初期快速增重主要来自于θ-Al2O3的生成,很快θ-Al2O3转变为α-Al2O3且增重趋于平缓.但是,单相PtAl2涂层的抗循环氧化能力较差,循环氧化过程中产生的热应力会导致部分区域PtAl2层剥离或脱落,继而引发涂层过早失效.因此,单相PtAl2涂层不适用于高温负载服役环境,其在循环氧化过程中的失效和退化主要来自于PtAl2层剥落以及剥落区附近β-NiAl层Al元素的快速消耗.     

银电子浆料用无铅玻璃的研制

研究了以B2O3、SiO2、Bi2O3、ZnO、Al2O3为基础成分,以BaO、MgO、Na2O等多种氧化物为辅助成分替代银电子浆料粘结相中的PbO。根据银电子浆料的不同用途,研究分析了BaO、MgO、Na2O等助熔剂对玻璃体系软化温度(Tg)和热膨胀系数(α)的影响。研制出了中、低温银浆用的Tg为420℃、α为11.8×10-6℃和高温银浆用的Tg为700℃、α为1.9×10-6℃的2种无铅玻璃。用该玻璃制备出的银电子浆料电性能优良,能满足特定电极的应用要求。     

Effect Of Silver Addition On Surface Morphology Of Al2O3 Scales During Oxidation Of β-NiAl

利用TGA,SEM/EDS研究了Ag含量对β-NiAl合金高温氧化时生成Al2O3膜表面形貌的影响及添加1%Ag(原子分数)对1000℃氧化动力学的影响.结果表明,β-NiAl合金的氧化动力学由两段抛物线组成,分别受亚稳Al2O3和稳态α-Al2O3的生长控制.NiAl-1Ag合金的氧化动力学由三段抛物线组成,分别受γ-Al2O3,θ-Al2O3和α-Al2O3的生长控制.1000℃时,向β-NiAl中添加少量的Ag(＜1%)可以促进亚稳Al2O3向稳态α-Al2O3的转变.当添加量超过5%时,促进作用不明显.1100℃时,添加0.5%Ag对Al2O3的相变无明显的促进作用.     

Pt对CoNiCrAlY合金氧化行为的影响(英文)

利用扫描电镜、维氏硬度计、X射线衍射和能谱分析研究了CoNiCrAlY合金及添加3%、5%Pt(质量分数)改进的CoNiCrAlY合金组织、硬度及恒温氧化行为。结果表明:Pt在合金中形成了一种β-(Ni,Pt)Al相,显著改变了合金的组织;Pt的添加使得合金的硬度有了略微的提高;Pt促进了亚稳态的θ-Al2O3向稳态α-Al2O3的相转变,降低合金的氧化速率,Pt还抑制了β-相的消耗及内氧化的产生,提高了合金的抗氧化性能。     

Influence of Pt on Oxidation Behavior of CoNiCrAlY Alloy

利用扫描电镜、维氏硬度计、X射线衍射和能谱分析研究了CoNiCrAlY合金及添加3%、5%Pt(质量分数)改进的CoNiCrAlY合金组织、硬度及恒温氧化行为。结果表明:Pt在合金中形成了一种β-(Ni,Pt)Al相,显著改变了合金的组织;Pt的添加使得合金的硬度有了略微的提高;Pt促进了亚稳态的θ-Al2O3向稳态α-Al2O3的相转变,降低合金的氧化速率,Pt还抑制了β-相的消耗及内氧化的产生,提高了合金的抗氧化性能。     

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%。     

等离子喷涂Al_2O_3(13%TiO_2)涂层和NiCr-Cr_3C_2涂层的组织性能研究

通过等离子喷涂方法在穿孔顶头尾部材料42CrMo钢表面分别制备NiCr-Cr3C2涂层和Al2O3(13%TiO2)涂层,运用OM,XRD,SEM等分析测试手段对涂层的组织、形貌和物相成分进行表征,并对两种涂层进行了显微硬度及抗热震性能实验.结果表明:喷涂涂层为典型的层状结构,涂层与基体为机械结合.Al2O3(13%TiO2)涂层以亚稳相γ-Al2O3相为主要相,同时存在α-Al2O3相.喷涂形成NiCr-Cr3C2涂层后物相成分为Cr23C6、Cr7C3、Cr3C2等Cr的碳化物.NiCr-Cr3C2涂层和Al2O3(13%TiO2)涂层的表面平均显微硬度分别为586.4HV,和557.7HV.其平均热震循环次数分别为25次和18次.     

Na_2SiO_3浓度对6063铝合金微弧氧化层组织与性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段研究了不同电解液浓度对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层的相组成、微观结构、显微硬度、耐磨性能等的影响。结果表明:电解液浓度对涂层的性能有着较大的影响。电流密度和处理时间一定的条件下,当Na2SiO3的浓度小于9 g/L时,随着电解液浓度的增大,成膜速率有所提高,涂层中α-Al2O3与γ-Al2O3相的衍射峰明显增强,涂层与基体的结合力增大,且涂层的硬度和耐磨性也有很大的提高;但是当Na2SiO3的浓度大于9g/L时,涂层的硬度等性能基本不再变化,甚至有所下降。     

超音速微粒轰击处理对NiCoCrAlY粘结层高温氧化行为的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)技术细化处理高速氧燃料喷涂法(HVOF)喷涂的粘结层,结果表明粘结层主要由γ'-Ni3Al相和γ-Ni相组成.高温氧化2 h,粘结层表面首先生成亚稳态的γ-Al2O3和稳态的α-Al2O3,且在Al2O3之间有少量NiO、Co3O4和尖晶石.亚稳γ-Al2O3和尖晶石倾向于借助β-(Ni,...     

镍基高温合金表面Al2O3活性扩散阻挡层的研究

采用EB-PVD在DD5镍基高温合金与Ni Cr Al涂层之间沉积Zr O2作为先驱层,并对试样分别进行600℃/4 h,700℃/4 h及900℃/4 h真空扩散处理,研究了扩散温度对α-Al2O3活性扩散阻挡层形成的影响,并且通过900℃/100 h恒温氧化处理对活性扩散阻挡层的高温服役性能进行了评价。结果表明:经过900℃/4 h真空扩散处理后,在Zr O2/Ni Cr Al界面形成一层连续致密的α-Al2O3扩散阻挡层,并且经过900℃/100 h大气恒温氧化后,α-Al2O3活性扩散阻挡层表现出良好的稳定性,以及优异的阻扩散能力。     

铕离子对拟薄水铝石相变和微结构的影响机理研究

拟薄水铝石溶胶中加入Eu(NO3)3后,采用喷雾干燥拟薄水铝石干凝胶。通过TG-DSC、XRD和FETEM等方法,对比分析了Eu离子对拟薄水铝石相变和微结构的影响机理。结果表明,掺杂Eu离子使拟薄水铝石相变过程中γ-Al2O3→θ-Al2O3和θ-Al2O3→α-Al2O3的相变温度分别提高了172 K和13 K。Eu3 离子全部进入γ-Al2O3和θ-Al2O3晶格,并提高了γ-Al2O3结晶度,因此提高γ-Al2O3→θ-Al2O3相变温度。相变生成α-Al2O3时,Eu离子全部以EuA112O19存在于α-Al2O3晶界间阻止了Al3 体相扩散,因此导致θ-Al2O3→α-Al2O3相变温度升高。     

铕离子对拟薄水铝石相变和微结构的影响机理研究（英文）

拟薄水铝石溶胶中加入Eu(NO3)3后,采用喷雾干燥拟薄水铝石干凝胶。通过TG-DSC、XRD和FETEM等方法,对比分析了Eu离子对拟薄水铝石相变和微结构的影响机理。结果表明,掺杂Eu离子使拟薄水铝石相变过程中γ-Al2O3→θ-Al2O3和θ-Al2O3→α-Al2O3的相变温度分别提高了172o C和13o C。Eu3+离子全部进入γ-Al2O3和θ-Al2O3晶格,并提高了γ-Al2O3结晶度,因此提高γ-Al2O3→θ-Al2O3相变温度。相变生成α-Al2O3时,Eu离子全部以Eu A112O19存在于α-Al2O3晶界间阻止了Al3+体相扩散,因此导致θ-Al2O3→α-Al2O3相变温度升高。     

几种铝化合物的热力学性质

结合作者的量热测定结果和前人的工作，研究了氧化铝工业中最常见的几种铝化合物如α-Al2O3，γ-Al2O3，三水铝石，一水软铝石和一水硬铝石的基本热力学性质；标准生成焓、标准熵、标准生成Gibbs自由能和热容，得到了可靠、自洽的结果。     

α-Al2O3/YSZ复合陶瓷涂层的抗高温氧化性能

采用在溶胶-凝胶复合陶瓷粉体悬浮液中电泳沉积以及热压滤和微波烧结技术,在1Cr13不锈钢基体上制备出了α-Al2O3/YSZ(YSZ为5 wt%Y2O3部分稳定的ZrO2)复合陶瓷涂层,并对其抗高温氧化性能进行了研究.结果表明,该涂层结构致密无微裂纹,呈现纳米α-Al2O3包覆YSZ颗粒的复合结构.900℃循环氧化实验结果表明,该复合陶瓷涂层具有优异的抗高温氧化和抗剥落性能.这种特性可归因于α-Al2O3包覆YSZ颗粒结构对氧扩散的阻碍作用以及对涂层强度和断裂韧性的增强作用.     

一种Zr改性双相PtAl_2+(Ni,Pt)Al涂层的制备及热腐蚀行为研究

在镍基单晶高温合金上采用复合电镀的方法沉积Pt-Zr复合镀层,随后通过气相渗铝的方法,获得Zr改性的PtAl_2+(Ni,Pt)Al双相涂层,该涂层分为3层:外层由PtAl_2颗粒弥散分布在b-(Ni,Pt)Al中的双相区组成,中间层为b-(Ni,Pt)Al及少量Cr的析出物,内层为互扩散区(IDZ)。其中,Zr元素主要固溶在外层双相区以及中间层b-(Ni,Pt)Al中。分别对Zr改性和普通PtAl_2+(Ni,Pt)Al双相涂层在850℃下Na2SO4/Na Cl(75∶25,质量比)混合盐中进行热腐蚀实验,结果表明,因Zr元素具有固定S和Cl的作用,可降低S和Cl在热腐蚀过程中的破坏性,故Zr改性PtAl_2+(Ni,Pt)Al双相涂层比普通PtAl_2+(Ni,Pt)Al双相涂层具有更好的抗热腐蚀性能。经过低真空预氧化处理后,普通PtAl_2+(Ni,Pt)Al双相涂层表面生成的Al_2O_3膜较薄,在后续热腐蚀过程中并不能有效抵挡混合盐的持续入侵,涂层长期抗热腐蚀性能与原始状态PtAl_2+(Ni,Pt)Al涂层样品接近。