Ti/ZrO2和TiAl/ZrO2反应的差热分析

借助SEM和差热分析研究Ti-ZrO2（CaO）和TiAl-ZrO2（CaO）体系在不同加热速率时的界面显微组织和反应温度,并利用Kissinger方程对反应动力学参数进行计算。结果表明：随着加热速率的提高,Ti-ZrO2（CaO）和T认1．ZrO2（CaO）体系的化学反应逐渐减弱,初始反应温度逐渐升高;Al元素的加入使Ti和ZrO22（CaO）的初始反应温度提高近170℃,从而弱化Ti与ZrO2（CaO）的界面反应;Ti-ZrO2（CaO）体系和TiAl-ZrO2（CaO）体系反应活化能分别为l348kJ／mol和l675kJ／mol,反应级数分别为1．51和1．59。     

添加剂CaO和Y2O3对MgO-ZrO2材料性能的影响

镁锆砖具有优异的高温性能和抗渣性能,但生产中会出现表面龟裂等外观缺陷,为解决MgO-ZrO2耐火材料在烧结时相变导致的龟裂,研究了CaO添加剂和烧结助剂Y2O3对MgO-ZrO2材料性能的影响.结果表明,在镁锆砖中添加的CaO首先和ZrO2发生反应,而不和MgO发生反应或固溶,添加的CaO没有起到强化镁锫砖的作用,反而由于存在高温时的扩散过程和化学反应之间的定态耦合,致使CaO和Y2O3会发生逆向扩散,在晶界处富集偏析,出现非化学热力学平衡态的稳定结构,使得镁锆砖的高温韧性变差,耐热震性能变差.     

Lu2O3/TiO2/Nb2O5共稳定ZrO2热障涂层材料研究

采用Lu2O3/TiO2/Nb2O5作为ZrO2热障涂层材料的稳定剂,研究Lu2O3/TiO2/Nb2O5共稳定ZrO2(15%LTNSZ)热障涂层材料在900℃、40 mol%V2O5+60 mol%Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:8%YSZ热障涂层材料热腐蚀2 h后,t相ZrO2全部相变为m相ZrO2,热腐蚀产物为尺寸较大的YVO4晶体;15%LTNSZ热障涂层材料热腐蚀20 h后,m相ZrO2的比例仅为5.5%,热腐蚀产物为尺寸较小的LuVO4晶体。与Y2O3稳定剂相比,Lu2O3/TiO2/Nb2O5稳定剂使ZrO2在40 mol%V2O5+60 mol%Na2SO4熔盐中的抗热腐蚀性能提高1个量级以上。     

高阶亚正规溶液模型及其在MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO炉渣中组元活度的计算

本文介绍了用于计算四元均相系中组元活度的SELF-SReM4高阶亚正规溶液模型.模型由一组参数表示，根据精选的“边界条件”.可由二元系、三元系、四元系逐渐展开拟合出该组参数.用该模型计算了Mno－SiO2－al2O3－CaO四元系，包括四个三元子系中各组元的活度.SiO2－al2O3－CaO三元系的SiO2活度计算值与实验值和其它计算结果较一致；MnO-SiO2－CaO三元系计算结果与渣-金属平衡试验结果较一致     

基于最小Gibbs自由能原理的CaO-SiO2炉渣和Si-Ca金属两相体系平衡热力学模型

基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3相似文献   

ZrO2-云母复相微晶玻璃的微观组织研究

在以氟金云母KMg3Si3AlO10F2为主晶相的微晶玻璃中，以CaO替换部分K2O，同时再添加适量的ZrO2，可得到ZrO2-云母复相微晶玻璃。用XRD，SEM及EDXS研究了ZrO2的添加对可切削微晶玻璃中云母析晶性能及显微组织的影响。结果表明，ZrO2可以通过影响分相而促进玻璃的析晶；在CaO稳定的作用下，能够析出较多的t-ZrO2;ZrO2的加入能明显抑制云母晶体的长大，由于ZrO2的浓度起伏，析出不同形态的组织结构。     

纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷SHS制备与显微结构

通过在(CrO3+Al)燃烧体系添加ZrO2(4molY2O3)组元,利用SHS技术可以制备具有亚共晶、共晶和过共晶成分的Al2O3 ZrO2复相陶瓷。复相陶瓷基体组织主要由层片状和纤维状共晶组织所构成。在亚共晶成分复相陶瓷中,纤维状共晶组织体积分数较高,ZrO2纤维直径已达到纳米/微米尺度;在过共晶复相陶瓷中,层片状共晶组织体积分数较高,Al2O3 ZrO2两相层片间距基本在亚微米范围内。基于燃烧合成与凝固理论分析可认为,本试验所获得的复相陶瓷是通过SHS原位结晶及在大过冷条件下、熔体发生共生共晶反应生成的。所以在本试验条件下,只有亚共晶成分的复相陶瓷才易获得ZrO2相纤维直径在纳米/微米级尺度上的1 3复合的Al2O3 ZrO2纳米/微米晶内型复相陶瓷。     

ZrO2薄膜扩散阻挡层在镍基合金上的应用

采用DC反应磁控溅射工艺在K424合金基底上制备了ZrO2薄膜,并对薄膜进行了不同温度的热处理,采用XRD、SEM和EDS等分析手段对薄膜的表面形貌、成分及晶体结构进行了表征,并研究了ZrO2薄膜对基底元素扩散的阻挡能力.结果表明,热处理后薄膜主要为单斜相ZrO2,含少量四方相.800℃以下热处理的薄膜致密平整,无裂纹出现,900℃热处理后基底元素Ti扩散至薄膜表面生成TiO2,导致ZrO2薄膜阻挡扩散作用失效.800℃以下热处理的ZrO2薄膜可以有效阻挡镍基合金元素的扩散.     

离心熔模精铸TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应

选用CaO增强的ZrO2作为TiAl熔模精密铸造用陶瓷型壳的面层材料,通过OM、SEM、EDS和XRD对TiAl合金界面反应处进行形貌分析和元素线扫描分析,研究离心熔模铸造TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应.结果表明:在较低的转速(200 r/min)条件下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度较小,大约为5 μm;而在较高的转速(400 r/min)情况下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度约为20 μm,界面有轻微粘砂.     

废感光胶片制备超细银粉的研究

采用Lu2O3/TiO2/Nb2O5作为ZrO2热障涂层材料的稳定剂,研究Lu2O3/TiO2/Nb2O5共稳定ZRO2(15％ LTNSZ)热障涂层材料在900℃、40 mol％V2O5+60 mol％Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:8％YSZ热障涂层材料热腐蚀2h后,t相ZrO2全部相变为m相ZrO2,热腐蚀产物为尺寸较大的YVO4晶体;15％ LTNSZ热障涂层材料热腐蚀20 h后,m相ZrO2的比例仅为5.5％,热腐蚀产物为尺寸较小的LuVO4晶体.与Y2O3稳定剂相比,Lu2O3/TiO2/Nb2O5稳定剂使ZrO2在40 mol％ V2O5+60 mol％ Na2SO4熔盐中的抗热腐蚀性能提高1个量级以上.     

钙热还原二氧化钛的钛粉制备及其中间产物CaTiO3的成因

通过热力学计算以及XRD、SEM和EDS等测试手段,研究TiO2钙热还原制备钛粉过程中钛酸钙(CaTiO3)的形成原因。热力学计算表明:当温度高于800 K时,添加剂CaCl2水解产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应以及还原副产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应均满足反应发生的热力学条件。实验研究表明:CaTiO3的生成主要是由添加剂CaCl2水解生成的CaO与TiO2烧结反应所致,CaTiO3的量随着CaCl2添加量的增加而增加,且CaTiO3更容易被还原为金属钛。当CaCl2与TiO2的质量比约为1:4时、在1 273 K下还原时间为6 h时,反应过程中的CaTiO3被完全还原为金属钛粉,该粉末具有不规则外形,颗粒粒径为8~15μm。经EDS分析,金属钛粉中钛的质量分数达到99.55%。     

Ag-Zr-Y体系相平衡的实验测定与热力学计算（英文）

利用XRD、SEM-EDS技术研究Ag-Zr-Y体系在800、600和500℃的相平衡。测定Y在Ag₂Zr和AgZr相以及Zr在Ag₅₁Y₁₄、Ag₂Y和AgY相中的溶解度。在这些相图的等温截面中未发现三元化合物的存在。根据本研究和文献报道的实验数据，采用CALPHAD相图计算方法对Ag-Zr-Y体系进行热力学评估。采用置换溶液模型描述熔体相以及亚点阵模型描述二元化合物。通过优化得到一套自洽且能准确描述Ag-Zr-Y体系的热力学参数。计算几个代表性的等温截面和液相面投影图，并构筑Ag-Zr-Y体系的希尔反应图。计算结果与实验数据相吻合。     

激光区熔定向凝固Al2O3／YAG／ZrO2亚共晶陶瓷的微观组织

采用激光区熔定向凝固技术制备了Al2O3/YAG/ZrO2三元亚共晶自生复合陶瓷,研究了不同激光扫描速率下亚共晶自生复合陶瓷的微观组织,并与激光区熔定向凝固Al2O3/YAG二元及Al2O3/YAG/ZrO2三元共晶自生复合陶瓷的微观组织进行了对比.结果表明,激光区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO3三元亚共晶由相互交错分布的α-Al2O3、YAG和c-ZrO2三相组成,无其它结晶相和无定形相;随激光扫描速率的增大,凝固组织发生显著变化,出现了由共晶集群到较为规则的树枝状共晶再到杂乱的树枝状共晶的组织转变.初生相的枝晶生长,使得亚共晶陶瓷的凝固组织明显不同于共晶陶瓷的凝固组织;亚共晶凝固组织呈现典型的小平面非规则共晶形貌,凝固组织主要由Al2O3和YAG两相的小平面生长方式决定,第三组元ZrO2相表现出弱小平面生长特征.     

微弧氧化TiO2 膜层相结构及其对光催化性能的影响

采用微弧氧化技术在TC4 钛合金表面制备TiO2 膜,通过改变正向电压,获得了不同相结构的膜层。通过XRD 表征TiO2 膜层的相结构,SEM ?旆治霰砻嫘蚊?分光光度计测试膜层对亚甲基蓝的降解能力,分析了相结构对光催化性能的影响。结果表明:TiO2 膜层中锐钛矿相含量与正向电压的大小有关,当TiO2 膜层中锐钛矿相的质量分数为83. 98%时,光催化1 h 对亚甲基蓝的降解率可达31. 26%。     

Cu-Ni-Sn三元系相平衡的热力学计算

基于Cu-Ni-Sn三元系的相平衡和热力学的实验信息,采用亚正规溶体模型描述液相和fcc相的Gibbs自由能,为了预测该体系中bcc相的A2-B2有序-无序转变,bcc相的Gibbs自由能采用双亚点阵模型进行描述.利用CALPHAD(相图计算)方法评估了Cu-Ni-Sn三元系各相的热力学参数,计算的富Cu侧相图和热力学性质与实验数据比较一致.并对该三元系中bcc相的A2-B2有序-无序转变及fcc相的溶解度间隙进行了计算.这些计算结果对利用析出强化以及Spinodal分解开发高强度和高导电性的新型Cu基合金的组织设计具有一定的指导意义.     

非晶态化学镀Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层的工艺研究

为了提高非晶态化学镀Ni-P镀层的综合性能,向Ni-P化学镀液中添加纳米ZrO2粒子及稀土Yb,获得Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层.分析了镀液组分(纳米ZrO2、稀土Yb、表面活性剂)的添加量及操作工艺参数(pH值、搅拌速度)对Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层中纳米ZrO2粒子含量的影响,并确定了最佳的镀液组分添加量和操作工艺参数.在该最佳条件下获得的Ni-P-Yb-ZrO2复合镀层,表面平整,纳米ZrO2粒子分散较为均匀,耐磨性能优异且结合力良好.     

CaO在CaCl2和等摩尔CaCl2-X(X=NaCl,BaCl2,LiCl)熔盐中的阴极行为

采用循环伏安方法研究了1173 K时CaCl2-0.5?O(摩尔分数)和等摩尔CaCl2-X-0.5?O(X=NaCl,BaCl2,LiCl)熔盐中CaO在Mo电极上的阴极行为.研究结果表明,CaCl2与CaO电离的Ca计具有不同的离子结构和还原电势,在1173 K时其还原峰电势分别为-2.15和-1.51 V.等摩尔混合熔盐CaCl2-x-0.5?O(x=NaCl,BaCl2)中,CaO诱发电解质产生低电位沉积,降低了混合熔盐的电化学稳定性.通过阴极扫描电流峰密度与扫描速率的关系,计算出1173 K时CaO电离的Ca2 在CaCl2-0.5?O,等摩尔的CaCl2-NaCl-0.5?O,CaCl2-BaCl2-0.5?O和CaCl2-LiCl-0.5?O熔盐中的扩散系数,分别为6.42×10-5,1.56×10-5,1.20×10-5和6.79×10-5 cm2/s.     

TiO2薄膜的光电效应在金属防腐蚀中的应用

TiO2涂层的光电化学防腐蚀性能的研究还处于初期,主要是理论探索方面的研究.本文简述了目前所认识的TiO2防腐蚀机理,以及TiO2涂层用于铜、不锈钢、碳钢上的研究现状.      

TiO2阴极组分对电解的影响

在熔盐电解制备钛的TiO2固体阴极中分别添加CaO、CaCO3粉末,研究经烧结后阴极的形貌及成分,考察添加不同组分对电解提取钛反应的影响.结果表明在TiO2阴极中添加CaO、CaCO3粉末均可以增加烧结后阴极片的孔隙、影响TiO2颗粒尺寸的大小,有利于加快阴极电解反应的速度,并研究电化学还原机理.     

CaO-Cu2O-Fe2O3三元渣系组元活度计算模型

基于炉渣结构共存理论,建立1 200～1 300 ℃下CaO-Cu2O-Fe2O3三元渣系组元活度的计算模型,计算并绘制渣中CaO、Cu2O和Fe2O3的等活度曲线,考察碱度B和温度t对组元活度α(CaO)、α(Cu2O)和α(Fe2O3)的影响.结果表明:模型计算值α(Cu2O)与文献实测值α′(Cu2O)吻合程度高,说明模型能较好地反映该渣系的结构本质;α(Cu2O)呈拉乌尔正偏差,在B=1.54时出现最大值,当B＞1.54时随着B和t的增大而降低,当B＜1.54时趋势正好相反,且受碱度影响更为显著;α(CaO)和α(Fe2O3)分别随CaO和Fe2O3在炉渣中含量的升高而增大,但受温度的影响都不明显.研究结果可用于采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究.