多孔Al2O3陶瓷的修饰及其蒸汽分离性能的研究

采用原子层控制生长化学气相淀积方法对多孔γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜进行给孔修饰研究，多孔陶瓷膜表层孔中淀积的Ａｌ２Ｏ３大大减小了薄膜的孔径，用缩孔修饰后的γ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜进行长蒸气分离实验，获得极好的分效果，相对湿度为１２％时，水蒸气与氧气的分离系数达到７１。     

莫来石陶瓷膜的相组成与热膨胀

利用微等离子体氧化技术在LY12铝合金表面制备了莫来石陶瓷膜.通过X射热衍射法研究了陶瓷膜的相组成,发现陶瓷膜的最外层由莫来石及γ-Al2O3相组成,随着向陶瓷膜内部的移动,莫来石的含量逐渐减少,α-Al2O3、γ-Al2O3相的含量逐渐提高.陶瓷膜在受热过程中没有发生相转变,其热膨胀系数为6.5825×10-6/K.     

氧化铝陶瓷膜的组成与热膨胀

利用微等离子体氧化技术在LY1 2铝合金表面制备了氧化铝陶瓷膜。通过X射线衍射法研究了陶瓷膜的相组成 ,发现陶瓷膜由α Al2 O3和γ Al2 O3两相组成 ,α Al2 O3在陶瓷膜的外层含量高 ,γ Al2 O3在陶瓷膜的内层含量高。陶瓷膜的热膨胀系数为 7.3798×1 0 - 6 /K ,与α Al2 O3大块固体的热膨胀系数相近     

多孔γ-Al2O3过渡膜的结构与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在多孔Al2O3载体上制备了一层适合于涂覆分离膜的γ-Al2O3多孔过渡膜.通过XRD与DTA-TG等测试手段研究了γ-Al2O3凝胶膜在热处理过程中的物理化学变化;通过TEM、SEM分析与泡点法研究了多孔膜的微观结构.实验结果表明:实验中制备的γ-Al2O3膜具有择优取向的特点;γ-Al2O3过渡膜的最可几孔径为0.38μm左右,厚度为4μm.薄膜的渗透性能测试结果表明,材料对H2与N2气的最大分离系数α=3.30.     

水合作用对阳极氧化多孔Al2O3/Al载体晶态的影响

通过阳极氧化法制备出多孔氧化铝板状催化剂载体,考察了不同水合条件对多孔氧化铝膜性能的影响,并通过TG、XRD、SEM和BET等分析手段研究了Al2O3/Al的晶态形成规律.实验结果表明,最佳水合温度为80℃,非晶态氧化铝发生反应生成AlOOH,经过500℃焙烧可以完全转化为γ-Al2O3.经过水合后制备的γ-Al2O3/Al板状催化剂载体在高温水蒸气氛围下晶型结构稳定性能好.     

α-Al2O3陶瓷膜管-金属粘接试样机械特性及显微结构的实验研究

选用新型耐高温、耐腐蚀、耐酸碱DB5012胶粘剂对高纯α-Al2O3陶瓷膜管-20#钢进行连接,在常温及550℃下对粘接试样进行了抗拉强度测试,用XRD、SEM等方法对αAl2O3陶瓷膜管/胶粘剂/金属粘合部分的微组织结构进行了表征.结果表明,α-Al2O3陶瓷膜管/胶粘剂/金属套接接头界面镶嵌致密,无缝隙气孔,在常温下抗拉强度达到了24.45MPa,在550℃高温下为19.75MPa.该胶粘剂在常温及高温工况下均能达到理想的使用效果.     

电解液对铝微弧氧化膜相结构及性能的影响

在Na2SiO3和NaAlO2两种电解液体系中用微孤氧化法制得铝氧化膜.采用扫描电镜、X射线衍射和电化学分析等对铝氧化陶瓷膜的表面形貌、相结构及耐蚀性进行了分析研究,结果表明:两种体系下生成的氧化膜均由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,Na2SiO3体系下形成的氧化膜中α-Al2O3相的含量更多;陶瓷膜表面有大量的类似火山口的等离子放电产物和明显的放电通道,Na2SiO3电解液中形成的氧化膜放电通道闭合得较好;由恒电位极化可以看出微弧氧化陶瓷膜具有良好的耐蚀性,Na2SiO3体系下生成的氧化膜耐腐蚀性能更好一些.     

不锈钢表面Al2O3膜的微弧氧化制备

报道了在奥氏体不锈钢表面制备氧化物陶瓷膜的新方法．首先用热浸镀工艺在不锈钢表面镀铝，然后利用铝的微弧氧化形成了Al2O3陶瓷膜．对所获得的样品进行了断面形貌观察、成分和相组成分析发现，在金属间化合物上形成的陶瓷膜主要由Q．A1203和γ-Al2O3构成，γ-Al2O3的含量高于α-Al2O3．对其硬度测试发现，从基底到表面硬度呈梯度分布，氧化物陶瓷表面的硬度约为800HV．     

聚铝无机高分子盐基度对成膜的影响

以市售普通陶瓷板为基膜,不同盐基度的聚铝液为浸渍液,采用原位造粒法制备微孔γ-Al2O3陶瓷膜.测定所制得的各种γ-Al2O3陶瓷膜的最大孔径、孔径分布曲线及最可几孔径.采用扫描电镜观察膜的形貌,研究聚铝无机高分子盐基度对成膜的影响.实验表明,采用高盐基度(66.7%以上)的聚铝浸渍液,才能制备成膜性能良好的超薄微孔陶瓷膜.     

钯复合膜表面缺陷修饰材料的研究

利用钯膜分离氢是高纯或超纯氢气生产的主要方式,然而,钯膜表面缺陷是影响氢分离纯度的主要因素.本文选择NaA分子筛和γ-Al2O3两种缺陷填充材料对初镀后的钯膜表面缺陷进行修饰,发现两种材料修饰后钯膜透氮量分别下降了57和2倍,NaA分子筛材料修饰后钯膜的透氮量为未修饰钯膜的1/2 500.经过补镀和活化后,在相同钯膜厚度(2.5μm)条件下,3种钯膜透氮量分别为1.91×10-3、6.12×10-4和4.89×10-3m3/(h·m2·MPa).不同修饰材料修饰的钯膜的氢氮分离因子顺序为NaA分子筛＞γ-Al2O3＞无修饰,说明通过修饰钯膜缺陷的方法可提高钯膜的氢分离选择性,且用NaA分子筛材料要优于γ-Al2 O3材料,因为NaA分子筛在缺陷中可根据缺陷形状原位生长,更能有效填补缺陷.NaA分子筛材料修饰后的钯膜经过20次300～400℃以及0.1～1.0 MPa的温度和压力循环仍保持性能不变,具有较高的稳定性.