高金属含量NiFe2O4基金属陶瓷在880℃空气中的氧化行为

采用冷等静压和N2气氛烧结技术制备相对密度为97%的40(50Ni-Cu)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷,在880℃空气气氛中进行氧化实验。采用XRD、SEM和EDS对烧结及氧化样品的物相组成和显微结构进行分析,并对该金属陶瓷的氧化机理进行探讨。结果表明:该金属陶瓷氧化层厚度与氧化时间呈抛物线规律;氧化膜连续、致密,可分为内、中、外3层:外层为外氧化,由氧化铜和氧化亚镍组成的双层结构,中层为大块状的氧化亚镍分散在铁酸镍基体中的致密层,能有效阻碍元素的扩散,内层为少量富Cu的金属相发生内氧化的多孔层。     

冶金烟气微孔陶瓷管膜研制及深度除尘应用的研究

提出了将SiC、Al2O3等原料等静压成型后烧制成多孔陶瓷基体,再通过多次浸浆、干燥达到所需膜厚度后,采用热喷涂制成非对称陶瓷复合膜管的新工艺技术.研发出能够处理高温烟气的微孔陶瓷管复合膜除尘器,应用到冶金高温烟气中进行深度除尘和净化.采用了SEM、EDS等手段对多孔陶瓷基体和微孔复合膜进行表征,结果表明其具有良好的微孔结构和物理性质.自行设计了一套测定过滤效率的冷态试验装置模型,并通过实验确定了合理的参数.     

温度对铁基金属陶瓷性能的影响

本文以开发Fe-FeAl2O4金属陶瓷材料为目标,针对氧化物陶瓷的高强度、高硬度等性能和金属合金优良的导电性能和机械性能,采用粉末冶金的方法制备出以金属铁为基体,同时添加铁铝尖晶石为陶瓷相的金属陶瓷材料.本文探讨了铁基金属陶瓷材料的制备,研究了烧结温度对于特定比例下的金属陶瓷材料的性能的影响.对不同温度下的试样进行了导热系数、抗折强度的测试,采用SEM、XRD等方法研究试样微观结构与温度的关系.结果表明:在1 200℃温度下的试样,其各方面性能均优于其他温度,从而确定了最佳的烧结温度.     

行业动态

金属陶瓷多孔材料在山东研制成功中图分类号 :TF12 5 6　　　文献标识码 :D山东科技大学与俄罗斯阿尔泰国立技术大学合作开展自蔓延高温合成技术 ,制备多孔材料的研究取得进展 ,近日在山东科技大学成功研制出金属陶瓷多孔材料。俄罗斯专家在研究了我国钢铁冶金废物的成分后 ,提出了在中国利用钢铁冶金废物制备多孔材料的可行性。双方通过合作研究 ,克服了常规多孔材料孔隙度和孔洞大小检测的诸多不便。利用钢铁冶金废物制备金属陶瓷多孔材料 ,能够降低多孔材料成本 ,调节多孔材料的脆性 ,增强韧性。利用镍、铝、钛等金属之间自蔓延高温合…     

超音速火焰喷涂NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷涂层抗结瘤性能研究

以NiCrAlY和Y2O3粉末为原料通过两种工艺分别制备出团聚烧结和混合型NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷粉末,研究了该两种用于热喷涂给料粉末的颗粒形貌及粉末性能.使用该两种粉末及一种商用CoCrAlY-Y2O3通过超音速火焰喷涂(HVOF)在不锈钢基体上制备厚度约为100um的涂层。研究了涂层的孔隙率及抗热冲击能,将四种热喷涂涂层在高温下与MnO,Fe3O4及含锰碳钢进行接触反应后对它们的抗结瘤性能进行了相对的静态比较,结果表明,团聚烧结NiCrAlY-Y2O3涂层具有较好的抗锰氧化物的结瘤,而抗铁氧化物结瘤性能差。团聚烧结金属陶瓷涂层比混合型陶瓷涂层具有更好的抗氧化物结瘤性能。     

电化学法制备K_2Ti_6O_(13)/TiO_2复合涂层的结构与腐蚀行为

采用电化学两步反应在纯钛基体表面制备K2Ti6O13/TiO2复合涂层,对其形貌、相组成和电化学耐腐蚀性能进行研究,并与传统化学方法制备的涂层进行比较。结果表明,电化学法制备的涂层为多孔网状结构,由内层阻碍层和外层多孔层的双层膜组成,可抑制Ti基体过钝化时的O2析出;KOH电解液作用时,随电流密度增加,涂层阻抗值减小,多孔层厚度逐渐增加;电流密度大于20 mA/cm2时,涂层发生脱落,但其耐腐蚀性能仍高于化学方法制备的涂层。因此通过电化学方法制备的涂层可改善Ti基体的腐蚀行为,使其具有更优异的耐腐蚀性能。     

超音速火焰喷涂制备NiCr-Cr3C2涂层防固体颗粒冲蚀性能研究

用超音速火焰喷涂技术在10Cr9Mo1VNb耐热钢基体上制备了NiCr-Cr3C2耐冲蚀金属陶瓷涂层,620℃下用Fe2O3颗粒分别以210m/s和300m/s的速度对基体和涂层进行冲蚀实验;利用金相显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜、激光显微系统研究了涂层的金相组织、硬度、冲蚀形貌及元素分布;通过质量冲蚀率表征冲蚀结...     

纳米多孔玻璃的制备与孔径影响因素的研究

采用Na2O-B2O3-SiO2系统制备了基体玻璃,经分相和酸浸析等处理,制得了纳米多孔玻璃.采用扫描电镜(SEM)、氮吸附静态容量法(BET),测得了多孔玻璃的表面微观结构、氮吸附等温线、比表面积和孔分布曲线.探讨了组分掺杂、酸溶工艺、分相时间和温度对多孔玻璃孔径的影响,研究结果显示在SiO2含量及Na2O/BzO3保持不变的条件下,组分掺杂是调整多孔玻璃孔径方便而有效的途径.     

NiFe2O4基金属陶瓷的电导率

制备了铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极,研究了环境温度及材料成分对电导率的影响.实验结果表明NiFe2O4基金属陶瓷的电导率主要受温度、陶瓷基体电导率、金属成分及金属相在陶瓷相中分散度的影响;当温度从573 K升至1 233 K时,NiFe2O4陶瓷的电导率由0.099 S/cm提高到2.105 S/em;与NiFe2O4陶瓷相比,金属陶瓷的电导率有极大的提高,但二者随温度的变化趋势是一致的;1 233 K时,金属含量为5%Ni,5%Cu和4.25%Cu+0.75%Ni的NiFe2O4基金属陶瓷的电导率分别为20.576 S/cm,14.970 S/cm和18.797 S/cm,用作铝电解惰性阳极已能满足要求,但与当前铝电解碳素阳极材料相比还存在很大距离.     

氧化锆基金属陶瓷放电等离子烧结制备与性能研究

氧化锆陶瓷材料的脆性限制了其在某些领域的应用。文章首创在氧化锆粉末中加入316L不锈钢粉,通过放电等离子烧结制备氧化锆基金属陶瓷。试验通过不同的成分配比和不同的烧结温度进行对比研究,采用金相分析、XRD、SEM/EDS等测试方法,对材料的微观结构和宏观性能等进行了表征与分析。并通过断口分析,讨论了Zr O2·316L金属陶瓷的增韧机理。结果表明:采用放电等离子烧结制备出的材料随相组成的成分所占比例的改变,其致密度、弯曲强度、横向断裂强度、断裂韧性都随之呈现出相应的变化规律;316L相以片状均匀分布在氧化锆基体中,在材料断裂时起到了颗粒/纤维增韧的作用。同时氧化锆部分以亚稳相t-Zr O2的形态存在,也起到了相变增韧的作用。     

金属过滤材料在高温除尘中的应用与发展

介绍了Fe₃Al金属间化合物过滤材料在洁净煤工业装置中的飞灰过滤器、310S合金滤芯在石油炼化S Zorb工艺中的反应器过滤器以及Hastelloy X合金滤芯在化工工艺活化炉过滤器中的应用情况,分析了金属过滤材料的耐温性、耐蚀性、抗热震性、可加工性和强度等性能。结果表明:在高温除尘介质过滤应用上,金属过滤材料比陶瓷材料具有更好的适应性和优越性。结合国家能源与环保产业发展战略与规划,预测了金属过滤材料将在金属与无机非金属复合过滤材料、高通量金属过滤膜材料等方向的突破与革新。     

氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜制备工艺的研究

首先以球形氧化铝为原料,加入黏结剂、增塑剂和水后充分混合,经炼泥、挤压成型工艺制备支撑体坯件,坯件经干燥、烧结工艺制备陶瓷支撑体;然后,以球形氧化铝为原料,采用悬浮液浸涂法在陶瓷支撑体上涂膜,经烘干后形成过渡层;最后,以铝盐为原料,采用溶胶-凝胶法在过渡层表面涂覆溶胶制膜液,将湿膜晾干、烘干、焙烧,自然降温得到氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜。研究结果表明:该陶瓷超滤膜顶膜孔径50~200 nm,无裂纹和针孔等缺陷,抗压强度高于10 kg×cm~(-2),抗弯强度高于8 kg×cm~(-2)。由此可见,该工艺制备的氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜颗粒均匀,具有良好的化学稳定性、耐腐蚀、耐高温、耐酸碱,可在氧化铝生产洗涤领域推广和应用。     

Metallic porous supports and ceramic interface layer development for H2 separation membranes

Abstract

Hydrogen separation membranes are typically composed of three components: the porous support (ceramic or metallic, as studied in the present work), the porous ceramic interface layer and the hydrogen selective dense layer (usually Pd or a Pd based alloy). The development of a good support and an appropriate ceramic interface layer is a key issue in the high performance membrane manufacturing process. Metallic supports specifically developed for this application have yet to be developed; those used have different features and are manufactured for applications such as filtering devices. There is a clear need to develop porous supports for hydrogen separation membranes that have good surface quality (roughness and pore size) to allow the deposition of a thin selective layer (typically of Pd). In addition, the development of the ceramic layer is of importance, to allow the deposition of a Pd continuous layer of minimum thickness to increase hydrogen permeation and decrease manufacturing costs by minimising use of expensive Pd. The development and characterisation of a thin Pd–Ag membrane deposited by PVD on a composite metallic–ceramic porous support is reported. The surface properties of AISI 316L and nickel supports were improved and the interdiffusion of Pd and Ag was avoided by deposition of an yttria stabilised zirconia (YSZ) layer by dip coating of nanosized YSZ powders.     

放电等离子烧结金属多孔材料研究现状

金属多孔材料是一种新兴功能材料,具有良好的渗透性、规则的孔道结构、独特的力学、吸附及光电性能等诸多优点。利用放电等离子烧结技术(spark plasma sintering,SPS)制备金属多孔材料具有升温速度快,高效干洁等优点。本文简述了放电等离子烧结技术在材料制备中的应用,讨论了放电等离子烧结参数对金属多孔材料的影响,并对放电等离子烧结制备金属多孔材料的应用现状及前景做出了展望。     

管状钯膜的研究进展

钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多孔陶瓷、多孔不锈钢基体等).但仍有很多方面值得去改进.综述近年来国内外制备管状钯膜技术的研究进展状况,着重介绍了管状钯合金膜的种类,制备技术及新的改进技术.并对钯基合金膜存在的技术问题及其发展方向进行了讨论.只有从开发新的加工方法,载体的活化.密封以及钯膜使用工艺条件等方面综合考虑,才能使钯膜发挥它的真正的优越性.     

冶金炉窑微孔陶瓷管收集粉尘的特性及润湿性

为了研究有色冶金烟气中的高温熔融金属对微孔陶瓷管过滤性能及寿命的影响,采用静滴法进行熔融金属铋与微孔陶瓷基板之间的润湿性试验。采用金相显微镜、扫描电镜和EDS等手段分析了接触面的结构和成分,并对实际生产中微孔陶瓷管膜除尘系统收集的烟气粉尘进行了元素和粒径分析。结果表明,熔融金属铋与陶瓷基板之间黏结性较差,结合力较弱,容易进行反吹清洗,回收有价金属元素;实际生产收集到的烟气粉尘中主要含铅、砷、锌、铜、铁、钙等元素,其中铅含量最高,烟气粉尘粒径较小,生产稳定运行后粒度范围缩小至1～30 μm,小于PM2.5的颗粒占8%～12%。     

连铸冷却水复合膜过滤器技术的研发

为了钢铁工业节能减排、降低水污染和吨钢耗水量,进行了转炉炼钢连铸冷却水过滤器技术的研发,成功开发了一种以多孔PVC陶瓷复合管为过滤元件的过滤器装置。对由多孔PVC陶瓷复合管过滤器过滤的污泥进行检测,可知多孔陶瓷复合过滤管具有很好的分离效果。检测过滤前后的水质,发现过滤后水的浊度和悬浮物含量显著降低,水质达到指标要求。通过工业试验研究和近3年的实际应用,确定了多孔PVC陶瓷复合过滤设备的最佳操作条件和反冲洗条件。     

陶瓷膜在氢氧化铝微粉生产中的应用

工业上,氢氧化铝微粉生产一般采用板框或盘式过滤器洗涤,存在耗水量大、设备运行不稳定、操作繁琐等问题。本文在传统工艺之前增加无机陶瓷膜过滤,以错流过滤方式对浆料进行预浓缩研究,考察陶瓷膜设备在氢氧化铝生产中高浓度氢氧化钠、高温度、高固体含量体系中的运行情况,为现有工艺提供改进依据和数据。实验结果证明,新工艺很好地解决了前述问题。     

泡沫铝及其复合材料的研究进展

泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新型结构功能材料,相对于实体金属材料,泡沫金属材料以牺牲了强度等力学性能为代价,获得了诸如热、声、能量吸收、轻质等优越性能,成为一种新型结构功能材料。泡沫铝是一种在铝基体中形成很多气孔的轻质多孔金属材料,同时兼有金属和气泡特征,它密度小、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、渗透性好,具有良好的阻尼特性和电磁屏蔽能力,广泛应用在冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。对泡沫铝制备方法和物理性能的研究有利于提高其性能、扩大其应用领域,本文概述了泡沫铝的制备方法、物理性能及增强泡沫铝基复合材料的研究进展。