大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

涂敷Na2SO4盐膜的Ni基合金在900℃空气中的热腐蚀

采用涂盐法,在纯Ni、Ni-10Cr、Ni-20Cr和Ni-10Cr-5Al合金上涂敷40～ 45 g/m2厚度Na2SO4盐膜,研究其在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明：纯Ni和3种Ni基合金的抗热腐蚀性能依纯Ni、Ni-10Cr-5Al、Ni-10Cr、Ni-20Cr的次序递增.3种Ni基合金形成了相似的腐蚀膜结构,腐蚀膜大体分3层,外层都是NiO.Ni-20Cr合金中间层为连续的Cr2O3层,内部出现极少的硫化物;Ni-10Cr合金腐蚀膜的中间层是相对深色的NiO和Cr2O3混合层,内侧出现硫化物;而Ni-10Cr-5Al合金腐蚀膜的中间层是NiO、Cr2 O3和Al2O3的混合氧化物,内层是Cr和Al的硫化物,分布在腐蚀膜和基体的界面上,有的分布在合金基体上.在Ni的基础上添加Cr并增加Cr含量均提高了合金的抗热腐蚀性能,但在Ni-10Cr的基础上增加质量分数5％Al却使抗热腐蚀性能下降.     

Ni-Nb粉末与SiC陶瓷界面润湿特性研究

研究了Ni—Nb金属粉末与SiC陶瓷的界面润湿特性，结果表明，增加Nb含量、升高温度或延长保温时间，系统润湿性均得到改善。对润湿系统界面区域微观结构的SEM、EDS分析表明，由于活性元素Nb的加入，在一定的温度、时间和气氛等条件下，焊料与陶瓷发生相互问的溶解、扩散和反应，其接触界面发生改变，此时测得的润湿角已不是Ni—Nb液滴/SiC陶瓷村底的接触角，而是新生成的固液界面间的接触角。界面区域具有连续结构的Ni-Si化合物的生成对于Ni—Nb／SiC陶瓷体系的润湿起重要作用。     

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。     

Ni-Ti/SiC系统的润湿及界面反应产物研究

采用座滴法研究了Ni-Ti粉末在SiC陶瓷界面的润湿行为，结果显示，Ti含量增加、温度升高、保温时间延长，Ni-Ti／SiC陶瓷系统润湿性均得到改善。界面区域的SEM、EDS、XRD分析表明，活性元素Ti在界面富集形成富Ti化合物区域，可能生成的产物相有TiSi2、Ti5Si3、TiC、Ti2Ni和Ni3C，产物类型与金属粉料原始组分及润湿条件有关。当Ti含量为Ni-Ti粉末焊料的50％（质量分数）时，其产物为以TiC、Ti2Ni为主含少量Ni3C的混合物，借助于Ti2Ni的液相传质和TiC与SiC陶瓷良好的晶格匹配关系可以实现界面的良好润湿。     

Al-Al2O3-铁磁金属隧道结界面的表征

用梯形势垒模型计算偏置Al Al2 O3 铁磁金属 (Fe ,Co ,Ni和Ni80 Fe2 0 )隧道结的I V曲线 ,通过与结在 77K温度下的实验I V曲线拟合决定了结的势垒参数 .拟合结果表明 ,对于上电极为不同铁磁金属的 4种结 ,Al Al2 O3 界面处的势垒高度差别很小 ,而Al2 O3 Fe ( Co , Ni, Ni80 Fe2 0 )界面处的势垒高度以及势垒宽度则分别为 1 72eV ,1 76eV ,1 86eV ,1 6 9eV以及 1 7 6 0 ,1 1 2 2 ,1 2 2 8 ,1 3 4 0 .势垒高度和宽度因铁磁金属上电极不同而改变的现象可归因为铁磁金属原子向Al2 O3 势垒层渗透 ,以及在界面区域铁磁金属原子与Al2 O3 的氧化反应导致附加氧化势垒层的形成 .     

亚微米板状α-Al2O3晶体的制备新方法

研究了微米级Al粉高温诱导Na2O-CaO-SiO2玻璃生成板状α-Al2O3晶体的形成过程并分别用X射线衍射仪及环境扫描电镜观察了生成晶体的形貌,用DSC/TG对混合粉体进行了热分析.X射线衍射分析及环境扫描电镜测试表明,1200℃下,晶体直径为400～1000nm,大部分呈聚集状态,部分晶体交互生长,且大部分的晶体发育于玻璃的界面,晶体与基体可以形成良好的润湿.DSC/TG表明,较低温下Al氧化后生成的α-Al2O3转变为α-Al2O3,形成的α-Al2O3由于熔融的Al及玻璃提供的液相环境充分形核并生长,部分熔融的Al热侵蚀玻璃,导致玻璃的局部组成偏离Na2O-CaO-SiO2系统的三元组成,形成局部Na2O-Al2O3-SiO2系统,并为形成NaAlSiO4提供了必要条件.     

Al2O3/hBN层状自润滑复合材料的组成与显微结构分析

在Al2O3陶瓷中掺杂六方氮化硼(hBN)达到了系统自润滑的效果，同时以hBN作为弱界面层引入自润滑复合陶瓷基体，设计了Al2O3-hBN层状结构，对该层状复合材料的显微结构及相组成进行研究表明，当基体中hBN含量为10％，烧成温度为1650℃时，BN不会熔融而且可以均匀弥散在基体中。     

大气等离子喷涂Sm_2Zr_2O_7热障涂层拉伸断裂机制

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射技术研究了大气等离子喷涂Sm2Zr2O7热障涂层的拉伸断裂机制.结果表明,涂层主要从靠近表面陶瓷层/金属粘结层界面处的陶瓷层内部断裂,部分从表面陶瓷层/金属粘结层界面处断裂.涂层内部熔融颗粒之间结合得不牢固及显微裂纹是涂层从陶瓷层内部断裂的主要原因,陶瓷层/金属粘结层界面处的疏松组织造成涂层部分从其界面处断裂.     

镍氧化物光催化降解活性蓝染料溶液

用固相反应法制备了NiO和NiO/Ni2O3,用化学还原法制备了Ni,将它们用做光催化剂降解活性蓝染料溶液,研究了光解时间、催化剂的量、使用次数对NiO催化活性的影响,并与TiO2进行了比较,结果表明:NiO的光催化活性优于TiO2,用量0.08 g,光解2 h,活性蓝脱色率可达92.5%,重复使用三次后脱色率为86.5%。Ni的光催化活性较低,Ni2O3光催化活性低于NiO但NiO/Ni2O3用作催化剂,活性染料的脱色率达100%。