Ti_(0.7)Zr_(0.3)(Cr_(1-x)V_x)_2合金的结构和贮氢性能

采用XRD和SEM分析了Ti0.7Zr0.3(Cr1-xVx)2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的相组成、晶体结构和元素成分;采用Sieverts装置、差热和热重分析仪(DTA-TG)测量了合金的活化性能、吸放氢P-C-T曲线、热力学参数及高温放氢特征.结果表明,合金为多相组织,存在C36(P63/mmc)和C15(Fd3m)2种Laves相和几种晶格常数近似的钒基bcc固溶体相.当V含量较低时,合金主要由C36型Laves相和少量bcc固溶体相组成.随着V含量增加,C36型转变为C15型Laves相,其中第3种(C层)堆垛存在几率增加,而且合金中bcc固溶体相含量增加.合金在2 MPa氢压和常温下能迅速活化;表面氧化后,x=0.1和0.2合金仍表现出优异的活化性能.随着V含量增加,合金的贮氢量增加、平台压力减小.合金氢化的相对偏摩尔焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的变化范围为-7~-28 kJ/mol和-35~-95 J/(mol·K).DTA-TG分析表明,合金氢化物分解主要出现在500~600 K温度区间,并呈现对应不同类型氢化物的2个分解温度,加热到800 K时合金中稳定的氢化物完全分解.     

四元Mg_2Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)固溶体的热电性能（英文）

通过氧化硼助熔剂法和放电等离子烧结技术制备了Mg_(2(1+x))Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)(x=0.05,0.08)四元固溶体热电材料。在300~800 K的温度区间内测试了所有四元固溶体试样的塞贝克系数、电导率和热导率。结果表明随着温度的升高电导率单调降低而塞贝克系数单调升高,所有样品的晶格热导率明显高于通过Abeles模型计算所得到的理论值。最高无量纲热电优值ZT出现在x=0.08样品中,在800 K时达到最高值1.0。     

Sb掺杂Mg_(2-x)Zn_xSi(0≤x≤0.1)固溶体的热电性能（英文）

利用B_2O_3助熔剂法结合SPS技术制备了Mg_(2-x)Zn_xSi_(0.99)Sb_(0.01)(0≤x≤0.1)固溶体。测量了300~780 K温度区间内试样的电导率、塞贝克系数和热导率。发现晶格热导率随Zn取代量的增大而降低。而电导率随Zn取代量的增大而先降低后增大。讨论了影响电导率与晶格热导率的变化规律的具体内在机制。所有样品中x=0.075样品的功率因子最高,在780 K达1.76 m W·m~(-1)·K~(-2),比基体Mg_(2-x)Zn_xSi_(0.99)Sb_(0.01)高约18%。x=0.1样品具有最低晶格热导率,在770 K达到2.86 W·m~(-1)·K~(-1)。低晶格热导率使Mg_(1.9)Zn_(0.1)Si_(0.99)Sb_(0.01)具有最高热电优值,在780 K达0.37。     

Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体的低温燃烧合成及表征

以Ce(NO_3)_3·6H_2O和Pr_6O_(11)为主要原料,C_6H_8O_7为燃烧剂,采用低温燃烧法合成了Ce_(1-x)Pr_xO_2(x=0～0.15)系列纳米晶红色颜料.用激光Raman光谱、XPS及色度测试等手段对样品的氧空位浓度、Pr、Ce离子在固溶体中的价态以及样品的红度和色饱和度进行分析.结果表明:随着Pr掺杂量的增加,固溶体的氧空位浓度一致增大;Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体中Ce的价态为+4价,Pr离子以+3价的形式存在;样品的红度、色饱和度随Pr含量的增加呈先增后减趋势,当x=0.05时有最佳的呈色性能.     

(Pd,Mo)掺杂对钒基固溶体结构和氢渗透性能的影响

元素掺杂是改善金属钒的氢溶解度高、易氢脆的有效手段。本文研究了(Pd,Mo)掺杂对钒基固溶体结构和氢渗透性能的影响。结果表明：电弧熔炼制备的V_100-xPd_x和V_100-xPd_x/2Mo_x/2 (x=3.125,6.25)合金均为具有V-BCC相结构的钒基固溶体,与金属钒相比,(Pd,Mo)掺杂的固溶体有明显的晶格膨胀现象,双掺V_93.75Pd_3.125Mo_3.125固溶体具有最大的晶格膨胀率(0.251%)。掺杂降低了金属钒的氢溶解度,增大了氢化物形成焓,有利于改善金属钒的抗氢脆性能。双掺V_100-xPd_x/2Mo_x/2(x=6.25)合金表现出良好的氢渗透综合性能。V_93.75Pd_3.125Mo_3.125合金具有较高的氢扩散系数(6.37×10^-10 cm<...     

B对Al_(0.5)CoCrCuFeNi高熵合金组织、相组成及耐磨性能的影响（英文）

研究了Al_(0.5)CoCrCuFeNiB_x(x=0~1)的组织、相组成、硬度及耐磨性能。并预测了Al_(0.5)CoCrCuFeNiB_x(x=0~1)中简单固溶体形成规律。未添加硼元素的合金具有简单fcc固溶体结构。添加硼元素后,合金由简单fcc固溶体及多元硼化物组成。硼以硼化物形式析出,没有固溶到fcc固溶体中,因而添加硼对fcc固溶体的晶格常数无影响。硼化物的析出使合金的硬度提高,并且硬度随着硼含量的增加而呈线性增加。当硼含量x≤0.4时,合金的磨耗阻抗变化不明显,但当硼含量x≥0.6时,合金的磨耗阻抗随着硼含量增加而呈线性增加。随着硼含量的增加,合金的磨损机制由粘着磨损转变为氧化磨损。合金硬度与耐磨性能的提高是高硬度的粗大硼化物与韧性的fcc固溶体基体共同作用的结果。     

氯盐制备IrO_2+Ta_2O_5混合氧化物阳极的热解形成过程

通过热重分析和差热分析并结合 X射线衍射技术对 Ir O2 +Ta2 O5 混合氧化物的热形成进行了研究。结果表明 :摩尔分数 x<2 5 %时 ,在混合氯盐体系 x H2 Ir Cl6 +(1- x)Ta Cl5 中 ,热解产物中的固溶体为β相 (β- Ta2 O5 中固溶了 Ir组元 ) ;x≥ 2 5 %时 ,生成的固溶体为固溶了 Ta组元的 Ir O2 金红石相 ,而且数量在两个以上 ;只有当 x≥ 42 .86 %时 ,其中的金红石相固溶体才是稳定的。 Ir和 Ta组元在热解过程中相互促进的作用强度顺序为 :x=5 .2 6 % x=6 6 .7%。在低 Ir含量 (x=5 .2 6 % )下或低 Ta含量 (x=6 6 .7% )体系中 ,在高温下主组元的热解受第二组元所抑制     

GaSb添加和Sb掺杂对Mg_2Si_(0.5)Sn_(0.5)固溶体热电性能的影响(英文)

利用B2O3助熔剂法结合热压法制备了Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)固溶体。X射线衍射结果表明样品呈单相。Sb掺杂有效提高了样品的电导率。随温度升高,Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)样品的电导率降低而塞贝克系数升高。随Ga Sb含量的增多,样品的电导率呈现出先增大后减小的变化趋势。所有样品中Mg2Si0.287Sn0.5(Ga Sb)0.1Sb0.013具有最低晶格热导率,其室温晶格热导率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于电导率较高使Mg2Si0.327Sn0.5(Ga Sb)0.08Sb0.013具有最高热电优值,在720 K达到0.61,显著高于基体Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高热电优值0.019。     

Bi掺杂对Ba_(6-3x)La_(8+2x)(Ti_(0.95)Zr_(0.05))_(18)O_(54)(x=2/3)陶瓷的烧结性能和介电性能的影响

采用传统固相反应法制备Ba6-3x(La1-mBim)8+2x(Ti0.95Zr0.05)18O54(x=2/3)微波介质陶瓷,研究Bi掺杂对Ba6-3xLa8+2x(Ti0.95Zr0.05)18O54(x=2/3)陶瓷的烧结性能、微观结构以及介电性能的影响。结果表明:当0m0.4时,Bi3+取代A1位的La3+生成单相类钨青铜型固溶体;当Bi3+的掺杂量超过这个范围时,La0.176Bi0.824O1.5作为第二相出现在固溶体中;Bi3+的掺入使Ba6-3xLa8+2x(Ti0.95Zr0.05)18O54(x=2/3)陶瓷的烧结温度从1400℃降低到1300℃,同时,其介电常数大幅度提高,谐振频率温度系数减小,但品质因数急剧减小;当m=0.05时,1350℃下保温2h烧结获得的陶瓷具有微波介电性能,εr=88.63,Q·f=4395GHz,τf=6.25×10-6/℃。     

(La_xYb_(1-x))_2Zr_2O_7热障涂层材料力学性能研究

采用氧化锆、氧化镱和氧化镧固相合成法制备了3种不同成分的热障涂层材料(La_(x )Yb_(1-x))_2Zr_2O_7(x=0,0.5,1.0),经高温无压烧结制备出相对理论密度≥97%的力学性能测试样品。通过三点弯曲法和热机械分析法分别测试了材料的室温弯曲强度和高温杨氏模量。实验结果表明,焦绿石结构的La_2Zr_2O_7和萤石结构的Yb_2Zr_2O_7互相掺杂形成的有限固溶体La Yb Zr_2O_7具有细晶结构,其材料的室温弯曲强度比纯La_2Zr_2O_7相的有所提高,也有利于减缓热障涂层材料在1200℃以上的高温杨氏模量降低程度。     

锑掺杂二氧化锡固溶体形成作用机制研究

采用化学共沉淀法制备了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体,用XRD、TG-DTA和XPS手段分析了该类固溶体的物相组成,并根据分析的结果绘制了固相线下相图,重点考察了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体的形成作用机制。结果表明:在600~1000℃退火温度下,Sn0.95Sb0.05O2固溶体只有四方金红石型SnO2物相的存在,锑主要以Sb5+的形式进入SnO2晶格内形成有限固溶体,而Sn0.6Sb0.4O2和Sn0.2Sb0.8O2固溶体分别在700和800℃出现了斜方白安矿型Sb2O4和四方金红石型SnO2分相;固相线下Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体相图分为3个区域:四方SnO2单相区,SnO2+Sb2O4两相区和斜方Sb2O4单相区,四方SnO2单相区是(Sn,Sb)O2ss固溶体(Sb3+或Sb5+进入SnO2晶格内,并达到饱和)。(Sn,Sb)O2ss固溶体可作为导电性好和耐腐蚀的半导体材料。     

氧含量对V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x=0~0.35)贮氢合金组织结构和电化学性能的影响（英文）

为了提高V基固溶体贮氢合金的充放电循环稳定性能,研究了O含量对V2-xTi0.5Cr0.5NiO x(x=0~0.35)合金的组织结构和电化学性能的影响。组织结构分析表明,当没有添加O时,合金主要由bcc结构的V基固溶体相和TiNi相组成,随着O含量的增加,合金中出现了Ti4Ni2O新相。电化学测试表明,随着O含量的增加合金电极的最大放电容量有所降低,从x=0时的366.8 mAh/g降低到x=0.35时的225.3 mAh/g,而较少氧含量时,合金电极的循环稳定性能明显得到了改善,从x=0时的69.9%增大到x=0.2时的83.7%,而后又降低到76.9%(x=0.35)。电化学动力学分析结果表明,合金的高倍率放电性能,交换电流密度和氢的扩散系数均随着O含量的增加先增加而后减小。     

FeTiO_3-Fe_2O_3固溶体合成及其非等温碳热还原研究

为明确Fe_2O_3固溶对FeTiO3还原过程的影响机理,本实验基于粉末煅烧法合成x FeTiO_3(1-x)Fe_2O_3固溶体(0≤x≤1),研究了非等温碳热还原条件下固溶体的还原行为,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)对合成固溶体及还原产物进行表征。结果表明,实验合成固溶体质地均匀,纯度较高,且x越大,FeTiO_3晶格畸变程度越大。固溶体开始还原温度和还原速率(还原度α的增大速率)均随着x值的增加而增加。固溶Fe_2O_3能够促进FeTiO_3还原,且在还原过程中存在过渡相Fe_2TiO_4和Fe_3Ti_3O_(10)。固溶体-石墨交界面首先形成浮士体(FeO)、钛铁尖晶石(Fe_2TiO_4)和TiO_2,进一步还原生成金属Fe和Ti_2O_3。由非等温碳热还原过程动力学计算分析,得出表观活化能为295.54 kJ/mol。     

Al_(2(1-x))Mg_xTi_(1+x)O_5固溶体陶瓷在铝熔体中的抗热震性研究

以α-Al2O3、金红石型TiO2和MgO为初始粉料,采用凝胶注模成形工艺制备了Al2(1-x)MgxTi1+xO5固溶体陶瓷。将陶瓷试样浸泡到750℃的铝熔体中20min,取出后用自来水冷却,测试热震后试样的残余抗弯强度,并研究了x值变化对固溶体陶瓷抗热震性的影响。结果表明,随x值的增大,陶瓷的抗热震性先快速提高后趋于缓慢。当x=15%时,试样经5次热震后强度保持率为87%,具有优良的抗热震性能。     

高温淬火Co_(72.7)C_(11.8)Si_(15.5)磁性合金的结构和相转变

用X射线衍射、透射电子显微镜、场致发射扫描电镜和电子探针研究了Co72 .7C11.8Si15.5合金在 10 0 0℃均匀化退火 7d后 ,水淬至室温的相变和相结构。结果表明 :合金由两个相组成 ,一个是具有密排六方 (hcp)结构的基体Co固溶体 ,其晶格常数a =0 .2 5 0 5nm ,c=0 .40 73nm ;另一个是具有六方 (hex)结构的第二相石墨 ,其晶格常数a =0 .2 46 5nm ,c =0 .6 711nm。X射线衍射没有探测到高温fcc Co相的 (2 0 0 )衍射峰 ,表明fcc Co相已完全转变为hcp Co相 ,平衡转变温度在 10 0 0℃以上。在Co金属中复合添加C和Si元素可以容易地获得室温稳定的hcp结构。     

Zr置换对NdFe_(10)Si_2结构和磁性影响

正M.Gjoka等人采用电弧炉制造Nd_(1-x)Zr_xFe_(10)Si_2(x=0.4~0.8),不进行退火。X-射线衍射和穆斯堡尔谱线测定结果表明,以Zr置换Nd,无需退火就形成了正方晶系ThMn_(12)型结构。晶格常数a、c及单位晶格体积均遵循Vegarl定则。Zr的金属半径为0.160 2nm,小于Nd的0.182 1nm。随Zr置换量增加,化合物居里温度线性降低,从x=0时的301℃(降低到x=0.8时的285℃。室温下测量了不同Zr置换量与磁化     

Sb掺杂Mg2-xZnxSi固溶体的热电性能

利用B2O3助熔剂法结合SPS技术制备了Mg2-xZnxSi0.99Sb0.01(0 ≤ x ≤ 0.1)固溶体。测量了300 K - 780 K温度区间内试样的电导率、塞贝克系数和热导率。发现晶格热导率随Zn取代量的增大而降低。而电导率随Zn取代量的增大而先降低后增大。讨论了影响电导率与晶格热导率的变化规律的具体内在机制。所有样品中x=0.075样品的功率影子最高,在780 K达到1.76 mWm-1K-2,比基体Mg2Si0.99Sb0.01高约18%。x=0.1样品具有最低的晶格热导率,在770 K达到2.86 Wm-1K-1。低晶格热导率使Mg1.9Zn0.1Si0.99Sb0.01具有最高热电优值,在780 K达到0.37。     

Gd2(Zr1-xCex)2O7热障涂层陶瓷层材料的CMAS热腐蚀行为研究

在1250℃C的温度下对Gd2(Zr1-xCex)2O7(x=0,0.1,0.2,0.3)陶瓷分别进行了5、10和20 h不同腐蚀时间的CMAS热腐蚀实验,利用XRD、SEM及EDS等表征手段对腐蚀过程中元素的扩散、物相和形貌的变化进行了研究.结果 表明,CMAS与Gd2 (Zr1-xCex)2O7(x=0,0.1,0...     

Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2高熵合金的微观组织与力学性能

采用电弧熔炼工艺制备了CrxCuFe2Mo0.5Nb0.5Ni2(x=0,0.5,1.0,2.0,摩尔比)高熵合金,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计对合金的物相结构、微观组织形貌、元素分布和硬度进行了分析。结果表明,合金物相主要由面心立方固溶体相(FCC)、体心立方固溶体相(BCC)和密排六方固溶体相(HCP)组成。Cr含量的增加,有利于BCC相的形成。合金组织主要呈树枝晶和枝晶间结构组成。合金中Nb、Mo和Cu元素分别偏聚于枝晶和枝晶间区域,Fe、Cr和Ni元素的分布相对均匀。合金硬度随Cr含量的增加而逐渐增加,但增幅较小。     

二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性和力学性能的第一性原理研究

通过超晶胞(SC)方法和虚拟晶体近似(VCA)方法的第一性原理计算,研究了金属二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2 的形(0≤x≤1)成能、混合能、晶格常数、体积、弹性常数、熔点、弹性模量、维氏硬度、断裂韧性和态密度。结果表明,二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性随掺杂浓度的增加而降低。Ti1-x(Ta/Nb)xB2的体积随着掺杂浓度的增加而增加,这是因为Ta和Nb的原子半径大于Ti。而Zr1-x(Ta/Nb)xB2的体积逐渐变小,这归因于Ta和Nb的原子半径比Zr小。并且,二硼化物固溶体 (Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2是力学性质稳定的脆性材料。特别地是,Ta和Nb的掺杂剂可明显改善固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的脆性和体积模量以及断裂韧性,但硬度会降低。