TiC涂层梯度硬质合金残余热应力分析

采用有限元方法分析有无梯度2种TiC涂层硬质合金的残余热应力,研究了残余应力随涂层及梯度层厚度的变化。结果表明:增加梯度层后,涂层内残余热应力的减小超过10%,合金中残余应力减小30%以上,表面残余应力也明显下降;随着涂层厚度的增加,涂层内拉应力大幅减小,剪切应力与等效应力略微增加,涂层梯度硬质合金的等效应力呈下降趋势;随着梯度层厚度的增加,涂层内残余应力减小,当梯度层厚度较大时,残余应力不再改变。因此,选择合适的涂层和梯度层厚度,涂层厚度一般为5～8μm,梯度层厚度控制在20μm左右,可以有效缓和残余应力,提高材料的结合强度。     

Ta2O5/Nb2O5粉末摇实密度的测定

采用一种特制的摇实装置,对Ta2Os/Nb2O5粉末的摇实密度进行测定.用该装置摇实Ta2O5/Nb2O5直到其体 积不再进一步减小,然后用Ta2O5/Nb2O5粉末的质量比摇实体积即可得到Ta2O5/Nb2O5的摇实密度.     

新铌酸盐Ba3Nd2Ti2Nb2O15的结构与微波介电特性

采用高温固相反应合成了A5B4O15型五层类钙钛矿结构新铌酸盐Ba3Nd2Ti2Nb2O15. Ba3Nd2Ti2Nb2O15晶体为三方晶系,空间群P3-ml(164),晶胞参数a=5.653 2(1) (A),c=11.611 7 (2) (A),V=321.377 (6)(A)3, Z=1.Ba3Nd2Ti2Nb2O15陶瓷在微波频段具有较高的室温介电常数40.1, 具有较高的Qf值19606GHz,接近于零的谐振频率温度系数 12×10-6K-1,因此,Ba3Nd2Ti2Nb2O15极有可能成为一种新型的介质微波陶瓷材料.     

离子辅助沉积对 Nb2O5薄膜特性的影响

为了提高Nb2O5薄膜的聚集密度,改善氧化铌薄膜的光学特性和机械特性,采用霍尔源离子辅助沉积(IDA)技术在K9玻璃基板上制备了Nb2O5单层薄膜,并与常规沉积条件下制备的Nb2O5薄膜作了比较.由于IAD技术使Nb2O5膜的聚集密度提高了14%,膜层折射率从常规工艺的2.03上升到2.18,膜层的附着力和牢固度从常规工艺的1.0×107N/m2提高到129.7×107N/m2.     

TiAl-5Nb在熔融LiCl-Li2O中的热腐蚀行为

采用浸没法研究了TiAl-5Nb金属间化合物在熔融LiCl-Li2O中的热腐蚀行为。TiAl-5Nb在750℃熔融LiCl-Li2O的抗腐蚀性能优于KS310不锈钢。TiAl-5Nb在腐蚀初期出现了较快的腐蚀，而后其腐蚀速率减慢并趋于平缓。TiAl-5Nb经熔融LiCl-Li2O腐蚀后，形成了双层结构的腐蚀膜：外层较厚由γ-LiAlO2晶粒构成，内层较薄由Ti的氧化物(Li2TiO3，TiO2)构成。γ-LiAlO2的快速生长导致了TiAl-5Nb腐蚀初期的快速腐蚀，而腐蚀后期较慢的腐蚀速率归因于Ti的氧化物构成的内层具有较好的保护性。     

压铸模功能梯度材料涂层数值模拟

压铸模模具的表面质量对模具的使用寿命影响很大,在压铸模表面涂覆功能梯度材料涂层可以有效延长模具使用寿命.采用幂函数来描叙功能梯度涂层材料成分的分布情况,用幂函数的指数来表示梯度的分布规律.功能梯度材料涂层被分为20层,每层中功能梯度材料成分按照幂函数形式分布.功能梯度材料的性能参数采用简单混合物运算法则计算.用有限元软件对涂覆有一定厚度不同梯度指数涂层的模具应力进行分析.先分析相同厚度不同梯度指数时涂层应力分布,确定合适的梯度分布指数,然后以这个梯度指数分析不同厚度功能梯度材料涂层的应力.计算的数据表明:梯度指数为1.5左右,厚度为15μm时,表面最大应力较小,涂层应力分布最合理.     

LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2材料的制备及其Nb2O5包覆改性

高镍层状LiNixCoyMn1-x-yO2（x≥0.6）三元材料具有较高的能量密度,但因锂镍混排、结构稳定性不佳等问题限制了其在锂离子电池中的应用。因此,采用Nb2O5包覆对三元材料LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2（NCM613）进行改性,并考察了不同包覆量对NCM613的形貌结构和电化学性能的影响,得出了最佳工艺条件的包覆量为0.75%。首先,采用共沉淀法制备了前驱体Ni0.6Co0.1Mn0.3(OH)2;然后利用高温固相法制备了裸样LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2（NCM613）;最后加入不同物质的量的Nb2O5粉末,通过球磨后高温烧结回火法制备了不同比例包覆量的Nb2O5@NCM613样品。XRD分析结果表明,各包覆样品与裸样NCM613的晶体结构相似,都具有完整的α-NaFeO2层状结构,阳离子混排程度较低;SEM分析结果表明,包覆样品和裸样NCM613均为1.0~1.5 μm的类球状粒子,且Ni、Co、Mn和Nb元素均匀分布在类球状材料表面;TEM分析结果表明,0.75Nb2O5@NCM613样品的Nb2O5包覆层厚度约为10~20 nm;材料电化学性能研究结果表明,在2.7~4.3 V、0.2C的电流密度条件下NCM613和0.75Nb2O5@NCM613的首圈放电比容量分别为208.11, 237.39 mA·h/g,1.0C循环100圈后,0.75Nb2O5@NCM613的放电比容量为176.43 mA·h/g,容量保持率高达86%。与裸样相比,在100圈循环后0.75Nb2O5@NCM613的阻抗明显降低,电化学极化降低,可逆性增强,这是因为Nb2O5包覆能提高材料的结构稳定性和电化学性能。可见,Nb2O5包覆高镍三元材料有利于推动高镍层状正极材料的工业化生产。     

ZrTiAlN涂层的残余应力分析

采用有限元法分析Q235 A基ZrTiAlN涂层的残余应力,研究涂层厚度、过渡层对残余应力的影响。结果表明:层-基界面边缘处存在明显应力集中现象;涂层内的切向应力和轴向应力主要表现为拉应力,径向应力则表现为压应力。涂层厚度的变化对层-基界面应力的性质与分布影响很小;但随着涂层厚度的增加,界面处的切向应力增大,径向应力和轴向应力减小。加入过渡层后,涂层内残余应力明显减小,其中含有TiAl/Zr过渡层的涂层的切向应力、轴向应力和径向应力的最大值分别降低33%,25%和14%。     

Nb—Ti—Si三元系中化合物的形成序列

运用扩散偶技术将Nb-80％Ti,Nb-60%Ti,Nb-40%Ti和Nb-20%Ti合金与Si组成扩散偶在1373K的退火，用电子探针微区成分分析法对其扩散层进行成分分析，研究结果表明：Si是Nb-Ti/Si界面反应中扩散最快的元素；Nb-80%Ti/Si,Nb-60%Ti/Si,Nb-40%Ti/Si,Nb-20%Ti/Si扩散偶的扩散通道分别为TiSi2→TiSi→Ti5Si4→Ti5Si3→Ti3Si→Be-ta,TiSi2→TiSi→Ti5Si4→Beta,NbSi2→Nb5Si3→Nb5Si3→Beta,NbSi2→Nb5Si3→Beta；此外，将这些扩散通道叠加到Nb-Ti-Si于1373K时的等温截面上，可以看出不同成分的Nb-Ti合金与Si扩散时中间化合物的形成序列。     

Preparation, characterization and photocatalytic behavior of WO3-TiO2/Nb2O5 catalysts

TiO2/Nb2O5 photocatalyst loaded with WO3 (WO3-TiO2/Nb2O5) was prepared by a modified hydrolysis process, and characterized by X-ray diffractometry, transmission electron microscopy, Raman spectra and UV-Vis diffuse refraction spectroscopy. The photocatalytic activity of WO3-TiO2/Nb2O5 was investigated by employing splitting of water for O2 evolution. The results indicate that WO3 loading can pronouncedly improve the photocatalytic activity of TiO2/Nb2O5 by using Fe3 as an electron acceptor under UV irradiation. The optimum molar fraction of the loaded WO3 is 2%, and the largest speed of O2 evolution for 2% WO3-TiO2/Nb2O5 catalyst is 151.8 μmol/(L·h).     

Morphological evolution of Nb2O5 in a solvothermal reaction: From Nb2O5 grains to Nb2O5 nanorods and hexagonal Nb2O5 nanoplatelets

Novel Nb₂O₅ nanorods and polygonal Nb₂O₅ platelets were generated by a simple solvothermal technique. The geometry evolution of the resultant Nb₂O₅ from amorphous nanoparticles to crystallized particles, from polygonal platelets to well-elongated nanorods was been studied in detail. The processing parameters, including the reaction temperature, reaction time, concentration of the precursors, and pH value of the solution, which affect the shape and size of the nanorods, were investigated. The Nb₂O₅ nanorods with different aspect ratios were examined by XRD, SEM and TEM. The experimental results show that Nb₂O₅ nanorod is the orthorhombic structure and well-crystallized. The growth of the nanorods follows their [001] direction. The successful generation of high quality Nb₂O₅ nanorods is not only important for transition metal oxide research, but also potentially important for further formation of new Nb-based 1-D nanostructures, such as NbS₂ and NbN. Funded by the International Cooperation Project of Hubei Province (2006 CA014)     

Effect of Nb on the Mechanical Properties of Ti／Al2O3 Composite

1　IntroductionMetallic Titanium and alloy are necessary to theaerospace materials because they have excellent propertiesof low density, high strength, and resistance to high tem perature and erosion. And alumina has fine properties ofcalorifics, m…     

Effect of Nb on the mechanical properties of Ti/Al2O3 composite

Ti/Al₂O₃ composite with improved mechanical properties was synthesized by the spark plasma sintering. The effect of Nb on the microstructure of the composite was analyzed by TEM, SEM and so on. The experimental results indicate that the bending strength, fracture toughness, micro-hardness and relative density of the composite are 897.29MPa, 17.38MPa·m^1/2, 17.13GPa and 99.24% respectively when adding 1.5vol Nb. The bending strength is improved by reason of forming dislocation ring and transfering fracture mode from integranular to mixture fracture of intergranular and transgranular. The crack propagating is mainly the deflection bridging. It indicates a reduction of crack driving force and an increase in crack growth resistance, which results in toughness enhanced. Funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50232020) and the Natural Science Foundation of Shandong Province (No. 2002F21)     

Cr_2O_3及Nb_2O_5掺杂CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷结构与介电性能

采用固相法制备了Cr2O3、Nb2O5掺杂的钛酸钙铜基高介电陶瓷,研究了Cr2O3、Nb2O5掺杂对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷晶体结构、显微结构及介电性能的影响.结果表明:当掺杂量x在所研究区域质量分数0~0.8%之间时,样品均形成纯钙钛矿固溶体;两种掺杂对钛酸钙铜陶瓷的晶体生长均有抑制作用,Cr2O3掺杂的样品在1100℃致密成瓷,Nb2O5掺杂的样品在1080℃致密成瓷;当Cr2O3掺杂量为质量分数0.4%、Nb2O5掺杂量为质量分数0.4%时,与纯CCTO相比,两种掺杂对陶瓷的介电性能均有明显的改善作用,室温、1kHz下陶瓷的介电损耗分别为0.04、0.17,Cr2O3掺杂钛酸钙铜陶瓷性能要优于Nb2O5掺杂的钛酸钙铜陶瓷.     

“绣球”状中空C/Nb2O5微球的制备及其 电化学性能研究

以草酸铌为铌源,空心碳球为模板,采用简单的水热法合成了具有独特形貌的“绣球”状中空C/Nb2O5微球。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了所制备中空C/Nb2O5微球的微观结构,并采用电化学工作站研究了其作为负极材料的锂离子电池的电化学性能。研究结果表明,直径约为1 μm的空心碳球被Nb2O5包覆,中空C/Nb2O5微球呈现出独特的“绣球”形状,使其比表面积明显增大;在电流密度为40 mA/g下,中空C/Nb2O5微球和Nb2O5微球作为负极材料的锂离子电池的初始放电比容量分别为402.26 mA·h/g和336.44 mA·h/g,经过50次充放电循环后,当电流密度返回40 mA/g时,中空C/Nb2O5微球的放电容量为192.38 mA·h/g,而Nb2O5微球的放电容量仅为4.86 mA·h/g。说明这种特殊的“绣球”状中空结构有效地增加了Nb2O5的表面积,并使得中空C/Nb2O5微球负极材料具有高的比容量和良好的可逆性能。     

介孔分子筛Nb2O5/SBA-15催化合成油酸甲酯

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法合成了Nb2O5/SBA-15催化剂。通过XRD、BET等测试手段对样品进行了分析。结果表明,负载Nb2O5的SBA-15分子筛具有高度有序的二维六方介孔结构,并且具有较大的比表面积、孔容和孔径。Nb2O5/SBA-15分子筛催化剂的酯化反应最佳反应条件为：醇酸物质的量比为2∶1,反应温度160 ℃ ,反应时间4 h,催化剂用量为原料总质量的9.10%。Nb2O5/SBA-15催化剂具有较好的稳定使用性,是一种合成油酸甲酯的理想固体酸催化剂。     

Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2阳极电催化降解含环己酮废水的研究

高浓度、组成复杂的工业有机废水难以直接用普通的生物处理法处理，因此，需要探索经济有效的废水处理方法.电化学氧化法是比较有效的处理该类废水的方法.采用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极作为阳极，探索利用阳极电催化氧化法处理含环己酮废水的方法，采用紫外-可见分光光度法对降解反应过程进行监测, 对降解反应机理进行了探讨,对电解反应条件进行了优化.实验结果表明，用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极电催化降解处理含环己酮的有机废水是一种有效的方法，并与生物处理法联用，产生了节约废水处理费用的良好方法.