稀土氧化镧掺杂钼合金的强化机制研究

使用粉末冶金工艺制备了不同体积分数稀七氧化镧颗粒掺杂的钼合金。观察了该合金的显微组织并测试了其力学性能。结果表明，稀士氧化镧掺杂钼合金由于其细小的氧化镧颗粒和细小的晶粒的作用而具有较高的屈服强度。对稀士氧化镧掺杂钼合金强化机制的分析结果表明，钼合金的屈服强度主要来源于三个部分：变形前基体强度、细小稀士氧化镧颗粒贡献的强度和细小钼合金晶粒贡献的强度，并给出了稀土氧化镧掺杂钼合金屈服强度与稀土氧化镧颗粒尺寸、体积分数以及晶粒尺寸之间的定量解析关系。     

掺镧TZM合金的组织结构

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析出。     

Microstructure of La-TZM alloy doped with rare-earth oxide La203

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析i‰     

镧钼丝组织结构和性能的研究

对掺杂镧的钼粉、坯条、棒料及不同温度退火的丝料的性能及组织结构分析表明：掺杂粉中的镧以硝酸镧、氧化镧及镧钼氧化物的形态存在，坯条、棒料及丝材中的镧以氧化斓的形态存在。丝材中呈纤维状的氧化镧在１６００℃开始分裂成粒子串。微量镧能显著提高钼的再结晶温度，并形成长宽比大的晶粒，且能提高其塑性和高温抗蠕变性能，高镧钼可改善其高温再结晶后的低温脆性，并具有很好的电子发射性能。     

钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析

研究掺杂稀土镧的钼粉经压型、烧结、交叉换向轧制而成的钼镧合金板热冲压钼舟变温变载下的力学行为,探讨高温退火后析出物的弥散分布对钼镧合金板材力学性能的影响及加热制度对合金板材冲压成型性能的影响,分析料舟的断裂机制.研究表明,弥散分布的La2O3明显提高了钼板再结晶温度与力学性能,交叉轧制降低了板材纵向和横向力学性能的差异,有利于钼镧合金板的冲压成型;对2.8 mm厚Mo-1.0％La2O3合金板及冲压模具在550℃进行加热,将得到最大的冲压变形量;钼舟在18管炉内承受变温变载荷长期运行后,由于材料内部的空位迁移与滑移面上的位错滑移导致的韧窝撕裂,使料舟最终发生了宏观断裂.     

稀土掺杂对钼条及钼丝组织和性能的影响

本文采用液-液掺杂的方式,将单一稀土或复合稀土的硝酸盐掺入钼酸铵溶液中得到掺杂钼酸铵,然后通过粉末冶金的方法制得钼合金坯条,再经过旋锻、拉拔得到掺杂钼合金丝材样品。采用拉伸试验机、金相显微镜等测试手段研究了镧、钇和镧钇复合稀土掺杂对钼坯条及钼丝材性能的影响规律。研究结果表明,稀土掺杂可显著提高钼合金丝的高温强度和弯折性能,相比于单一稀土元素掺杂,镧钇复合掺杂可获得更好的高温力学性能。镧钇复合掺杂钼合金再结晶组织呈现等轴晶和锁状燕尾搭接晶的混合组织。     

终轧加工率对钼及钼镧合金板材组织及性能的影响

以粉末冶金方法生产的25min×280min×320mm纯钼及钼镧合金板坯为实验原料,研究了不同的热轧终轧加工率对钼及钼镧合金板显微组织及力学性能的影响。结果表明,将纯钼及钼镧合金板热轧终轧加工率控制在50％以上,轧后纯钼板材的显微组织为细化的纤维流线组织,纵、横向的吃分别为795,885MPa,也分别达到27％,21％,其后续的温轧加工不开裂;而钼镧合金板材不论是显微组织,还是力学性能均好于纯钼。进一步的生产实践证明,将钼及钼镧合金板的热轧终轧加工率控制在50％以上,其强度、塑性和硬度匹配良好,弯曲性能和后序的温轧加工性能明显提高。     

氧化物掺杂钢丝中掺杂颗拉的特性

钼丝和钼箔广泛用于白炽灯作冷却芯杆、灯丝支架和箔封。掺杂钼具有很高的高温强度和再结晶温度，高温应用中已大量取代未掺杂的钼材。掺杂铝却-硅（AKS）的钼由于细小钾泡对晶界的钉扎作用，再结晶温度可达1800℃（未掺杂的钼仅为1200℃），而氧化镧掺杂的钼，再结晶温度更高。     

氧化镧对履带堆焊层合金微观组织与耐磨性的影响

目的研制一种新型含氧化镧(La_2O_3)堆焊装甲车履带用药芯焊丝,通过细化堆焊层合金的微观组织,提高堆焊层合金的耐磨性。方法采用堆焊的方法制作堆焊层合金,采用金相显微镜观察了其表面显微组织,并测定了其表面洛氏硬度和耐磨性。结果堆焊层合金微观组织由粒状贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成。未加氧化镧的堆焊层合金初生奥氏体晶粒粗大,其平均尺寸在42μm,耐磨性为6000 min/g;当药芯焊丝中加入质量分数为2.5%的氧化镧之后,堆焊层合金的奥氏体晶粒尺寸最小,其平均尺寸为36μm,耐磨性为12 300 min/g。铝酸镧(LaAlO_3)的(001)面与奥氏体(100)面之间的二维错配度为3.81%。结论铝酸镧作为γ-Fe的异质形核核心最有效,说明堆焊层合金中铝酸镧可以使初生奥氏体的晶粒尺寸得到细化,从而改善了履带堆焊层合金的耐磨性。     

镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3压电陶瓷的结构与性能

采用传统陶瓷工艺制备了镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3无铅压电陶瓷,研究了材料的结构、介电和压电性能.发现镧掺杂有利于生成稳定的钙钛矿结构,促进了晶粒生长.镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3陶瓷表现出明显的弛豫特性,当镧掺杂量为5mol%时,1200℃烧结样品室温下的介电常数从630提高到855,介电损耗从5.2%减小到3.3%.适量的镧掺杂大幅降低了材料的电导率,最佳的掺杂量为1 mol%,测量温度为75℃时,该配方1200℃烧结样品的电导率σ仅为7.75148×10-13S·cm-1,同掺杂前的9.50827×10-11 S·cm-1前相比减小了3个数量级.     

超音速火焰喷涂陶瓷涂层在省煤器防护中应用

本文分析了电厂省煤器腐蚀的原因,针对省煤器高温下的O2-Fe2O3-Fe3O4腐蚀体系,在进行理论分析可行性后,提出采用NiCr—Cr3C2系金属陶瓷结构层进行防腐,在实践中,应用超音速火焰喷涂技术（HVOF）,达到长效防腐的目的。     

用喷雾热分解法制备Gd2O3-Y2O3-ZrO2电解质材料的性能

用喷雾热分解方法制备了2mol%Gd2O3-8YSZ的粉末,用激光粒度分析,X射线衍射(XRD),BET法和扫描电子显微镜(SEM)检测粉末和陶瓷体的性能和结构。结果表明,获得的粉末粒径为12.18μm,晶粒尺寸为100nm,比表面积为25.09m2/g。粉末和陶瓷体材为立方结构。陶瓷体的烧结密度大于98%理论密度。在操作的温度高于600℃下的电导率达2×10-3S/cm。证实Gd2O3-8YSZ材料完全适用于作中温固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质。     

采用交流阻抗谱研究Gd2O3-Yb2O3共掺杂二氧化锆基热障涂层的高温氧化行为（英文）

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备3Gd2O3-3Yb2O3-4Y2O3(摩尔分数,%)共掺杂的二氧化锆(GY-YSZ)基热障涂层(TBCs)。采用交流阻抗谱(IS)并结合扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱和X射线衍射分析仪(XRD),研究GY-YSZ涂层在1050°C的高温氧化行为。交流阻抗谱中不同的电学信号分别反映GY-YSZ晶粒和晶界的信息,采用电路拟合的方法对其进行分析。在氧化过程中GY-YSZ的导电机制发生变化,原因是稳定剂在氧化过程中发生扩散导致了O2-空位和晶格畸变的产生。研究发现,应该选择合适的测试温度评价GY-YSZ晶粒或晶界的氧化行为,其各自的氧化信息与交流阻抗谱中阻抗值的变化相对应。测试氧化过程中晶粒和晶界阻抗值变化的温度分别为200°C和300°C。     

环境功能材料--绿色研磨介质的制备

提出以耐火材料废料为主要原料制备性能优良的陶瓷研磨介质.以硅酸铝及刚玉质耐火材料废料及广西高岭土为原料,采用等静压成型及低温快烧工艺,在CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系中低成本制备了氧化铝含量低于60%的高性能绿色陶瓷研磨介质.所制备的陶瓷研磨介质具有非常优良的耐磨性能,其磨损率与我国目前进口最高水平的含氧化铝在90%以上的陶瓷研磨介质的磨损率相当.研究发现氧化铝含量为50%和55%的瓷球的耐磨性明显优于氧化铝含量为60%的瓷球.XRD分析表明,氧化铝含量为50%和55%的瓷球含有少量的石英相.而现有氧化铝含量在60%以下,含石英相的陶瓷材料,因石英高温相变,材料强度一般不高.研究表明,适当设计化学和相组成及显微结构,石英含量从可观察至15%之间,所制备瓷球的强度随石英含量提高而迅速提高.本文在CaO-Al2O3-SiO2、MgO-Al2O3-SiO2及CaO-MgO-Al2O3-SiO23个体系中均制备了性能优良的陶瓷研磨介质.初步研究发现在CaO-Al2O3-SiO2体系制备的瓷球的磨损率最低,CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系制备的瓷球的磨损率次之,而在MgO-Al2O3-SiO2体系中制备的瓷球的磨损率最高.     

Bi2O3与Sb2O3掺杂对ZnO力学性能的影响

设计、制备了三个系列(不同Bi2O3与Sb2O3掺杂浓度)的ZnO基复合材料.力学性能测试的结果表明,Bi含量(2%,原子分数)保持不变,随Sb含量(在合适的剂量范围内)的增大,由于基质ZnO晶粒减小,陶瓷致密度增大,所得材料的模量、抗弯强度以及断裂韧性均增大;Sb含量(3%,原子分数)保持不变,随Bi含量的增大,由于基质ZnO晶粒增大、陶瓷致密度减小,所得材料的模量、抗弯强度以及断裂韧性均减小.在设计组成范围内材料的最佳力学性能约为:弹性模量114 GPa,弯曲模量115GPa,抗弯强度 120 MPa,断裂韧性1.87 MPa·m1/2.     

Thermochemistry of GaBO3 and phase equilibria in the Ga2O3–B2O3 system

Employing a Tian-Calvet-type calorimeter operating in the scanning mode at temperatures from 1120 to 1220 K, the enthalpy change, Δ_dH, associated with the decomposition of GaBO₃ (=1/2β-Ga₂O₃+1/2B₂O₃(liq.)) and the corresponding decomposition temperature, T_d, were determined: Δ_dH=30.34±0.6 kJ/mol, T_d=1190±5 K. Using the transposed-temperature-drop method the thermal enthalpy, H(T)−H(295 K), of GaBO₃ was measured as a function of temperature, T, in the region from 760 to 1610 K; the results obtained are

[H(T)−H(295 K)]/(J/mol)=104.8·(T/K)−31 300 (760 K<T<1190 K),

[H(T)−H(295 K)]/(J/mol)=138.8·(T/K)−41 480 (1190 K<T<1590 K).

On the basis of the experimental results, the enthalpy and entropy of formation, Δ_fH and Δ_fS, respectively, of GaBO₃ from the component oxides were derived:

Δ_fH=−30.34 kJ/mol,Δ_fS=−25.50 J/(K·mol) at 1190 K,

Δ_fH=−10.55 kJ/mol,Δ_fS=−5.48 J/(K·mol) at 298 K.

The enthalpy versus temperature curve shows, apart from a step associated with the decomposition of GaBO₃, a further step at 1593 K which is attributed to a monotectic equilibrium.     

含Ce2O3渣系作用浓度的计算模型

为研究精炼渣中Ce2O3的加入对渣中Al2O3活度的影响,根据炉渣结构离子与分子共存理论和相关相图,建立1500℃下Ce2O3-Al2O3和CaO-Al2O3-Ce2O3渣系作用浓度的计算模型,考察Ce2O3对Al2O3作用浓度的影响。结果表明：对于Ce2O3-Al2O3渣系,当Ce2O3的摩尔分数在0.49左右时,Ce2O3·Al2O3的作用浓度达到最大值0.90,使得Al2O3和Ce2O3的作用浓度均达到较低水平;对于CaO-Al2O3-Ce2O3渣系,模型所计算的Al2O3作用浓度与实测Al2O3活度的变化趋势一致,即Ce2O3含量一定时,随着w(CaO)/w(Al2O3)的增加,Al2O3的作用浓度降低;保持w(CaO)/w(Al2O3)不变,随着Ce2O3含量的增加,Al2O3的作用浓度降低。同时,由计算结果绘出CaO和Ce2O3的等作用浓度线。总之,精炼渣中添加一定量的Ce2O3能够有效地降低Al2O3的作用浓度,这能提高精炼过程中高质量洁净钢中Al2O3的去除速率和精炼渣的精炼效率。     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的研究现状

综述了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的研究现状，总结了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的必备条件，对内氧化动力学和热力学进行了详细的阐述，并以Cu2O为氧源，采用内氧化法制备了Al2O3／Cu复合材料，验证了其优越的室温和高温性能；对以复合材料棒材为原料制备的点焊电极进行装机试验，结果表明其寿命为传统Cu-Cr—Zr电极的3～5倍；最后着重分析了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料发展过程中亟待解决的问题。     

Y2O3改性渗铝工艺及渗层抗高温氧化性研究

采用在20钢上复合电镀Ni-Y2O3层后再扩散渗铝的方法，得到了Y2O3改性的渗Al复合层，并对渗层氧化性能进行了试验研究。SEM及EDXA观察结果表明，经Y2O3改性的渗层，Y2O3颗粒均匀分布于渗层中，且表面铝含量达到30．65％。不连续氧化和循环氧化试验的结果表明，其抗高温氧化性能明显提高，分别为纯铝渗层的2．5倍和3倍。     

熟料烧结过程中氧化铁反应行为的热力学分析

通过对Fe2O3与碳酸钠、氧化钙以及硅酸钙反应的热力学分析,明确Fe2O3在铝土矿炉料烧结过程中的热力学反应规律。热力学计算、分析结果表明:Fe2O3在正常烧结温度范围内能与Na2CO3或CaO发生反应,但更易与CaO反应形成2CaO.Fe2O3或CaO.Fe2O3,Fe2O3和Na2O.Fe2O3能使2CaO.SiO2和3CaO.2SiO2转变为CaO.SiO2,CaO.SiO2进一步与Na2O.Al2O3或Na2O.Fe2O3反应生成不溶的三元化合物而造成烧结法生产氧化铝过程中Na2O和Al2O3的损失。4CaO.Al2O3.Fe2O3不能由铁酸钙和铝酸钠相互反应产生,而可能是CaO、Al2O3和Fe2O3三者直接反应的产物,且在烧结条件下Na2O.Fe2O3可分解4CaO.Al2O3.Fe2O3。