Nd-Pd(Nd≤50at.-％)二元相图SCIEI

采用X射线衍射,示差热分析和金相等方法研究了Nd-Pd系相图中含0—50at-％Nd的区域。发现在该区域内存在6个金属间化合物:NdPd_5,NdPd_3,NdPd_2,Nd_2Pd_3,Nd_1Pd_5和NdPd。其中,NdPd_3,Nd_4Pd_5和NdPd是固液共熔化合物。还测出NdPd_5为SmPt_5型结构,NdPd_?为AuCu_3型结构,低于708±4℃的NdPd为CrB型结构。在该区域内共有3个共晶反应和3个包晶反应。     

金属间化合物CePd5，PrPd5和NdPd5的晶体结构

稀土金属对富Pd合金的氢化性能、磁学性能和催化性能有显著的影响，对Pd-RE台金系中最富Pd的化合物的研究是有意义的。本工作通过恰当的熔炼和热处理工艺制备出单相的金属间化合物CePd5，PrPd5和NdPd5，并应用X射线衍射分析确定了它们的晶体结构和晶格参数。研究发现：在Pd-Ce二元系中，最富Pd的化合物是具有CaCu5型六方结构的CePd5；而在Pd-Pr和Pd-Nd二元系中最富Pd的化合物分别是具有SmPt5型正交结构的PrPd5和NdPd5。报道了经指标化的这3种金属间化合物的X射线衍射数据，确定CePd5的晶格参数a=0．5372nm，c=0．4178nm；PrPd5和NdPd5的晶格参数分别是a=0．5278nm，b=0．9239nm，c=2．575nm和a=0．5265nm，b=0．9219nm，c=2．570nm。并对Pd-RE合金系和Pt-RE合金系中最富Pd化合物的化学计量和晶体结构进行了对比。     

冠状四核钯(Ⅱ)配合物的合成和晶体结构

合成了一种用作前驱体的、中性、具有冠状结构的新型水溶性四核钯配合物十一水·醋酸亚胺合钯([CH_3COO)_4Pd_4(NH_2)_4]·11H_2O),用元素分析和X射线单晶衍射仪(XRD)对其结构进行了表征,用热重-差热(TG-TDA)测试其热分解特性。结果表明,该化合物为正交晶系、Pccn空间群,其晶体它的结构是以4个(CH_3COO)Pd片段分别和4个-NH_2配体桥接,形成八原子的环状四核钯的配合物,也获得了该配合物的键长和键角等参数。TG-DTA测试显示化合物分解峰出现在231.4℃(低分解温度),该配合物中不含氯、膦和硝酸根,可作为新型的钯前驱体。     

PrPd_5——一种新的金属间化合物

文献[1,2]中曾报道Pr-Pd二元系中有PrPd_3,Pr_3Pd_4化合物存在,但未有有关AB_5型化合物的报道。我们已发现LaPd_5化合物是CaCu_6结构。最近我们又合成了新化合物PrPd_5。我们用99.9%纯度的Pd粉和99.9%纯度的Pr粒在300kgf/cm~2下压成整块,用氮化硼坩埚在感应炉中熔炼。铸锭在真空炉1000℃退火10h。样品化学分析结果接近理想配比1:5。采用CuK_α辐射,用带有石墨单色器的X射线衍射仪,在40kV,100mA下     

PrPd_5——A NEW INTERMETALLIC COMPOUND

<正> 文献[1,2]中曾报道Pr-Pd二元系中有PrPd_3,Pr_3Pd_4化合物存在,但未有有关AB_5型化合物的报道。我们已发现LaPd_5化合物是CaCu_6结构。最近我们又合成了新化合物PrPd_5。 我们用99.9％纯度的Pd粉和99.9％纯度的Pr粒在300kgf/cm~2下压成整块,用氮化硼坩埚在感应炉中熔炼。铸锭在真空炉1000℃退火10h。样品化学分析结果接近理想配比1:5。采用CuK_α辐射,用带有石墨单色器的X射线衍射仪,在40kV,100mA下     

二（2—乙基己基）单硫代磷酸在盐酸介质中萃取钯

在盐酸介质中用二(2-乙基已基)单硫代磷酸萃取钯,其萃取性能随着盐酸浓度增高而降低。用连续变换法、斜率法和饱和法测得萃合物的组成为Pd_2L_3Cl,IR和H'NMR光谱进一步论证了其反应机理为阳离子交换机理;P=S键中的S原子与钯形成配位键。萃取反应如下: 2H_2PdCl_4+3HL(?)H_2Pd_2L_3Cl_3+5HCl     

Nd-Fe-B三元系相图的研究 Ⅱ.过Nd_2Fe_(14)B点的等硼和等Nd垂直剖面相图

根据差热分析测量的相变点和铸态样品的金相观察及微区成分分析,绘制了通过Nd_2Fe_(14)B正分点的等硼(B=5.88at.-%,Nd≤45.41at.-%)与等钕(Nd_2Fe_(14)B-Nd_(1.1)Fe_4B_4)两个三元垂直剖面相图。证明合金液相冷却时,四方结构的Nd_2Fe_(14)B和Nd_(1.1)Fe_4B_4是经包晶反应析出的,而不是固液同成分析出。     

太阳能电池RE_2MgNi_9电极材料的制备及性能研究

采用中频感应熔炼法制备了太阳能电池的La_2MgNi_9和Nd_2MgNi_9电极材料;分析了铸态和退火态电极材料的显微形貌和电化学性能。结果表明,退火态La_2MgNi_9和Nd_2MgNi_9电极材料中都只存在PuNi_3型结构的单相(La/Nd,Mg)Ni_3相;退火态La_2MgNi_9和Nd_2MgNi_9电极材料的活化性能分别为3和4;La_2MgNi_9电极材料的C_(100)、C_(300)、S_(100)和S_(300)都要小于Nd_2MgNi_9电极材料;在相同的放电电流密度下,Nd_2MgNi_9电极材料的高倍率放电性能要高于La_2MgNi_9电极材料。     

烧结NdFeB永磁合金的边界显微结构与磁硬化SCIEI

用TEM观察了烧结NdFeB永磁合金的内边界显微结构,发现该合金存在4种类型的边界。回火前后前三类边界的形貌没有变化,而第4类边界的显微结构发生了显著的变化。用SAED和AES分析了第4类边界的成分与结构,该边界由两个区域组成,即富Nd相区和Nd_2Fe_(14)B晶粒的外延层。回火时,由于原子的扩散和物质迁移,Nd_2Fe_(14)B晶粒的外延层发生了磁硬化,因而合金的矫顽力得到提高。     

NaCl-KCl-NdCl3-AlCl3熔盐体系电解制备Nd-Al合金及机理

在700℃的NaCl-KCl体系中,采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法等电化学测试方法研究了钨电极上Nd(Ⅲ)的电化学行为以及与Al(Ⅲ)共沉积的电化学过程。结果表明:在低扫描速率(0.1～0.5V·s~(-1))下,NaCl-KCl-NdCl_3熔盐中Nd(Ⅲ)的还原是一步交换3个电子的准可逆过程,该还原过程由扩散步骤控制,扩散系数约为1.2×10~(-5) cm~2·s~(-1)。将AlCl_3引入NaCl-KCl-NdCl_3熔体后,循环伏安、方波伏安以及开路计时电位测试结果表明,电解过程中形成了3种Nd-Al金属间化合物(Nd_3Al_(11)、NdAl_3和NdAl_2),其形成机理为Nd在预先沉积的Al上发生欠电位沉积。通过电动势法,计算了700℃时Nd-Al金属间化合物的热力学参数,如两相共存下Nd的活度和相对偏摩尔吉布斯自由能以及Nd-Al金属间化合物的标准吉布斯自由能。在-2.3 V下进行恒电位电解5 h制备了Nd-Al合金,所得合金由Nd_3Al_(11)、NdAl_3、NdAl_2和Al4种物相组成。     

TiAl/40Cr扩散连接接头的界面结构及相成长

在 1173～ 1373K、0 .3～ 5 .4ks的接合条件下对TiAl金属间化合物与 4 0Cr钢进行了真空扩散连接。采用扫描电镜 (SEM )、电子探针微区成分分析 (EPMA)、X射线衍射分析 (XRD)等方法确定了反应相的种类和界面结构。研究结果表明 ,在 1373K的接合温度下 ,TiAl/ 4 0Cr接头生成了TiC ,Ti3 Al,FeAl和FeAl2 4种反应相 ,形成了 3个反应层 ,界面结构为TiAl/Ti3 Al+FeAl+FeAl2 /TiC/脱碳层 / 4 0Cr钢。界面总反应层的厚度随接合温度和接合时间按抛物线方程成长 ,成长的活化能Q为 2 11.9kJ/mol,成长常数k0 为 4 .6× 10 -5m2 /s。当脆性反应层厚度为 3μm时 ,TiAl/ 4 0Cr钢接头的室温拉伸强度达到 183MPa的最大值。     

二元Al基粉末扩散反应的研究

为了研究二元Al基混合粉末的扩散反应，采用粉末冶金方法，利用光镜、扫描电镜和X射线衍射技术研究了Cr-Al、Fe-Al和Cu-Al生坯、烧结体的显微组织和相结构。结果表明，Cr、Fe和Cu粉末与Al粉末经过固相烧结，在粉末颗粒界面处形成扩散反应区域，在扩散反应区域中形成了相应的Cr-Al9、Fe2Al5和Cu9Al4、CuAl金属间化合物，金属间化合物的生成规律与二元扩散偶反应扩散规律密切相关。     

在AlCl_3的辅助下从LiCl-KCl-AlCl_3-Nd_2O_3熔盐中电解提取Nd

研究了753 K时Nd在W和Al电极上Li Cl-KCl-AlCl_3-Nd_2O_3体系中的电化学行为,同时研究了AlCl_3对Nd_2O_3的氯化作用,并直接以Nd_2O_3为原料,在W和Al电极上电解提取Nd,获得Al-Nd合金.在W电极上,Li Cl-KCl-Nd_2O_3体系中的循环伏安曲线中并未观察到Nd还原的信号.加入AlCl_3后,观察到Nd在预先沉积Al基体上欠电位沉积形成3种Al-Nd金属间化合物的电化学信号.在Al电极上Li Cl-KCl-AlCl_3-Nd_2O_3体系中观察到2种Al-Nd金属间化合物的形成信号.测量结果表明,AlCl_3能有效地氯化Nd_2O_3.在-2 A下,W电极上恒电流电解提取Nd,获得了Al-Nd合金,XRD分析结果表明,形成的合金含Al2Nd相.而在活性Al阴极上电解提取Nd,获得的Al-Nd合金含Al3Nd相.     

Ti-Ni-Cu三元扩散偶的界面研究

采用"铆钉法"制备了界面为曲面的Ti-Ni-Cu三元扩散偶,使用光镜和扫描电镜,结合电子探针微区元素分析技术,对扩散反应进行了分析.结果表明,Ti-Ni-Cu三元扩散偶在973 K反应200h,共生成了10个扩散溶解反应层,其中包括两个Ti-Ni二元金属间化合物(Ti2Ni,TiNi);3个Ti-Cu二元金属间化合物(TiCu,Ti3Cu4和TiCu4);5个Ti-Ni-Cu三元金属间化合物(TiNi2Cu,CuNi29Ti10,Cu3NiTi8,Cu12NiTi7,Ti50Ni32Cu18).     

热电池用锂钒氧化物正极材料的放电模式

合成V2O5-V2O3-Li2O体系的3种化合物LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2,并以其作为热电池正极活性物质、锂硼合金为负极、LiCl-KCl为电解质进行500℃、100 mA/cm^2的放电实验,研究该正极活性物质在放电中的物相转变过程,同时对V2O5、β-Li0.3V2O5、VnO2n＋1和VnO2n？1的放电反应进行分析。结果表明,LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2均进行分解式放电反应,生成LiV2O5、Li3VO4、V2O3和LiVO2等物相。分析认为V2O5和β-Li0.3V2O5可能出现嵌入反应直至转变为γ-LiV2O5,再由γ-LiV2O5进行放电,VnO2n＋1和VnO2n-1放电最终也将生成Li3VO4和V2O3。γ-LiV2O5和VO2放电过程中V4^＋歧化反应产生Li3VO4相和V2O3相,Li3VO4相较差的电子导电性使正极材料失去快速放电能力。     

机械化学反应合成Fe3Al-Al2O3复合粉体

以Fe3O4粉和Al粉为原料,采用机械球磨诱发化学反应制备了Fe3Al-Al2O3纳米晶复合粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体球磨过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。结果表明,球磨过程中,30 min后混合粉末中开始出现少量的Al2O3颗粒,1 h后大部分Fe3O4被还原,形成α-Al2O3、θ-Al2O3、Fe(Al)固溶体和FeO,另有Al剩余。球磨3 h后,大部分的θ-Al2O3转变为α-Al2O3,Fe(Al)固溶体、FeO和剩余的Al粉在机械力的作用下反应形成FeAl化合物和Fe.911O。继续球磨至5 h后,FeAl化合物和Fe.911O相互反应而完全消耗,得到Fe3Al-Al2O3复合粉体。机械力诱发的Fe3O4和Al之间的反应属于突发型反应,诱发反应的临界球磨时间约为50 min。     

熔盐电解制备铝钕中间合金及其机理

以Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF为电解质,Al_2O_3、Nd_2O_3为原料,对熔盐电解制备Al-Nd中间合金进行研究;采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)分析合金产物的形貌及组成;通过还原实验和循环伏安法,对Nd(Ⅲ)离子在Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF体系中的还原过程进行表征。结果表明:在温度935℃、恒压3.2 V条件下,通过Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF-(Al_2O_3、Nd_2O_3)体系可电解得到Al-Nd中间合金,富钕相集中分布在铝基体晶界区域,Nd(Ⅲ)离子主要通过铝热还原形式进入合金相,且Nd_2O_3的加入可起到去极化作用,使Al(Ⅲ)离子扩散系数大幅提高。     

Y2O3掺杂ZrSiO4涂层的微观组织和相结构研究

本文采用大气等离子喷涂成功制备了ZrSiO4及Y2O3掺杂ZrSiO4涂层,研究了Y2O3掺杂后ZrSiO4涂层微观组织结构、力学性能,并研究了涂层在1300 ℃下的烧结行为。结果表明,等离子喷涂ZrSiO4涂层主要由ZrSiO4、t-ZrO2、少量的m-ZrO2及无定型SiO2组成,而等离子喷涂ZrSiO4-5%Y2O3涂层主要由c-ZrO2、少量ZrSiO4相及无定型SiO2组成。相较于ZrSiO4涂层,Y2O3掺杂略微提高了ZrSiO4-5%Y2O3涂层的硬度和断裂韧性。在1300 ℃高温烧结48 h后等离子喷涂ZrSiO4涂层中(t,m)-ZrO2和无定型SiO2反应生成重新ZrSiO4相,该反应伴随着体积收缩,使得涂层中存在着大量孔隙和裂纹。相较于纯ZrSiO4涂层, ZrSiO4-5%Y2O3涂层中主要是c-ZrO2相和ZrSiO4相,添加Y2O3有助于涂层中的ZrO2保持在立方相（c-ZrO2）,提高了ZrO2的高温相稳定性。     

Mg-Er金属间化合物稳定性与电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法优化Mg-Er合金体系中MgEr、Mg2Er和Mg24Er5这3种金属间化合物的结构模型,通过形成热、结合能和电子结构的计算分析了化合物的稳定性与其晶体结构的内在联系。结果表明:3种Mg-Er金属间化合物的形成热和结合能均为负值,化合物的形成能力和稳定性均随着化合物中Er含量的降低而降低。在费米能级低能级区域,Mg的3s、2p轨道与Er的4f、5d轨道发生重叠,产生了轨道杂化;在费米能级高能级区域,Mg的2p轨道与Er的5d轨道也存在少量的杂化。随着化合物中Er含量的降低,化合物中平均每个原子在费米能级低能级处的成键电子数减少,化合物的稳定性降低。在Mg、Er原子周围均有大量的电荷存在,呈典型的金属键特征,Mg、Er之间的电子云只有部分重叠,交界处电荷的畸变不大。Mg-Er金属间化合物的价键结合具有金属键和共价键两重性,其中金属键占主导地位。Mg、Er原子的电荷转移量随化合物中Er含量降低而减少,化合物的共价键性降低,稳定性下降。     

NiSe2化合物对氧还原反应的电催化性能

以NiCl2和Se粉为原料,采用溶剂热法合成了NiSe2化合物。利用SEM、XRD技术对化合物的微观形貌和相结构进行了表征,化合物由立方结构的NiSe2晶粒组成,呈现出类似花椰菜的表面形貌。利用旋转圆盘电极研究了NiSe2化合物对氧还原反应的电催化性能。在0.5 mol/L H2SO4电解液中,NiSe2化合物对氧还原反应呈现明显的电催化活性,开路电位为0.80 V(vs.NHE)。在0.63~0.77 V(vs.NHE)电位范围内,测定的交换电流密度为1.35×10-5 mA/cm2。根据Koutecky-Levich方程计算出每个氧分子还原转移电子数约为3.8。