EFFECT OF LaCoO3 COATING ON THE INTERMEDIATE TEMPERATURE OXIDATION BEHAVIOR OF SUS 430 METALLIC INTERCONNECT

通过溶胶--凝胶提拉法在SUS 430合金表面施加LaCoO₃钙钛矿导电涂层, 并研究其对固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体SUS 430合金中温氧化行为的影响. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对施加涂层合金的氧化物相结构与微观形貌进行表征, 并采用“4点法”测量施加涂层合金表面氧化膜的面比电阻(ASR).750 ℃空气中的循环氧化结果表明, 施加LaCoO₃涂层合金的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,氧化速率常数K为4.18×10^-15 g²/(cm⁴•s),比与未施加涂层合金降低了1---2个数量级;LaCoO₃涂层有效地抑制了Cr₂O₃相的形成, 减缓了MnCr₂O₄尖晶石的生长. 最终使得SUS 430合金的氧化抗力和氧化后的导电性得到增强.     

阳极氧化法制备TiO2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO₂氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO₂ 膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO₂ 膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH₂相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH₂相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。     

C／C复合材料防氧化涂层SiC／SiC—MoSi2的制备与抗氧化性能

采用包埋法和涂刷法在C/C复合材料表面依次制备了SiC内涂层和SiC-MoSi2外涂层,借助XRD与SEM对涂层的微观结构进行了分析,研究了涂覆后的C/C复合材料在高温静态空气中的防氧化性能.结果表明:SiC/SiC-MoSi2复合涂层有效缓解了MoSi2与C/C热膨胀不匹配问题,涂层无裂纹;复合涂层在900和1500℃静态空气环境下均可对C/C复合材料有效保护100 h以上;涂层的多层、多相结构以及在高温氧化后表面生成的SiO2薄膜是其具有优异防氧化性能的原因.     

CHARACTERISTICS AND FORMATION MECHANISM OF CORROSION SCALES ON LOW--CHROMIUM X65 STEELS IN CO2 ENVIRONMENT

利用高温高压CO₂腐蚀模拟实验以及ESEM, EDS, XPS和SEM等分析技术, 研究了4种不同含Cr量的X65管线钢的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜结构特征. 结果表明: 含Cr量高的钢平均腐蚀速率小, 无Cr和含1\%Cr的钢的腐蚀形态为局部腐蚀, 含3%和5%Cr的钢的腐蚀形态为全面腐蚀. 在高温高压CO₂腐蚀环境中, 含Cr钢的腐蚀产物膜为FeCO₃和Cr(OH)₃竞争沉积形成的多层结构, 其中1Cr-X65和3Cr-X65的腐蚀膜具有3层结构, 5Cr-X65的腐蚀膜是双层结构. Cr在腐蚀产物膜层中出现局部富集, 远高于基体中的Cr含量. 高含Cr量使腐蚀产物膜中的Cr(OH)₃含量高, 并提高了腐蚀膜的保护性能, 从而引起腐蚀形态发生转变, 腐蚀速率降低. FeCO₃和Cr(OH)₃共沉积层膜对低铬钢的抗CO₂腐蚀性能具有关键的影响.     

天然气管线钢CO2腐蚀研究进展

天然气管线面临日益严重的CO₂腐蚀问题。针对管线内特定的腐蚀环境,总结了当前CO₂腐蚀在反应机理、影响因素以及腐蚀控制方面的研究进展,最后展望CO₂腐蚀研究今后的发展方向。     

TiO2纳米阵列超疏水膜的制备及耐腐蚀性能

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管阵列,使用六甲基二硅胺烷对TiO2纳米管阵列进行低表面能处理,得到超疏水表面．用接触角测量仪测定表面疏水性,采用SEM、EDS技术研究改性前后试样表面的形貌和元素组成,并利用极化曲线和电化学阻抗谱法研究了超疏水膜的耐腐蚀性能．结果表明,TiO2纳米管阵列经改性后超疏水效果明显,...     

ELECTROMECHANICAL COUPLING COEFFICIENT (K33) OF Fe72.5Ga27.5 MAGNETOSTRICTIVE ALLOY

采用区熔定向凝固法制备目标成分为Fe_72.5Ga_27.5的磁致伸缩定向生长试样. 采用改进的交流阻抗法测定定向生长态及其淬火态(1000 ℃/3 h, W. Q.)试样的阻抗谐振频率谱, 求出不同偏振磁场和预压力情况下的动态机电耦合系数K₃₃. 由于Fe--Ga合金的磁致伸缩性能比Tb--Dy--Fe巨磁致伸缩材料小一个数量级, 原有的测试方法不易得到Fe--Ga合金的K₃₃. 本实验在拾取信号时采用了四线并接接线方式并将交流激励信号输入水平调整到0.5 A, 获得了稳定且明显的Fe--Ga合金阻抗谐振频率谱线. 实验结果表明: 定向生长试样在32.7 mT偏振磁场、无预压应力下K₃₃为0.103; 淬火态试样在同样偏振磁场和无预压应力下
K₃₃达到0.137. K₃₃随外加偏振磁场的增大而减小, 随预压力的增大呈现先增大而后减小的趋势. 淬火态试样的K₃₃较定向生长试样有明显提高. 外加偏振磁场和预压力对淬火态试样的K₃₃的影响规律同定向生长试样一致.     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

SiC长纤维表面(Al+Al_2O_3)复合涂层的制备

利用反应磁控溅射法在SiC长纤维表面沉积了(Al+Al_2O_3)扩散阻挡涂层,研究了沉积工艺参数对涂层的成分、沉积速率的影响,以及涂层对SiC纤维的表面残余应力及力学性能的影响.结果表明,随着溅射功率的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先迅速增加后缓慢增加;随着工作气压的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先缓慢降低,在工作气压到达一定值时,沉积速率快速下降随后缓慢下降.沉积的(Al+Al_2O_3)复合涂层保护了SiC纤维的富C层,起到了保证纤维与Al_2O_3涂层之间结合力的作用;激光Raman谱显示改性后纤维的表面残余应力有降低趋势.室温和高温处理后复合丝的拉伸强度分别是计算值的97.69%和98.77%,涂层对纤维的力学性能影响很小.     

PREPARATION AND CHARACTERISTICS OF HIGH TEMPERATURE PROTON CONDUCTOR Ba3Ca1.18Nb1.82O9-δ

对经6与10 h球磨的BaCO₃, CaCO₃和Nb₂O₅的混合粉体进行冷压成型, 1400 ℃/10 h高温烧结后, 获得了不同致密度的Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ样品. 激光粒度、DSC--TG和SEM分析表明, 适度延长球磨时间, 可降低合成温度, 细化粉体粒度, 提高样品的致密度. 电化学阻抗谱测试表明, 在300---800 ℃温度范围内, 6和10 h球磨粉体制备的烧结样品总电导率与温度的关系符合Arrhenius方程, 电导激活能分别为0.84和0.68 eV. 提高样品的致密度是降低电导激活能、提高中低温(300---600 ℃)导电性能的有效途径.     

P110钢在CO2／H2S环境中的适用性研究

采用高温高压实验设备辅以失重法,研究了CO2／H2S腐蚀环境中P110钢的腐蚀性能,用SEM、EDS和XRD等分析了腐蚀产物．分别用电化学充氢及NACE TM0177A法对P110钢进行耐氢损伤试验．结果表明,虽然P110钢在试验环境中的均匀腐蚀速率很小,未发生点蚀,但随着充氢量的增加,强度、伸长率及断面收缩率均降低．...     

STUDY ON HIGH TEMPERATURE DEFORMATION CHARACTERISTICS OF Cu–0.23%Al2O3 DISPERSION–STRENGTHENED COPPER ALLOY

利用Gleeble--1500热模拟机、金相以及透射电镜对Cu--0.23%Al₂O₃(体积分数)合金高温塑性变形过程中的流变应力和显微组织变化规律进行了研究. 研究结果表明, Cu--0.23%Al₂O₃合金在热压缩过程中,热压缩条件不同流变应力变化规律会有所差异. 此外, 还求得了该合金高温变形的平均激活能和其他相关材料常数, 据此建立了峰值屈服应力--应变速率--温度之间的本构方程. 随热压缩温度的升高, 基体内动态再结晶晶粒尺寸和数量不断增加, 而在同一温度压缩时, 随应变速率的增加,组织分布不均匀性有所增加, 亚晶尺寸不断减小, 位错密度先增加后降低.     

304不锈钢表面Ni-Al2O3复合镀层制备及性能研究

采用复合电沉积法在304奥氏体不锈钢表面制备Ni-Al₂O₃纳米镀层. 研究了Al₂O₃颗粒在复合镀层中的分布情况, 确定了镀液中颗粒的最佳加入量、最佳电流强度和最佳搅拌速度. 用扫描电镜和能谱仪、X射线衍射仪等设备鉴定镀层显微组织与组成. 结果表明, Ni-Al₂O₃纳米复合镀层均匀、致密、晶粒细小; 复合镀层结合强度、耐腐蚀性能优良, 抗高温氧化性能优于纯镍镀层.     

SOLID SOLUTION BEHAVIOR OF Y2−x−yGdxEuyO3 NANOPOWDERS DURING PROCESS OF PREPARATION AND THEIR LUMINESCENCE PROPERTIES

用柠檬酸螯合法制备Y_2-x-yGd_xEu_yO₃纳米粉体(x+y≤ 2), 通过FTIR, XRD和SEM分析了制备过程中的物相变化以及pH值对粉体 形貌的影响. 测试了Y_2-x-yGd_xEu_yO₃ 晶格常数和晶胞体积, 分析了Gd与Eu在Y₂O₃中的固溶行为及其发光性能. 结果表明: 在pH<3的体系中制备Y_2-x-yGd_xEu_yO₃粉体较为适合, 经900 ℃煅烧2 h可完全合成出立方相的Y_2-x-yGd_xEu_yO₃; 在pH=1时, 加入少量乙二醇 (5%, 体积分数) 时得到粉体形貌最佳, 粒径约90 nm, 近球形. 样品的发光性能和Y, Gd的配比以及Eu的含量有关, 当化学配比为Y_0.2Gd_1.65Eu_0.15O₃时样品发光强度最高,y值超过0.15会发生浓度猝灭, 导致发光强度降低.     

HfB2/SiC as a protective coating for 2D Cf/SiC composites: Effect of high temperature oxidation on mechanical properties

In the field of thermal shielding for aerospace applications C_f/SiC composites are raising great interest, provided that they are protected from oxidation by suitable coatings. Conversely, ultra high temperature ceramics, and in particular HfB₂, are among the best oxidation resistant materials known. A coating made of a HfB₂/SiC composite (20% weight SiC) was tested as an oxidation protection on a C_f/SiC composite. The composite was produced by Polymer Impregnation Pyrolysis (PIP), which is a simple and low cost method; the coating was applied by painting a slurry on the surface of the composite and by heat treating. The thermal behaviour was studied by thermo-gravimetric analysis, and mechanical tests were conducted before and after oxidation. The HfB₂/SiC composite seems to effectively protect the underlying C_f/SiC composite, with a mechanical strength reduction of only 20% after 30 min at 1600 °C, even if some weight loss due to partial carbon fibre damage is observed. A first analysis of thermal cycling in oxidizing environment suggested that the HfB₂/SiC coating reduces continual damage thanks to the sealing effect of the glassy surface layer.     

FIRST–PRINCIPLE ANALYSYS ON FINE STRUCTURE OF Pb0.5Sr0.5TiO3

在广义梯度近似下, 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理和虚拟晶体近似 (VCA) 方法, 计算了Pb_0.5Sr_0.5TiO₃ (PST)电子结构及其属性. 分析了PST固溶体总体能量变化趋势, 确定了A位离子在铁电相的平衡构型. 计算结果表明: 在PST固溶体中, 当Ti原子相对于氧八面体沿[001]方向发生约0.012 nm偏心位移, PST出现能量极小值.O 2p和Ti 3d轨道的强杂化以及部分O---Pb和O---Sr轨道杂化间接增强了TiO₆八面体的畸变, 体系总能量降低, 促进了PST铁电畴变的形成.     

PREPARATION OF MICROARC OXIDATION COATING ON (Al2O3-SiO2)sf/AZ91D MAGNESIUM MATRIX COMPOSITE AND ITS ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPIC ANALYSIS\par

在硅酸盐电解液体系中, 采用交流微弧氧化方法在增强体体积分数为33%的 (Al₂O₃-SiO₂)_sf/AZ91D镁基复合材料表面制备出完整的保护性氧化膜. 利用SEM, EDS和XRD分析了氧化膜的形貌、成分和相组成, 测量了膜层的显微硬度分布. 采用电化学阻抗谱(EIS)评价了微弧氧化表面处理前后复合材料的电化学腐蚀性能, 确立了不同浸泡时间对应的等效电路. 结果表明, 微弧氧化膜主要由MgO和Mg₂SiO₄相组成, 最大硬度达到1017 HV. 氧化膜电化学阻抗模值|Z|与镁合金基体相比大幅度提高, 耐腐蚀性能明显高于基体. 在3.5%NaCl溶液里浸泡96 h后, EIS出现感抗弧, 显示膜内部开始出现点蚀破坏. 氧化膜耐蚀性由膜内致密层特性所决定.     

EFFECTS OF WITHDRAWAL RATE ON MICROSTRUCTURE AND STRESS RUPTURE PROPERTIES OF A Ni3Al–BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY IC6SX

采用螺旋选晶法制备Ni₃Al基单晶合金IC6SX试棒, 研究了不同拉晶速率对凝固组织和高温持久性能的影响. 结果表明, Ni₃Al基单晶合金IC6SX凝固组织为树枝状, 随着拉晶速率从1.5 mm/min增加到6 mm/min, 一次枝晶间距逐渐减小. 与普通镍基高温合金不同, 位于枝晶干处的次生γ'相尺寸比枝晶间处的大. 随着拉晶速率的增加, 枝晶干和枝晶间处的γ'相尺寸都逐渐减小, 由不规则形状逐渐立方化, 枝晶间处的初生γ'相的数量逐渐增多. 一次枝晶间距和γ'相尺寸对高温持久性能影响显著, 随着拉晶速率的增加, 组织细化, 铸态IC6SX单晶合金的高温持久寿命增加.     

FABRICATION AND CRYSTALLINITY OF Bi2Sr2CaCu2O8+δ THIN FILMS BY MOLECULAR BEAM EPITAXY

在BiO--(Sr+Ca)O--CuO相图上的Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ(Bi--2212) 相附近选择不同成分, 用分子束外延法制备成薄膜, 利用XRD, EDS,SEM和AFM研究了成分、衬底温度和臭氧分压对Bi--2212相薄膜成相的影响, 分析了生长速率和错配度对Bi--2212相薄膜质量的影响. 结果表明, Bi--2212相薄膜单相生成的成分范围 (原子分数) 分别为Bi 26.3%---32.4%, (Sr+Ca)37.4%---46.5%, Cu 24.8%---32.6%; 当衬底温度为720℃且臭氧分压为1.3×10^-3 Pa时, 在MgO(100) 衬底上生长出质量较高的c轴外延Bi--2212相薄膜; 通过调整生长速率、更换衬底和插入不同厚度的Bi₂Sr₂CuO_6+δ过渡层的方法, 可以改善Bi--2212相薄膜的结晶质量、表面形貌和导电特性.     

搪瓷/NiCrAlY复合涂层的抗高温氧化及热腐蚀行为

研究了溅射NiCrAlY及搪瓷/NiCrAlY复合涂层在900℃空气氧化及850℃75mass%Na2SO4＋25mass%K2SO4和75mass%Na2SO4＋25mass%NaCl的热腐蚀行为.结果表明：溅射NiCrAlY涂层900℃表面生成了单一的氧化铝膜,具有良好的抗氧化性能,而搪瓷复合涂层进一步提高了NiCrAlY层的抗氧化性能;850℃两种盐的热腐蚀表明,基体合金没有出现内氧化及内硫化现象,搪瓷层的成分也没有显著变化,表现出优异的抗热腐蚀性能.