微波强化烧结制备铁钴基金刚石锯片刀头

采用微波烧结技术制备了低钴型Fe-Co基金刚石锯片刀头,利用圆柱谐振腔微扰法电磁特性测试系统评价了配方物料压坯的吸波特性,并结合物料在微波场中的升温特性设计了可行的微波烧结制度。采用SEM、致密度和硬度测试对比研究了微波烧结和常规烧结所得样品的微结构信息和力学性能。结果表明,对于低钴高铁型配方,在850℃下微波烧结获得的样品,其相对致密度和硬度即可分别达到96.63%和99.4HRB,微波烧结在最大升温速率为32.5℃/min时能保证烧结体组织均匀。与常规烧结方法相比,在获得同等级力学性能的前提下,微波强化烧结可将温度降低至900℃以下,显著缩短了烧结总时间,在金属基金刚石工具刀头烧结方面表现出良好的应用前景。     

微波无压烧结Fe-Cu-WC基金属结合剂

分别采用常规无压烧结和微波无压烧结法,以Fe、Cu、Sn等金属粉以及WC粉作为原料制备金属烧结体,研究不同烧结工艺对金属烧结体的微观组织形貌、致密度和抗弯强度的影响。结果表明:对比常规无压烧结,微波无压烧结可提高金属烧结体的致密度及力学性能;当烧结温度为900℃时,致密度和抗弯强度均达到最大,分别为90.6%、93.9%和753 MPa、816 MPa;通过样品微观形貌分析,微波无压烧结可以使烧结体元素分布更均匀,降低烧结体的孔隙率。在达到同等级力学性能的前提下,微波无压烧结可以降低烧结温度,避免高温损伤金刚石强度。      

MnFeO_x的制备及低温催化氧化NO_x的研究

采用有机溶剂法制备MnFeO_x催化剂。考察了是否添加铁离子、PEG含量、焙烧温度对催化剂低温脱硝性能的影响,并采用SEM、XRD和BET对催化剂进行表征。结果表明,Fe的添加能有效提高MnFeO_x的低温脱硝活性,当添加Fe时,催化剂比表面积大,活性组分的分散度高,催化剂低温脱硝性能佳。PEG含量对MnFeO_x催化剂的催化氧化NO_x效率影响小。焙烧温度影响非负载氧化物的价态和晶体的分散度,焙烧温度350℃时,催化剂低温脱硝性能最优且孔隙结构较好,是催化氧化NO_x的良好催化剂。     

电石渣制备钙基催化剂及其脱硫脱硝研究

以电石渣为原料,通过KHCO₃改性开发出一种高效、低成本的脱硫脱硝催化剂。考察了浸渍浓度、超声时间、超声功率等制备条件对脱硫脱硝的影响,并对材料进行了XRD、SEM、XPS等表征。结果表明,在最佳条件下二氧化硫(SO₂)和一氧化氮(NO)的去除效率可达到90%和60%。KHCO₃的浸渍浓度对改性电石渣去除NO和SO₂的影响较显著,改性后电石渣表面形成了新的物质且微孔和中孔的结构明显增加。改性电石渣表面形成的含氧官能团C—O、■和表面吸附氧是催化氧化脱除NO和SO₂的关键。     

预合金粉结合剂真空无压烧结制备金刚石工具

以Fe₄₀Cu₄₀Co₂₀和Cu₈₀Sn₂₀预合金粉为结合剂,采用真空无压烧结制备金属胎体样品,并与相同烧结工艺下的金属单质粉结合剂烧结样品进行对比。用扫描电子显微镜、洛氏硬度计、阿基米德排水法对所得样品的微观形貌、硬度和相对致密度进行对比分析。研究发现:随温度升高,两类样品的致密度和硬度均先增大后减小;当烧结温度达到860℃时,致密度和硬度均达到最大值。预合金粉在860℃下烧结所得样品的相对致密度比同条件下烧结的金属单质粉样品的提高5%,硬度提高HRB 7 MPa。因此,在达到同等级性能的前提下,预合金粉真空烧结所得样品的烧结温度更低,可有效避免在高温条件下金刚石的强度和质量损失。      

MPCVD法制备金刚石膜的工艺

采用3 kW/2 450 MHz微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)系统,以单晶硅为基底材料,采用单因素试验法研究微米级金刚石膜的生长工艺,分别探究衬底温度、腔体压强和甲烷体积分数对金刚石成膜过程的影响,获得微米级金刚石膜的最优生长工艺。结果表明:金刚石膜的生长速率与衬底温度、腔体压强、甲烷体积分数呈正相关;衬底温度和腔体压强对金刚石膜质量的影响存在最佳的临界值,甲烷体积分数过高不利于形成金刚石相。金刚石膜生长的最佳工艺参数为:功率为2 200 W,衬底温度为850 ℃,腔体压强为14 kPa,甲烷的体积分数为2.5%。在此条件下,金刚石膜生长速率为1.706 μm/h,金刚石相含量为87.92%。      

催化氧化耦合超重力技术脱除NO_x的研究

用Mn Fe Ox气相催化氧化NO,在旋转填充床中以Na OH溶液吸收脱除NO_x。考察模拟烟气中NO的转化率、进口体积分数、吸收液循环使用时间对NO_x脱除率影响,监测了吸收液循环使用时间420 min内的p H值及离子成分。结果表明,NO转化率55. 17%时,NO_x脱除率达93. 42%; NO进口体积分数提升,使NO_x的脱除率先上升后下降;Na OH吸收液循环使用420 min内,NO_x脱除率在90. 8%以上,反应产物为NO-2及少量NO-3,p H值12. 68。     

磷矿浆液相同时脱硫脱硝实验研究

磷矿含有Fe_2O_3、MgO、MnO以及稀土元素La、Ce等,利用磷矿浆中过渡金属离子的催化作用,对烟气中的SO_2及NO_x进行催化氧化同时脱硫脱硝。结果表明,在反应温度25℃,气流速率0.15 L/min,含氧量21%,矿浆固液比20 g/40 mL条件下,脱硫率为100%持续的反应时间为100 min,脱硝率≥80%的反应时间为40 min。该法工艺简单,操作较简便,不会产生二次污染。     

二维Ti3C2Tx官能团微波等离子体调控及其气敏性能

采用液相溶液选择性刻蚀法制备风琴状二维碳化钛(Ti₃C₂T_x),并采用O₂–Ar微波等离子体在不同热处理温度下对Ti₃C₂T_x进行表面官能团调控。研究了不同等离子体处理温度下材料的微结构和表面官能团变化,探讨了Ti₃C₂T_x对甲醛和苯系物的气敏响应和选择性,从材料氧官能团变化角度探讨了可能的气体敏感机制。结果表明:O₂–Ar等离子体处理可增加Ti₃C₂T_x材料中的表面氧官能团含量,经500℃热处理样品在最佳工作温度下对0.01%(体积分数)甲醛响应可达到169,同时在室温下对甲醛也表现出良好的气敏性能。     

微波氧化焙烧辉钼矿制备三氧化钼及机理

探究微波焙烧辉钼矿制备微米级三氧化钼的优化工艺和氧化焙烧机理,对辉钼矿的焙烧热力学、高温吸波特性和焙烧过程进行分析。结果表明：辉钼矿是一种高效微波吸收矿石,MoS₂是主要的吸波矿物,Al₂O₃、SiO₂和其他脉石等则几乎不吸收微波。获得了微波焙烧温度、焙烧时间和空气流量对三氧化钼产物的影响规律,提高焙烧温度、焙烧时间和空气流量有助于提高钼的转化。当温度过高、时间过长时,部分三氧化钼晶体挥发而使Mo含量减少。微波焙烧的优化工艺条件：焙烧温度700℃、焙烧时间100 min、空气流量0.3 m³/h。辉钼矿经微波氧化焙烧可直接制备出各种形态的纳米三氧化钼晶体材料,该高纯三氧化钼呈现纳米片状、针状和带状。微波氧化焙烧过程分为三个阶段：第一阶段,辉钼矿被干燥和解离,部分杂质发生氧化反应;第二阶段,MoS2氧化生成三氧化钼反应速率先快后慢并释放大量热量;第三阶段,部分三氧化钼挥发损失,剩余三氧化钼与杂质氧化物反应生成钼酸盐,产物烧结。