立方烧绿石Gd_2Zr_2O_7的高温高压合成

为探索高温高压固相反应法合成Gd2Zr2O7烧绿石的可能性,以Gd2O3和ZrO2的混合粉体为原料,在5.2GPa压力、1473～1873K温度范围内进行了实验研究。通过XRD对合成样品进行了结构表征,结果证实,在5.2GPa和1873K条件下,保温保压30min,成功地合成出单一物相的、具有立方烧绿石结构的Gd2Zr2O7化合物。这种新的合成方法对于开展武器级多余钚和含钚高放废物固化具有重要的科学价值和实际意义。     

稀土-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究

采用腐蚀溶液浸泡、绘制阳极极化曲线和中性盐雾试验三种方法研究了稀土(RE)-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性.结果表明:无论是在镀态条件下还是在400℃热处理条件下,脉冲RE-Ni-W-P-SiC镀层在各腐蚀溶液中的耐蚀性均优于相应的直流镀层,更优于不锈钢(1Cr18Ni9Ti);镀层在HCl、H2SO4、H3PO4溶液中的腐蚀速率都比较低,而镀层在FeCl3溶液中的腐蚀速率远大于前三者;脉冲频率f=33Hz,占空比r=0.6时获得的镀层具有较好的耐腐蚀性.表面形貌分析表明稀土-Ni-W-P-SiC脉冲镀层比其直流镀层平整细腻;相结构分析表明脉冲镀层经400℃热处理后非晶态减少并产生Ni3P新相.     

一种基于多级流水线加法器的累加电路设计研究

专用硬件电路常用来实现加速,以提升科学计算速度。在科学计算中,多个数据的累加是常见运算。在设计硬件累加器时,容易出现流水线阻塞问题。提出将数据依据流水线级次分成两类模块,不同类型的模块采用不同的累加方式。基于多级流水线加法器,在FPGA上实现了多个数据的累加。该设计消耗资源少,流水线利用率高,控制相对简单,尤其是在数据规模很大时,优势尤其明显。     

立方氮化硅粉体的超高压烧结特性

以冲击波合成的立方氮化硅(γ-Si3N4)粉体为原料,添加Y2O3-Al2O3-La2O3系烧结助剂,进行了超高压烧结,研究了在不同烧结温度与压力下,烧结样品的相对密度、力学性能、物相变化及显微结构.经5.4～5.7 GPa和1670～1770 K,保温保压15 min超高压烧结后,烧结制备的氮化硅陶瓷主要由长柱状晶粒组成,显微结构均匀,y-Si3N4已完全转化为β-si3N4.烧结样品的最高相对密度与Vickers硬度分别为99.16%,23.42GPa.     

高压烧结高纯微晶氧化铝陶瓷

以商业生产的高纯纳米α-Al2O3粉(99.9%,质量分数)、分析纯Mg(NO3)2为原料,以两面顶压机高压烧结,制备了纯Al2O3陶瓷及微量MgO掺杂的Al2O3陶瓷,并进行了密度测试与显微结构分析.与常压烧结相比,高压烧结可显著降低高纯Al2O3陶瓷的烧结温度,提高传质速率,大幅度缩短烧结时间,达到快速、低温烧结的效果.与常压烧结明显不同,在高压烧结时,MgO对高纯AlO3陶瓷的烧结致密化几乎没有影响.在4.5GPa,100 ℃高压烧结30 min,制备的纯Al2O3陶瓷的相对密度为97.65%,微量MgO掺杂的Al2O3陶瓷的相对密度达97.93%、平均晶粒尺寸约为4 μm.     

山西凤凰山榍石的激光拉曼光谱和能谱分析

为了研究天然矿物晶体中放射性元素对其辐射损伤的状况,选择山西凤凰山花岗岩所产出的副矿物榍石为研究对象。在偏反多功能显微镜下观察其形貌特征,并从破碎的原矿中挑选出单晶颗粒样品。采用扫描电镜、能量色散谱、激光拉曼谱对榍石样品进行了分析。研究结果表明：榍石在874cm^-1位置的拉曼谱峰值强度与半高宽之比（I／H）可以表征其蜕晶化的程度。经过约1758Ma的地质演化之后,榍石晶体中不同位置的铀与钍元素总含量分布及损伤程度有所不同,从晶体中心至边缘逐渐增大。     

冲击波合成立方氮化硅粉体的耐腐蚀性及热稳定性

以α-Si3N4为原料,采用冲击波法合成了γ-Si3N4粉体。在1660～1690K温度下对γ-Si3N4粉体进行高温稳定性研究并利用氢氟酸对γ-Si3N4粉体进行耐腐蚀性研究。结果表明:真空条件下,在1660K时,γ-Si3N4粉体较为稳定;在1680K时,保温10min和30min后,γ-Si3N4向β-Si3N4的转变率分别为5%和90%。在1690K时,γ-Si3N4在10min内能够完全转变为β-Si3N4。在470K的温度下γ-Si3N4粉体能够与氢氟酸缓慢反应。在490K的温度下,0.2gγ-Si3N4粉体腐蚀5h后,能够与氢氟酸完全反应,生成气体而挥发。     

Gd2-xNdxZr2O7烧绿石的高温高压合成及其相组成研究

为探索高温高压合成条件对Gd2-xNdkxZr2O7固溶体相组成、相结构以及相转变的影响,在不同合成压力(3～4 GPa)和温度(1 573～1 673 K)下制备了Gd2-xNdxZr2O7(x=0.2,0.4)系列样品,并利用X射线衍射仪、扫描电镜对样品进行分析.结果表明:所有样品均获得了以立方烧绿石(Gd,Nd)2Zr2O7为主相的混合相,未能生成单一的立方烧绿石相,其原因可能是合成时间过短和压力诱导相变所致;在高温高压合成条件下,不同掺杂量的Nd在极短合成时间内可全部固溶进入陶瓷基材的晶格中;Nd掺杂量降低,高温+高压将促进烧绿石相转变,其有序化程度也逐渐下降;Nd掺杂量升高,高温+高压则是形成烧绿石相的理想条件;在高温高压合成条件下,样品晶粒细小,分布均匀且致密性好.     

钆锆烧绿石粉体的高温固相制备工艺

为获得钆锆烧绿石(Gd2Zr2O7)粉体的制备工艺条件,以Gd2O3和ZrO2粉体为原料,在温度为1 300～1 500℃的条件下,采用高温固相法制备钆锆烧绿石粉体;采用X射线衍射法对所制备的样品进行物相与结构分析,用扫描电子显微镜观察样品的微观形貌。结果表明,在常压、保温72 h的条件下,钆锆烧绿石的最佳煅烧温度为1 500℃,此时所制备的晶体结晶程度高,晶粒尺寸在3μm左右。     

超细石墨粉体高温高压合成金刚石研究

为研究超细石墨粉体合成金刚石的可能性,以5000目的超细石墨粉和Fe70Ni30触媒为原料,用静态高压技术合成出金刚石.研究结果表明:以超 细石墨粉为碳源材料合成金刚石是完全可行的,但在合成晶体里发现有大量缺陷存在;合成金刚石单产接近120ct,明显要高于相同合成腔体和工艺条件下合成普通金刚石的单产;晶体粒度平均为270 μm左右,小于相同条件下以200目人造石墨粉为原料合成晶体的粒度.以超细石墨粉体为碳源材料合成金刚石的生产工艺等各方面影响因素有待深入研究.