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  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层及一系列调制比为1的不同调制周期的TiCN/VCN多层。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期的TiCN/VCN多层的硬度围绕混合法则计算的硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下的摩擦因数很低,TiCN/VCN多层调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层。700℃下,TiCN/VCN多层的摩擦因数主要取决于表面生成的TiO2和v205的共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层的高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:以大通量、大孔径的FeAl金属问化合多孔材料作支撑体,在其上制备1层小孔径的同质FeAI多孔,得到均质FeAl金属间化合多孔材料。采用SEM和孔结构测试,研究层厚度对FeAl多孔材料最终孔结构参数的影响,并对FeAl材料的高温抗氧化性能进行研究。结果表明:所制FeAl多孔材料表面平整,无裂纹等缺陷;随层厚度的增加,FeAl多孔材料的最大孔径、透气度均降低,相对十支撑体,厚为120pm时的最大孔径从11.7pm减小至9.3pm,透气度减小幅度为45.2%。FeAl多孔材料具有优异的高温抗氧化性能,经550℃循环氧化40h后,厚分别为120、180和260pm的试样的质量变化率仅分别为1.87%、1.25%和0.25%。

  • 标签: FEAL 多孔材料 透气度
  • 简介:采用X射线XRD、红外光谱FTIR、扫描电镜SEM、透射电镜TEM等分析手段,研究了十六胺有机对羟基磷灰石(HA)晶体结构、形核、晶体形貌和结晶学定向生长的调控作用及其机理.结果表明:无有机时,生成为磷酸八钙(OCP)和羟基磷灰石(HA)的混合,其生长速率很慢且晶体排列无一定规则;而在十六胺有机调控下,生成为按规则排列、沿〈0001〉定向生长、结晶良好的纳米片状羟基磷灰石晶体,且其形核和生长速度均很快.其原因是:十六胺有机上带有的大量极性强、电荷密度高的-NH3基团,通过静电作用在有机/溶液界面处形成局域过饱和浓度,促进羟基磷灰石晶体形核;另一方面,十六胺有机的二维晶格尺寸与HA(0001)面的晶格参数具有良好的匹配关系,构造了一个有利于HA以(0001)面形核生长的结构框架,从而促进了HA相沿〈0001〉方向定向生长.

  • 标签: 生物矿化 羟基磷灰石 定向生长
  • 简介:以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化,孔径在50nm左右当氧化电压为10V时形成的多孔氧化规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化的初始形成和多孔氧化的稳定生长3个阶段。

  • 标签: TI-AL合金 阳极氧化 多孔氧化膜
  • 简介:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-xWxN(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合的摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.36~0.44时,复合呈fcc(Zr,W)N和fccW2N结构;当x=0.49时复合为fcc(Zr,W)N、fccW2N结构和β-W单质。Zr1-xWxN复合的硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0GPa。随x增加,Zr1-xWxN复合的室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成的氧化WO3对于降低摩擦因数起重要作用。

  • 标签: ZrWN复合膜 微结构 力学性能 摩擦性能
  • 简介:以干法成形技术制备的炭纤维坯体为预制体,酚醛树脂作粘结剂,通过浸渍、模压、炭化、CVD和石墨化制备质子交换燃料电池用炭纸。借助扫描电镜(SEM)观察炭纸表面形貌,用四探针法测试炭纸面电阻。研究结果表明:浸渍模压与CVD复合工艺在炭纤维表面形成连续均匀的热解炭层,增强纤维与基体的结合,减少裂纹缺陷,提高炭纸的导电性能;炭纸横向和纵向的面电阻分别为0.34Ω和0.37Ω,小于日本东丽炭纸的面电阻0.43Ω和0.70Ω。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 化学气相沉积 浸渍模压 面电阻
  • 简介:对NiAl金属间化合的国内外研究现状如改善NiAl合金力学性能和高温抗氧化性能等所采用的合金化、制备多相合金、制备复合材料、定向凝固、机械合金化、热压及热等静压、燃烧合成、微晶涂层等工艺以及NiAl合金的超塑性行为进行了系统综述,着重介绍并论述了合金化及定向凝固等工艺.此外,还介绍了NiAl合金的固溶强化磁行为.

  • 标签: NIAL 合金化 定向凝固 机械合金化 燃烧合成 微晶涂层
  • 简介:将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液,采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层,通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能,利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻,探讨聚苯胺涂层用于质子交换燃料电池双极板改性的可能性。结果表明,在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2,与裸钢相比,腐蚀电位升高536mV,腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试,分析测试后的溶液离子含量。结果表明,涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级,具有很好的耐久性;阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前,压力为1.4MPa时,裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2,腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值,在质子交换燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

  • 标签: 双极板 质子交换膜燃料电池 聚苯胺涂层 防腐蚀 界面接触电阻
  • 简介:通过机械合金化制备Fe-48at%Al金属间化合粉末,分别按照33%、40%和50%的粉末装载量(体积分数)进行注射成形,成形坯经溶剂脱脂和热脱脂以及1200℃真空烧结,得到FeAl金属间化合。重点研究粉末装载量对喂料混炼、注射成形温度及压力、脱脂率及烧结组织和力学性能的影响。结果表明,机械合金化FeAl粉末由于具有不规则形状和层片结构,其注射成形喂料流动性较差;在使用高粉末装载量时戍提高注射温度和压力,且溶剂脱脂率较低(7h后为94.3%),需进一步延长脱脂时间;FeAl金属间化合烧结试样的相对密度和抗弯强度均随粉末装载量增大而提高,当粉末装载量为50%,注射温度和注射压力分别为154℃和4.0MPa时,材料的相对密度为92%,抗弯强度达587MPa。

  • 标签: FEAL金属间化合物 注射成形 粉末装载量 脱脂 抗弯强度
  • 简介:对新型热电池阳极材料Li-B合金中的耐热骨架LiB化合进行了晶体结构测定和形貌观察,获得了该化合完整的X射线衍射谱线,经过XRD谱的衍射强度计算和电子密度函数分析,确定该化合物化学组成为LiB,属于六方晶系,空间群为No.194,晶格常数α=0.4022nm,c=0.2796nm;单中原子坐标B1(0,0,0),B2(0,0,1/2),Li1(2/3,1/3,0),Li2(1/3,2/3,1/2),理论密度d=1.50g/cm3,电子密度函数分析表明LiB化合中Li原子的电子向B原子迁移,B原子之间有高密度电子云区,呈共价键特征,SEM观察结果表明,LiB化合呈纤维状,合金经轧制后纤维沿轧向排列,X射线平板照相实验结果表明它具有丝织构特征,其衍射花样也与本结构模型计算结果一致。

  • 标签: LiB化合物 LI-B合金 晶体结构
  • 简介:以氢化钛、氢化钇、氧化铁和Fe-Cr-W气雾化预合金粉末为原料,通过球磨得到Fe-14Cr-3W-0.5Ti-0.31Y-0.22O合金粉末,经压制、烧结制备出纳米氧化弥散强化铁素体合金。采用激光粒度仪、XRD、SEM和TEM表征粉末和预烧坯的显微结构。研究结果表明,粉末粒径随球磨时间增加呈先增大后下降,冷焊主导变形机制向破碎主导机制的转变点发生在球磨24h。XRD谱显示氢化和氧化铁均已溶解于铁素体基体,48h球磨粉末没有发现第二相粒子的存在。球磨48h后过饱和的Y、Ti、O铁素体固溶体在随后的加热过程中析出尺寸为5nm左右的弥散相颗粒,这种第二相粒子非常稳定,即使1200℃保温8h仍不发生明显长大,起着强烈钉扎位错的作用。

  • 标签: 机械合金化 氧化物弥散强化 氧化铁
  • 简介:研究高能球磨制备Nb/Al化合的工艺,探索在高能球磨过程中Nb、Al形成化合的机理。结果表明,通过高能球磨可获得Al在Nb中的固溶体,固溶度与球磨转速和球磨时间成正比,并发现选用硬脂酸作为添加剂有利于Nb/Al的机械合金化。对高能球磨中机械合金化的机理进行了讨论,指出高能球磨产生的高比表面能和高密度晶体缺陷大大降低了整体的扩散激活能,使得在高温条件下才能发生的扩散和固溶反应在室温条件下也能进行。

  • 标签: 高能球磨 Nb/Al机械合金化 合金扩散
  • 简介:在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解液中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化层。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化层形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及层耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化层表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;层主要元素为O和Al,相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,且主要为γ-Al2O3;微弧氧化处理可显著提高试样的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度至少下降2个数量级,电化学阻抗模值|Z|至少增加2个数量级,随氧化时间从10min延长到50min试样的耐腐蚀性能先提升后降低,氧化时间为20min的试样耐腐蚀性能最好。

  • 标签: 5052铝合金 微弧氧化 氧化膜 膜层结构 耐腐蚀性
  • 简介:以苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、水杨酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、α-噻吩基三氟甲酰丙酮为第一配体,二安替比林甲烷,三正辛基氧化膦、2,2'-联吡啶、邻菲咯啉及邻菲咯啉N-氧化为第二配体,合成了系列铕三元配合.经元素分析确定了它们的组成;研究了它们的紫外吸收光谱、红外吸收光谱及荧光光谱.紫外光谱的研究表明,配合的紫外吸收主要表现为配体的吸收,但是吸收峰的位置发生了移动;红外光谱的研究表明,配合的红外光谱不同于自由配体的红外光谱,在400~500cm-1出现了吸收峰,这是Eu-O的伸缩振动峰;荧光光谱的研究表明,第二配体的加入可以显著提高配合的荧光性能.

  • 标签: 稀土 苯甲酸 配合物 荧光
  • 简介:以Fe/Al元素混合粉末为原料,通过反应合成制备Fe-40%Al(原子分数)金属间化合多孔材料。于600℃在S2(1×104Pa)+N2的混合气氛中进行高温循环硫化实验,研究FeAl金属间化合多孔材料的硫化性能以及材料孔结构的稳定性,并与预氧化多孔FeAl、多孔316L不锈钢和多孔Ni进行对比。结果表明,经过152h的循环硫化后,多孔FeAl质量增加1.1%,预氧化多孔FeAl质量增加0.003%,而多孔316L不锈钢和多孔Ni质量分别增加10.24%和52.2%。多孔FeAl材料的最大孔径则从开始的13.9μm缓慢减小至22h的12.9μm,随后保持长时间的稳定状态,而多孔Ni和多孔316L不锈钢的最大孔径分别经历22h和52h硫化腐蚀后降为0。由此说明Fe-40%Al多孔材料的高温抗硫化性能及孔径的稳定性远优于多孔Ni和多孔316L不锈钢。经过预氧化处理的FeAl多孔材料的高温抗硫化性能更加优异。含SO2高温烟气净化试验表明,FeAl滤芯过滤器除尘效率高,工作稳定。

  • 标签: FEAL金属间化合物 多孔材料 反应合成 高温腐蚀
  • 简介:与TiO2光催化剂相比,以SiO2为载体或内核制备的TiO2/SiO2复合催化剂,其表面活性、光催化活性和热稳定性都更高。以粉煤灰为原料制备的沉淀SiO2为硅源,钛酸四丁酯为钛源,采用化学包覆法制备TiO2/SiO2复合,采用扫描电镜(XRD)、红外光谱(FT-IR)和差热分析(TG-DTA)等测试手段对该复合进行表征。FT-IR和TG-DTA分析证实,SiO2被TiO2有效包覆。复合热稳定性较高,经700℃焙烧4h后,SiO2仍为无定形,TiO2以锐钛矿相为主;在900℃焙烧后,TiO2大部分由锐钛矿相转变为金红石相。

  • 标签: 二氧化钛 沉淀二氧化硅 化学包覆 粉煤灰
  • 简介:以草酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备一系列氧化镁稳定氧化锆粉末Zr1xMgxO2x(0.04≤x≤0.10),利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等分析技术对粉末进行表征。结果表明,掺杂氧化镁后,低温350~450℃煅烧产物晶型为四方相(t-ZrO2),随煅烧温度升高,t-ZrO2逐渐向m-ZrO2转变。在550℃下煅烧时,少部分四方相转变为单斜相(m-ZrO2),转变比例随掺杂量增加而降低。Mg2+取代Zr4+产生氧缺陷是ZrO2晶体结构稳定的主要因素。随煅烧温度从350℃升高到650℃,Zr0.92Mg0.08O1.92粉末中t-ZrO2晶粒尺寸从42nm长大到100nm;随Mg掺杂量从0.04增加到0.10,t-ZrO2晶粒尺寸从110nm减小到97.8nm,而纳米尺寸晶粒有利于t-ZrO2稳定。

  • 标签: 镁稳定氧化锆 溶胶凝胶法 晶粒尺寸 四方相
  • 简介:用搅拌铸造法制备原位合成硼化增强Mg-Li基复合材料,针对复合材料中增强相分布不均的问题,在制备过程中综合采用B4C粉末沉降分级和B4C/Li-Mg预合金挤压-重熔的工艺,研究该工艺对预合金和硼化/Mg-Li基复合材料组织和性能的影响。结果表明:对B4C粉末进行沉降分级能明显除去粉末中的微细颗粒,减少粉末间的团聚,并降低粉末氧含量。组合使用粉末沉降分级和预合金挤压-重熔工艺能显著提高预合金的密度和伸长率,改善B4C粉末在预合金中的分散性;用该预合金制备的硼化增强Mg-Li基复合材料性能最佳,与未采用上述分散工艺制备的复合材料相比,增强相分布的均匀性明显改善,在保持良好抗拉强度的情况下伸长率和抗弯强度分别提高124.47%和7.51%。

  • 标签: B4C 分散 团聚 挤压 MG-LI 塑性
  • 简介:在不同工艺条件下通过高压水雾化方法制备金刚石合成用FeNi30触媒粉末。利用X射线衍射分析及Rietveld全谱拟合对触媒合金粉末中的相进行定性与定量分析,以Rietveld全谱拟合的氧化含量来计算总的氧含量,并与氧分析仪测试结果进行对比。结果表明,水雾化FeNi30触媒合金粉末中的氧化物主要以Fe3O4与FeO的形式存在,以Rietveld全谱拟合的氧化含量计算出的总氧含量与定氧仪的测试结果吻合较好,相对误差在300×10-6以下,可作为1种快速测定FeNi30触媒合金粉末中有效成分与氧含量的方法。

  • 标签: Rietveld全谱拟合 FeNi30 触媒粉末 有效成分 氧含量
  • 简介:以Nb2O5、In(NO3)3和Sm(NO3)3为原料,采用溶胶-凝胶法制备新型光催化材料Sm2InNbO7。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)以及紫外-可见漫反射光谱(UV-Visdiffusereflectancespectroscopy)技术对该材料的结构、形貌和光吸收性能进行表征。以可见光下亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型反应,考察煅烧温度、催化剂用量、H2O2用量和pH值对Sm2InNbO7光催化性能的影响。结果表明,煅烧温度为700℃时即可获得具有烧绿石结构的Sm2InNbO7。随焙烧温度升高,催化剂结晶度增加,粒径增大,比表面积下降,吸收边界出现一定的蓝移;在850℃下煅烧3h获得的Sm2InNbO7样品具有最高的催化活性,当50mL质量浓度的10mg/L的MB溶液中催化剂用量为0.1g、30%H2O2溶液用量为0.5mL、pH=6时,亚甲基蓝的降解率高达93.8%,明显优于固相法制备的Sm2InNbO7以及P-25TiO2。较高的pH值有利于光催化反应的进行。

  • 标签: 溶胶?凝胶法 光催化 烧绿石结构 合成