脱合金法制备Fe基纳米多孔材料及其催化性能

近年来,纳米多孔金属材料成为催化和传感器等领域的研究热点。本研究将铁基非晶合金和脱合金工艺相结合,制备具有催化性能的纳米多孔材料。采用真空感应熔炼装置和真空急冷甩带装置制备宽1mm×厚25μm的Fe_(60)Pd_(20)P_(20)非晶合金条带,并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对非晶合金条带进行表征。将Fe60Pd_(20)P_(20)非晶合金作为电化学脱合金的前驱体材料,在25℃、1mol/L H_2SO4电解液中进行1h恒电位脱合金处理,成功制备出具有均匀三维连通孔道结构的纳米多孔金属材料。经电化学测试表明,恒电位0.72V获得的纳米多孔材料,在0.5mol/L H_2SO4+0.5mol/L HCOOH溶液的循环伏安曲线中,较原非晶合金的氧化峰电压负移约0.4V,氧化峰电流密度提高约15倍,该纳米多孔材料对甲酸的分解有明显的催化性能。

Mo-Si-Al系金属化合物的制备及其高温抗氧化性能

Mo-Si系金属化合物因具有良好的高温抗氧化性而备受瞩目,但是其在高温环境下缺乏抗蠕变性能,在500℃左右就会发生加速氧化现象,使其应用受到限制。本研究利用熔射涂层法,将Al-Si混合物熔覆于基体金属Mo表面,并置于700~1 100℃真空状态下进行扩散反应,成功地在金属Mo表面制备出Mo(Si,Al)2金属间化合物层。将表层进行了Mo(Si,Al)2涂层的样品在大气中1 200℃进行10 h高温氧化试验,Mo(Si,Al)2涂层表现出良好的高温抗氧化性。另外,由于空气中氧元素与化合物层中Al、Si元素反应后形成Al2O3、Si O2,造成化合物层表面Al元素含量降低,而出现了Mo5Si3、Mo Si2化合物层。

Cr元素对Fe基块体非晶合金玻璃形成能力及耐腐蚀性能的影响

利用微合金化技术,制备Fe_(68.4-x)Co_(7.6)Si_7B_(10)P_5C_2Cr_x(x=0,1,2,3)非晶合金,并分别使用单辊急冷甩带法和铜模铸造法制备带状和棒状样品。借助XRD、DSC、DTA表征该非晶合金的热力学性能与非晶形成能力;并进一步采用电化学动电位极化曲线法研究该非晶合金系在硫酸溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,通过微量添加Cr元素,使该合金系的非晶形成能力普遍提高,当Cr元素添加量为2 at%时,获得了该系列非晶合金中的最大过冷液相区间(ΔT_x=59 K),并且成功制备了直径为5 mm的圆棒状非晶样品;同时,由于Cr元素的添加,在1 N的硫酸溶液中,材料表面形成富含Cr元素的保护层,可以有效防止材料内部的进一步腐蚀,耐腐蚀性能得到明显改善。