α-Fe材料辐照促进应力腐蚀开裂计算模拟研究

对于压水反应堆结构,辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC)是其最主要的失效机制。理解辐照条件下辐照缺陷与微裂纹之间的相互作用,是理解辐照促进应力腐蚀开裂微观机制的重要一步。在本研究中,利用反应力场分子动力学(ReaxFF-MD)方法,模拟了体心立方结构(α相)的纯铁在辐照-应力-腐蚀三因素耦合作用下的演化过程,并对其进行腐蚀模拟与拉伸应变模拟,研究辐照促进应力腐蚀开裂底层物理机制及影响因素。

超声化学法制备纳米α-Fe_2O_3粉体研究

在超声波反应器中,以工业副产物七水合硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料,制备出α-Fe2O3纳米粉体。采用XRD,TEM,TG-DTA等测试手段对样品进行表征,实验所制得的α-Fe2O3纳米粒子晶型为球形,平均粒径为50 nm,粒度分布范围较窄且单分散性好。文章探讨了超声波反应时间对α-FeOOH形成的影响,并比较了在超声波作用下和机械搅拌作用下形成纳米α-Fe2O3的差异,结果为超声波反应生成α-FeOOH,时间以1 h为宜。反应时间缩短5倍。

快淬速度及合金元素添加对Nd_(2)Fe_(14)B/α-Fe纳米复相合金微观组织的影响

通过真空电弧熔炼炉制备了Nd_(2)Fe_(14)B/α-Fe合金铸锭,对其铸态组织进行观察。观察发现,由于坩埚底部配有冷却系统,铸锭底部晶粒尺寸(15μm)小于顶部晶粒尺寸(50μm)。随后采用熔体快淬法将合金铸锭制备成Nd_(2)Fe_(14)B/α-Fe纳米复相合金薄带,研究了不同快淬速度对薄带微观组织的影响。结果表明,随着快淬速度的增加,薄带晶粒尺寸逐渐减小,当快淬速度为30 m/s时,晶粒尺寸达到最小255 nm。添加Ti、Nb元素后采用熔体快淬法制备了Nd_(2)(FeTiNb)_(14)B/α-Fe纳米复相合金薄带。结果是,当快淬速度为30 m/s时,薄带晶粒尺寸减小至约100 nm。

α-Fe_2O_3的水热法合成及其相形成机理

以分析纯硝酸铁为原料,苛性钾为矿化剂,采用水热反应法合成了α-Fe2O3。利用XRD、TEM、SEAD对产物的物相和微观形貌进行了表征,研究了水热反应时间对物相形成和微观形貌的影响。结果显示,在高温高压下首先形成纳米线状的α-FeOOH,然后随时间的延长α-FeOOH进一步脱水,形成颗粒状α-Fe2O3粉体。并提出了α-FeOOH转化为α-Fe2O3的相形成机理。

α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性

研究了α-Fe2O3体材料和纳米线的拉曼光谱的频率对温度的依赖性,认为纯温度效应是影响其拉曼光谱温度依赖性的主要因素。讨论了α-Fe2O3纳米线和体材料的拉曼光谱温度依赖性不同的根源。

α-Fe_2O_3的制备及α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料的吸附性能

采用不同分子结构的有机含氮化合物作为包裹剂成功制备了具有弱磁性的α-Fe_2O_3纳米颗粒,其形貌可以实现由饼状到不规则长方体及长方体的转变.构成该α-Fe_2O_3纳米颗粒的前驱体α-FeOOH呈现梭形结构,通过一锅法可以在梭形α-FeOOH外面包裹一层介孔二氧化硅,煅烧后制备的α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料对水相中的亚甲基蓝有良好的吸附效果,室温下最高去除率达97.3%.针对制备的材料进行了XRD、SEM及磁学性能表征.

α-Fe_2O_3的掺杂改性和降解性能

利用水热法制备α-Fe_2O_3,再以α-Fe_2O_3为活性组分,利用浸渍法制备Ag/α-Fe_2O_3、Al/α-Fe_2O_3、Zn/α-Fe_2O_3、Cu/α-Fe_2O_3催化剂,比较4种催化剂的催化活性,通过XRD、SEM、FT-IR等表征手段对Al/α-Fe_2O_3催化剂的结构和形貌进行分析,与纯的α-Fe_2O_3催化剂相比,负载铝的α-Fe_2O_3催化剂的催化活性更好,稳定性也更高。考察了Al掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:当Al掺杂量为40%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,催化剂的催化活性最高,且Al/α-Fe_2O_3降解酸性大红符合伪一级动力学方程,催化剂在连续使用7次后,仍然保持较高的催化效果。

钛箔上生长α-Fe2O3纳米氧化膜及其光电性质研究

利用电镀法在钛箔上沉积一层铁镀层,通过热氧化法将铁镀层氧化。利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、背散射电子像(BEI)和X射线能量散射谱(EDX)对氧化产物的晶体结构、形貌和组成进行了表征,利用表面光电压谱(SPS)和相位谱(PS)研究了氧化产物的表面光电性质,同时测定了氧化产物的I-V特性。结果表明,铁镀层的表面被热氧化后生成了含α-Fe2O3纳米带和纳米片的纳米氧化膜,α-Fe2O3纳米氧化膜在300～600 nm之间出现了一个与带-带跃迁相关的光伏响应,相位谱显示纳米膜呈n型半导体的导电特征。I-V测试表明在AM 1.5G 100 mW.cm-2标准光强作用下,0.23 V(vs.Ag/AgCl)的偏压下能产生的电流密度为0.58 mA.cm-2。

10T超导强磁场下中和法制备棒状α-Fe2O3的研究

利用XRD和SEM对无磁场和10T超导强磁场下通过中和法对Fe^3＋在80℃陈化6．oh制备的试样进行了分析，结果表明：无磁场下制备的纳米球形α-FeOOH颗粒粒度分布不均匀；10T超导强磁场下制备出了50hm左右的纳米球形α-FeOOH，其粒度分布均匀，并且纳米球形α-FeOOH呈现了线性聚合排列。此外，10T超导强磁场对纳米α-FeOOH的结晶度几乎没有影响．然后在无磁场中对无磁场和10T超导强磁场下制备的纳米旺α-FeOOH经800℃热处理2．0h后，利用XRD和SEM对热处理试样进行了分析，结果表明：前者制备出了粒度分布不均匀的纳米球形α-Fe2O3颗粒，后者制备出了棒状α-Fe2O3.

电位对α-Fe_2O_3和掺钛α-Fe_2O_3光氧化水电荷转移速率常数的影响

外加一定的阳极电位可提高未掺杂的α-Fe_2O_3和Ti掺杂的α-Fe_2O_3(Ti-Fe_2O_3)电极的光电流或光电化学氧化水的速率,但文献中通常假定电位全部降落在半导体固体一侧(带边钉扎),其对界面电荷转移速率常数的影响鲜见报道.本文应用电化学阻抗谱研究了外加电位对这两种电极光电化学氧化水时界面电荷转移速率常数的影响.结果表明:随着外加阳极电位增大,两种电极的界面电荷转移速率常数均增大,但速率常数增幅比理论预期的要小,表明电位并不是全部降落在电极的亥姆霍兹层,而是同时降落在空间电荷层和亥姆霍兹层(费米能级钉扎).表面态电容测量结果表明光生电荷可在表面态中积累,导致了电位在电极界面重新分布并提高了界面电荷转移速率常数.相同电位下,光强越强,光生空穴在表面态积累越多,降落在亥姆霍兹层中的电位增加,电荷转移速率常数也更大.与α-Fe_2O_3相比,外加阳极电位对Ti-Fe_2O_3的界面转移速率常数提高更为明显.

Nb对Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

添加Nb可提高(Nd0.9Dy0.1)9.5Fe79Co5B6.5(原子百分数,下同)合金的非晶形成能力和快淬薄带的晶化温度,经过710℃晶化处理4min后,快淬薄带的晶粒细小均匀,从而显著提高了快淬薄带的磁性能。三维原子探针(Three-DimensionalAtomProbe,简称3DAP)分析结果表明,含Nb快淬薄带晶化后,在晶界形成了Nb-Fe-B偏聚物,抑制了晶粒长大,细化了晶粒,进而使晶粒间交换耦合作用增强,提高了合金的磁性能。

固相法制备α-Fe_2O_3纳米粒子

用固相反应法合成了纳米α－Ｆｅ２Ｏ３粒子。采用ＸＲＤ、ＴＥＭ、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ对合成样品进行表征，结果表明此方法合成的粒子为α－Ｆｅ２Ｏ３．其粒子呈花生型，粒子直径为２０～４０ｎｍ左右．

纳米α-Fe金属磁粉制备及其磁性能研究

探讨了一种新的纳米αＦｅ 金属磁粉制备方法．在乳化剂ＰＧ参与下，从铁盐溶液中沉淀析出ＦｅＣ２Ｏ４·２Ｈ２Ｏ作前驱体，经热分解、氢气还原和表面钝化处理，制备出轴比１～３（长短径比）、长径约５０ ｎｍ 的椭球或短棒状αＦｅ 金属磁粉．其主要磁性能，比饱和磁化强度σｓ 在１３７．３ Ａ·ｍ２·ｋｇ－１ ～１５７．５ Ａ·ｍ２·ｋｇ－１（ｅｍｕ·ｇ－１）之间，矫顽力Ｈｃ 在３１．８ ｋＡ·ｍ －１～４３．３ ｋＡ·ｍ －１（４００ Ｏｅ～５４４ Ｏｅ）之间．

超细α-Fe粒子对磁性粒子浓悬浮体系磁流变性能的增强

报道在磁性粒子浓悬浮体系中加入球磨超细α -Fe粒子对其磁流变性能的影响 ,主要研究其动态屈服应力的变化 ,沉降稳定性的改变以及超细粒子对相变结构的可能影响。超细α -Fe粒子的加入 ,能使磁性粒子浓悬浮体系的抗剪切能力有明显变化 ,悬浮稳定性增强。对其它几种超细粒子实验结果进行了简要讨论。超细粒子对磁流变性能影响程度取决于加入物与磁性颗粒的重量比例。

新型燃烧合成方法制备α-Fe_2O_3纳米晶

将聚乙烯醇 (PVA)作为络合剂与硝酸铁反应 ,不调节反应体系的 p H值成功地制备出α- Fe2 O3纳米晶。络合物在 15 0℃反应后的产物灰烬经 X射线分析 ,含有部分α- Fe2 O3和γ- Fe2 O3,产物灰烬经 40 0℃煅烧 1.5 h后得到的是α- Fe2 O3和γ- Fe2 O3的混合物 ,X射线衍射和红外光谱分析的结果显示 ,此时有机组分已分解完全。在 45 0℃煅烧1.5 h,γ- Fe2 O3全部转变为α- Fe2 O3,经透射电镜观察晶粒尺寸在 2 5～ 35 nm之间 ,且为球形 ,在 5 0 0℃的温度下煅烧得到的产物晶粒比 45 0℃煅烧产物晶粒稍有长大 ,在 2 5～ 40

纳米α-Fe_2O_3的制备及其催化高氯酸铵热分解

采用高温水解相转化法制备了纳米级的α Fe2 O3催化剂 ,比较了NaOH、(NH4 ) 2 CO3以及尿素三种沉淀剂的作用效果。对制得样品的尺寸、形貌和晶型等使用纳米粒度仪、透射电镜 (TEM )以及X射线衍射仪 (XRD)进行分析测试 ,结果表明各个样品均为粒度分布均匀、分散性很好的α Fe2 O3纳米粒子。将纳米催化剂按 1 0wt%加入高氯酸铵 (AP)中 ,对混合物进行差热分析仪 (DTA)分析 ,发现添加有纳米α Fe2 O3催化剂样品的AP的分解峰有明显的提前。其中 ,以添加用尿素为沉淀剂的样品 (粒度最小 )的AP分解峰提前最多 ,高、低温分解峰提前分别达到了 78℃和 9 6 6℃ .对以尿素为沉淀剂时催化剂粒径较小的情况进行了分析 。

纳米α-Fe_2O_3-TiO_2改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜制备与表征

在壳聚糖(CS)阴离子交换膜中添加纳米复合半导体材料α-Fe2O3-TiO2,制备了PVA-SA/α-Fe2O3-TiO2-CS双极膜(PVA:聚乙烯醇;SA:海藻酸钠),并用扫描电镜、热重分析、电子万能试验机和接触角测定仪等对其进行了表征。研究结果表明,添加纳米α-Fe2O3-TiO2可提高双极膜的亲水性、热稳定性和机械性能。纳米α-Fe2O3-TiO2复合半导体材料较纳米α-Fe2O3或纳米TiO2单一半导体材料具有更强的光催化双极膜中间界面层水解离能力,在高压汞灯照射下能大大降低双极膜的膜阻抗和膜电阻压降(IR降)。

均分散超微细α-Fe_2O_3水溶胶的制备

Cubic and ellipsoide ultrafine monodispersed hematite colloidal particles wereprepared by hydrothermal reaction from Fe（OH）3 get in the presence of Sn4+ ions. Thenumbers of nuclei increase with the concentration of Sn4+ ions. The initial concentrationof Fe（OH）3 gel might approach to 0.5 mol.L- 1. The products were characterized by TEMand XRD.

pH值对微波水热法制备纳米α-Fe_2O_3的控制作用

系统地研究了以Fe(NO3)3为原料,反应液的初始pH值对微波水热法制备纳米α Fe2O3粒子形貌的控制作用。实验结果显示:当pH=1时,所得产物为纺锤形具有较大比表面积的多孔结构;当pH=3时,为近球形的多孔结构;当pH=5时,为菱形单晶且无孔、无团聚;当pH=7时,在相同的反应条件下仍为非晶Fe(OH)3,并未转化为α Fe2O3。同时还分析了pH值及反应液中存在的无机小离子对α Fe2O3生成速率的影响。

不同形态的α-Fe_2O_3纳米粉体的水热合成、表征及其磁性研究

Four different hematite (-Fe2O3) nanopowders with various morphologi es have been synthesized in the presence of surfactant (HPC) via hydrothermal ro ute at 180 ℃, using four kinds of iron salts, Fe2(SO4)3, FeC2O4, FeSO4 and (NH4 )3Fe(C2O4)3, as precursor materials. The products were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), transmission electron micrograph (TEM), Fourier transf orm infrared spectroscopy (FTIR) and magnetization measurements. The hysteresis measurements show that the products exhibit weak ferromagnetic property at room temperature. It is concluded that the different precursor materials and the pres ence of the surfactant are important factors that exert significant effects on t he morphologies and magnetic properties of the products.