Mn基低温脱硝催化剂性能优化研究进展

氮氧化物(NO_(x))是我国首要大气污染物,主要采用选择性催化还原(SCR)技术进行排放控制.研发高效、稳定的低温脱硝催化剂可避免高能耗的烟气再热,具有显著的节能降碳效益.锰氧化物(MnO_(x))因多变的化学态和丰富的晶格缺陷而表现出优良的氧化还原性能,并具有极强的表面酸性,在催化还原NO_(x)反应中表现出良好的低温活性,但N_(2)选择性低、抗H_(2)O/SO_(2)性能差,难以实现长期的高效稳定脱硝.近年来,改性提升Mn基催化剂的研究十分广泛,加快了Mn基催化剂工业应用的步伐.本文从低温活性、N_(2)选择性和稳定性三个方面,总结了Mn基催化剂的脱硝反应机理、元素掺杂改性、催化剂结构设计等最新研究进展,指出了当前的研究重点和难点,可为下一步研究提供参考.

激光熔覆FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层摩擦学性能的试验研究和分子动力学模拟

采用激光熔覆技术制备了FeCoCrNiMn_(x)(x=0,0.25,0.50)的高熵合金涂层,系统地研究了添加不同摩尔比的Mn对涂层的显微组织、硬度以及摩擦学性能的影响.采用分子动力学模拟的方法研究了FeCoCrNiMn高熵合金涂层的原子尺度变形和磨损行为.FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层由单一的面心立方晶格(FCC)型固溶体组成.结果表明,Mn的掺杂提高了涂层的减摩性和耐磨性,摩擦系数为0.66的Mn_(0.5)涂层在各涂层中具有最优的减摩擦性能.与基材Q235钢[磨损率为12.2×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]和FeCoCrNi涂层[磨损率为4.99×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]相比,Mn_(0.5)涂层[磨损率为4.03×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]的耐磨性分别提高了66.96%和19.23%.分子动力学模拟结果表明,Mn掺杂通过摩擦诱导的FCC变到HCP(密排六方),掺杂Mn可增强应变硬化.根据位错演化模式确定,Mn_(0.5)涂层的变形机理是相变诱发塑性(TRIP),从而同时提高了涂层的塑性、强度和加工硬化率.

TC2钛合金中Mn元素挥发规律的分析研究

本文研究了TC2钛合金经过一次真空自耗熔炼和二次真空自耗熔炼后,成分中易挥发元素Mn的挥发规律。对铸锭外圆不同部位和二次锭头、尾横截面部位的Mn元素挥发程度进行了试验和检测分析,结果表明:经过一次真空自耗熔炼后铸锭局部Mn元素的挥发损耗为6%;经过二次真空自耗熔炼后Mn元素的挥发损耗为40%~50%;尾部横截面上Mn的分布均匀性更差。

腐蚀大数据技术背景下Mn含量对新型高强度免涂装3Ni结构钢腐蚀性能影响研究

针对目前3Ni钢强度不高、在滨海环境中耐蚀性不足的问题,通过提高3Ni钢中Mn含量,研究Mn元素对3Ni钢强韧性及其在高温、高湿、高盐海洋大气环境耐蚀性的影响和机制。通过力学性能测试和室内周浸试验,使用慢应变速率拉伸实验评价了Mn元素对新型免涂装3Ni结构钢力学性能及腐蚀性能的影响。利用腐蚀大数据技术,并结合机器学习方法快速评价了新型免涂装3Ni结构钢在有无应力状态下的腐蚀规律及其差异。结果表明,提高Mn含量,能在一定程度上提高3Ni钢的强度,但会使钢的低温冲击韧性变差。同时Mn元素升高不利于3Ni钢耐均匀腐蚀性能,腐蚀速率随着Mn含量的升高而增大,但Mn含量的升高并不改变新型免涂装3Ni结构钢的腐蚀形式,不同Mn含量的3Ni钢在滨海大气模拟液中均表现为不全面的均匀腐蚀特征。与此同时,腐蚀大数据技术能快速有效甄别在模拟滨海区域大气环境有无应力以及Mn元素含量对新型免涂装3Ni钢腐蚀造成的影响。无应力的新型免涂装3Ni结构钢在模拟环境的平均瞬时电流值随Mn元素含量的增高而增高,而有应力的新型免涂装3Ni结构钢平均瞬时电流值随着Mn元素含量的增高而降低。

Mn元素在渣铁间的分配研究

Mn元素在高炉生产中有重要作用,既能降低炉渣黏度,提高铁水流动性,又能解决高炉炉缸堆积问题。鉴于此,通过双坩埚实验研究Mn元素在渣铁间的分配系数,结果表明,Mn元素在渣铁间的分配系数随着铁水中w[Mn]的升高而降低;分配系数在碱度为1.1~1.3时,随着碱度的升高而降低,碱度为1.0时,分配系数降低。

Y元素对铸态 Mg-Al-Ca-Mn合金组织与耐腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、XRD分析、腐蚀试验和电化学测试等研究了Mg-4Al-3Ca-0.7Mn-xY(x=0、0.8、1.5)铸态合金的微观组织与耐腐蚀性能。结果表明:未添加Y的Mg-4Al-3Ca-0.7Mn合金组织由α-Mg、Al2Ca相、Mg2Ca相组成。添加0.8wt%Y后,合金组织中晶粒得到明显细化,析出相变得细小,Al2Ca相、Mg2Ca相数量减少,并有Al2Y相生成。Y含量增加到1.5wt%时,合金晶粒细化效果不明显,大量Al2Y相聚集在晶界处呈网状分布。添加适量的Y可提高Mg-4Al-3Ca-0.7Mn-xY合金的耐腐蚀性,Y添加量为0.8wt%时,该合金的耐腐蚀性最佳。

Zr元素对舱壁用Al-1.0Mg-1.0Si-0.5Mn合金组织及性能的影响

【目的】该文旨在研究Zr含量(质量分数,%)对Al-1.0Mg-1.0Si-0.5Mn合金组织及性能的影响,为拓宽合金应用领域提供科学依据。【方法】采用SEM观察、拉伸试验、剥落腐蚀试验、疲劳试验等测试方法,对添加不同Zr元素含量的Al-Mg-Si-Mn合金组织及性能进行研究,分析Zr元素的作用机理,确定该合金中Zr元素的最佳添加量。【结果】Al-1.0Mg-1.0Si-0.5Mn合金添加Zr,可改善合金粗晶区厚度,提升母材力学性能,亦可提升焊接接头强度和循环破坏抗力。当Zr添加量为0.05%~0.10%时,合金综合性能逐步提升。当Zr添加量为0.10%时,合金粗晶区最薄,组织中的Al(FeMn)Si化合物尺寸减小,块状的Mg,Si相消失;母材强度提升约30 MPa,焊接接头强度提升约40 MPa,接头强度系数提升0.054,中值疲劳极限强度提升约5 MPa,合金性能全面提升。当Zr添加量为0.2%时,过量的Zr与合金中的晶粒细化剂Ti相互作用,聚集形成一种粗大、与基体界限清晰的化合物,该化合物不仅降低了Ti作为异质形核核心的有效溶度,导致晶粒粗化现象,且易成为裂纹萌生的裂纹源,恶化合金的力学性能和耐腐蚀性能。【结论】Zr元素对于Al-1.0Mg-1.0Si-0.5Mn合金的作用主要体现在细化再结晶晶粒,有效改善难熔相Al(FeMn)Si的形状及尺寸,但需要调控元素添加量,避免与合金中的细化元素Ti相互作用,降低合金组元的有益效果。

Cr元素掺杂对Fe-C-Mn-Al系轻质钢的影响研究进展

Fe-C-Mn-Al系轻质钢具有良好的耐腐蚀性、低密度和优异的综合力学性能,在钢中添加合金元素会显著影响相变热力学与动力学,进一步影响并决定组织形貌的演化过程.添加Cr元素会对Fe-C-Mn-Al系轻质钢微观组织产生显著作用,重点对添加不同含量的Cr元素后,对κ-碳化物、β-Mn和DO_(3)等相生长、晶粒尺寸变化及晶界角度的改变,促进Al_(2)O_(3)及含Cr氧化物的生成,以及提高Fe-C-Mn-Al系轻质钢抗拉强度、耐腐蚀性和抗氧化性等性能的情况进行分析.并归纳总结了Cr元素的加入及不同含量的Cr元素给Fe-C-Mn-Al系轻质钢带来的优势,同时对当前的发展趋势进行展望.

黔西南板其卡林型金矿床方解石REE、Fe、Mn元素特征及其对找矿的指示意义

板其金矿床是黔西南卡林型金矿矿集区内的重要组成部分,是中国发现的第一个卡林型金矿床。方解石是其最主要的脉石矿物,按形成时间可分为成矿前、主成矿期、成矿晚期、成矿期后四种类型。各类型方解石无论野外产状、物性标型特征还是微量元素地球化学特征均不一致。四种类型方解石相比较,成矿前方解石稀土元素总量最高(ΣREE=29.70～40.10μg/g),最富集轻稀土元素(LREE/HREE=1.96～3.03),具有最大正Eu异常(δEu=3.83～5.02),无明显Ce异常(δCe=1.02～1.05);主成矿期方解石稀土元素总量相对较低(ΣREE=10.76～15.53μg/g),最富集重稀土元素(LREE/HREE=0.11～0.23),Eu异常(δEu=0.73～1.20)与Ce异常(δCe=0.88～1.25)均不明显;成矿晚期方解石稀土元素总量最低(ΣREE=2.82～4.34μg/g),与主成矿期方解石相似,具有重稀土元素富集特征(LREE/HREE=0.26～0.86),具有弱的负Eu异常(δEu=0.67～0.83)及负Ce异常(δCe=0.55～0.81);成矿期后方解石稀土元素总量相对较低(ΣREE=6.92～10.91μg/g),轻稀土元素富集(LREE/HREE=1.83～2.34),弱负Eu异常(δEu=0.72～0.74)与中等负Ce异常(δCe=0.41～0.50)。此外,成矿期方解石Fe、Mn元素含量明显高于非成矿期方解石,而且方解石Fe+Mn含量与LREE/HREE比值具有明显负相关关系,说明板其金矿床方解石富集重稀土元素与其所含的Fe、Mn元素有关。对方解石各种标型特征的研究,将为滇黔桂卡林型金矿找矿勘查提供重要手段。

基于AKMC方法研究Mn对Cu团簇析出的影响

Cu团簇析出是影响FeCu合金体系安全服役的主要因素之一。本文基于原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法研究了热老化条件下,合金元素Mn对Fe-1.34at.%Cu-X at.%Mn(X为0、0.27、1.2、3、5)合金中Cu团簇析出的影响。研究结果表明,随着体系中Mn含量的增加,析出形核的纳米级Cu团簇的数密度不断增加;Mn含量对形核Cu团簇的平均尺寸影响不大。团簇中主要成分为Cu;团簇中Mn含量随初始基体中Mn含量的增加而增加。合金元素的成团参与百分比决定了团簇平均尺寸。Cu-Vac复合体较强的扩散能力及其较远的扩散距离是造成Cu团簇析出的主要因素;而Mn的加入会抑制Cu-Vac复合体的可移动距离和可移动能力,从而提高Cu团簇的数密度。合金元素Mn的加入会影响形核Cu团簇的尺寸、数密度,从而影响Cu团簇引起的硬化效应。

Mn元素对Mg-Zn系镁合金组织性能影响的研究现状与展望

阐述了杂质对Mg-Zn系镁合金组织性能的影响,综述了Mn元素在Mg-Zn系镁合金中的除杂作用,以及Mn元素对Mg-Zn系镁合金组织、力学性能、腐蚀性能影响的研究现状,并对目前Mn元素在Mg-Zn系镁合金中的作用进行展望。

采用能量色散X荧光仪同时测定Co,Mn,Br元素

建立了用能量色散X荧光仪同时测定Co,Mn,Br 3种共存元素的新方法。优化了操作条件,讨论了影响因素,考察了方法的精密度和准确度。其中Co回收率为95.3％-103.0％,Mn回收率为96.0％-104.0%,Br回收率为94.8％-105.0％。用于精对苯二甲酸化工装置试样中Co,Mn,Br的同时测定,结果满意。

微量的稀土元素Er对Al-Mn合金组织与性能的影响

对含Er铝锰合金的力学性能进行了测定,并通过金相观察、扫描电镜、X射线衍射及透射电镜对合金的微观组织进行了分析,结果发现微量Er可以细化试验合金的铸态晶粒,在Mn含量不超过0.7%时,合金的力学性能有较为明显的提高,微量的Er未发现与Mn形成二元或三元化合物,Er和Al形成与α-Al具有共格关系的Al3Er相可改善铝锰合金的组织与性能,是铝锰合金的重要的微合金化元素。

Mn元素含量对富铁8系铝合金铸轧板组织的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)等分析了Mn元素含量对富铁8系铝合金铸轧板组织的影响。结果表明:随着Mn元素含量的升高,铸轧晶粒从边部到中心的晶粒长短轴比减小,晶粒尺寸呈现出增大的变化趋势,且越接近中心越接近等轴晶;合金中心的第二相体积分数呈现出随着Mn元素含量的增加逐渐升高的变化趋势,且会促进β-Fe富铁三元相逐渐向α-Fe富铁四元相的转变;Mn元素含量会对合金的织构含量产生一定的影响,且会促进随机取向织构逐渐向FCC晶体结构中典型的β取向线织构的转变。

“元素化学实验”中的“异常”现象(一)--Mn元素化学实验中的“异常”现象及其探析

大一学生在“元素化学实验”教学过程中,对反应条件如温度、催化剂、酸度、浓度或试剂用量等因素的影响考虑不周,可能出现某些实验现象和预想的或理论分析的结果不一致的“异常”现象。本文就学生在Mn元素化学实验过程中遇到的一些“异常”现象进行分析和总结,借助生动直观的演示实验,引导学生探究“异常”现象产生的可能原因和直观认识反应条件对反应结果的影响,培养学生的观察、分析、判断、归纳、推理和解决实际问题的能力。

Mn添加对铝热反应制备的块体纳米晶Fe3Al组织的影响

通过铝热反应制备了Mn含量为5％、10％、15％（质量分数）的块体纳米晶Fe3Al材料，对材料进行了XRD、EPMA、TEM等分析表征。结果表明，合金元素Mn的加入使块体纳米Fe3Al材料的晶粒尺寸先减小后增大，材料的硬度随Mn含量的增加先增大后减小。

Mn元素对铝合金门窗表面陶瓷层特性的影响

采用微弧氧化技术在不同Mn含量的铝合金门窗表面进行了改性处理,研究了基体合金元素Mn对表面陶瓷层膜厚、显微硬度、形貌和物相的影响,并分析了其作用机理。结果表明,随着微弧氧化时间的增加,含0.5%Mn和含1.5%Mn的铝合金试样的表面陶瓷层厚度和显微硬度都表现为逐渐增加的趋势,且在相同的微弧氧化时间内,含1.5%Mn的铝合金试样的表面陶瓷层厚度更大、显微硬度更低。Mn含量为0.5%的铝合金表面陶瓷层中有γ-Al_2O_3相和少量α-Al_2O_3相,而Mn含量为1.5%的铝合金表面陶瓷层中只有γ-Al_2O_3相。

Mn含量对轨道用0.9C-xMn-2Cr-Mo高锰钢在雨水中耐蚀性的影响

为了提高轨道用高锰钢的雨水浸泡性能,通过扫描电镜、极化曲线、电化学阻抗谱研究了Mn含量对轨道用0.9C-xMn-2Cr-Mo高锰钢在雨水中耐蚀性的影响,分析了对其实施固溶处理后的性能。结果表明:随着高锰钢内Mn添加量的上升,其腐蚀电流密度Jcorr与钝化电流密度Jpass都表现出先减小后增加的变化规律,最小值发生在Mn含量12.5%时,此时Jcorr与Jpass都达到了最小值,耐蚀能力最强。Mn被氧化得到具有致密结构的MnO2,对高锰钢表面起到良好的保护作用。固溶态高锰钢经雨水腐蚀后能够再钝化,形成了宽度较大的钝化区,具备更优的耐蚀性。经固溶处理后的高锰钢内点蚀坑数量降低。Mn含量12.5%的固溶高锰钢形成最大容抗半径,表现出了优异的耐蚀性。

热处理及Mn元素对汽车发动机用过共晶铝硅合金组织的影响

针对传统铸造法加工过共晶铝硅合金组织粗大,合金性能恶化的问题,研究了热处理和元素Mn对过共晶铝硅合金中粗大富铁相的细化作用。研究表明：过共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe经T6热处理工艺后,共晶硅形貌从短针状变为粒状,粗大针状富铁相β-Al_5Fe Si形貌未发生变化,热处理无法达到细化富铁相的目的 。元素Mn对共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe中富铁相形貌改善明显,可使粗大富铁相β-Al_5Fe Si转化为细小颗粒状和枝晶状的Al_（15）（Fe Mn）_3Si_2相。当Mn含量为2wt%时,Al-16Si-2Fe合金中富铁相细化效果最佳。

Zn、Al对Mn-Cu减振合金减振性能的影响

研究了合金元素Ｚｎ、Ａｌ对新型减振降噪（高阻尼）铸造ＭｎＣｕ合金Ｍｓ点、减振性能及力学性能的影响，重点讨论了合金成分与减振性能ＳＤＣ及力学性能的关系。开发了高阻尼、高强度锰铜基阻尼合金ＺＭｎＤ１Ｊ，最优成分为Ｍｎ５０％、Ｚｎ５％、Ａｌ２％、余量Ｃｕ。典型性能：ＳＤＣ＝４４．５％，σｂ＝６７８ＭＰａ，δ＝２４．１％。ＭｎＣｕ系新型高阻尼功能材料的减振能力很高，同时力学性能可达ＺＧＤ３４５５７０的水平，可做结构材料使用。