α—Ti在腐蚀过程中钝化膜引起拉应力的研究

本文研究α—Ti在腐蚀过程中钝化膜所产生的内应力的大小。结果表明，一边涂有保护层的α－Ti薄条在0.1mol／LH2SO4溶液中自然腐蚀过程中，随着钝化膜的形成，薄条不断向腐蚀面弯曲（保护面鼓起），即在试样表层产生一个拉应力。这个附加拉应力不断增大，其最大值为（5个试样平均），接近或等于屈服应力。在SCC过程中这个附加应力将和外应力叠加，促进位错发射和运动，从而在低应力（或低KI）下导致SCC裂纹形核。

金属钛辐照级联过程缺陷演化的分子动力学模拟

钛合金材料因其优异的耐腐蚀性能和机械性能被认为是反应堆的候选结构材料。本文围绕材料服役过程中的辐照损伤机制问题,采用分子动力学(MD)方法研究了金属钛(以α-Ti为例)的辐照级联过程,获得了不同温度(300、500、700和900 K)、不同能量(1、5、10和20 keV)的初级碰撞原子(PKA)沿不同晶格方向([0001]、[1010]和[1100])入射的碰撞过程,并从原子尺度分析了α-Ti在辐照级联过程下的缺陷演化行为及机制。结果表明,随着温度升高,α-Ti级联碰撞过程诱发的峰值点缺陷数明显增加,缺陷复合过程所需时间延长;随着PKA能量增加,整个缺陷演化过程的缺陷数均明显增加,稳定缺陷数也呈增加趋势;而PKA入射方向对级联过程中缺陷演化无明显影响。采用NRT(Norgett-Robinson-Torrens)模型计算获得α-Ti辐照缺陷随PKA能量的变化趋势与MD计算结果一致,级联碰撞后剩余的缺陷数约占NRT预测值的30%。本文从微观角度研究了金属钛的辐照损伤机理,相关计算结果为钛合金在未来核反应堆中的应用提供数据支持,为新型耐辐照材料研发提供理论依据。

含TiCr_2Laves相过共析钛铬合金的制备

通过非自耗磁控电弧炉熔铸和 70 0℃ ,2 0h高温退火处理 ,制备出了含铬量为 18%～ 30 % (质量分数 )的含TiCr2 Laves相过共析钛铬合金 ,并研究了合金的组织变化规律。结果表明 ,稳定化系数为 2 .5 7～ 4 .6 2的过共析钛铬合金经过熔炼后 ,在随炉冷却条件下得到的是单相 β Ti组织 ;铸态合金在 70 0℃保温退火时 ,金属间化合物TiCr2 不仅沿晶界生成并形成连续分布 ,还在基体内部弥散析出 ;在随后的空冷过程中合金内局部发生 β Ti→α Ti+TiCr2 共析分解。合金含铬量越高 ,在高温退火时析出的TiCr2 量越多 ,尺寸越粗大 ,合金的硬度也越高。电弧熔炼 +70 0℃ ,2

Ti吸附Hg后位错发射及微裂纹形核的TEM原位研究

用自制的恒位移加载台，在TEM中原位观察了α-Ti在Hg蒸汽中放置前后加载裂纹前端位错组态的变化以及脆性微裂纹的形核和扩展，并和α-Ti在TEM中原位拉伸的结果进行了比较.结果表明：加载裂纹吸附Hg原子后能促进位错的发射、增殖和运动；当吸附促进位错发射和运动达到临界状态时，脆性微裂纹就在原裂纹顶端或在无位错区中形核并解理扩展.α-Ti在TEM中原位拉伸时，只有当热激活或外应力促进的位错发射和运动达到临界条件时，微裂纹才形核，并很快钝化成空洞而导致韧断.

α-Ti晶粒尺寸的EBSD技术测定方法及分析

用EBSD技术中的自动晶粒尺寸计算方法测定了六方结构α-Ti的晶粒尺寸。结果表明,对EBSD技术获取的数据,用面积法测量时能准确测出晶粒的平均尺寸。但EBSD方法测量晶粒尺寸时会受到标定率及误标的明显影响。影响最大的是伪对称性,即当因大量误标造成小"晶粒"出现时,平均晶粒尺寸明显降低。通过调整测试参数和后续处理可以去除该影响。比较不同级别降噪后的数据可知,标定率越高,降噪前后结果越接近;标定率越低,降噪前后差别越大。

阳极溶解促进α-Ti位错发射、运动导致SCC微裂纹形核

用激光云纹干涉法原位测量了应力腐蚀（ＳＣＣ）前后缺口前端位移场的变化并进行ＴＥＭ原位观察，结果表明，阳极溶 解能使块状试样缺口前端塑性区及其变形量增大当溶解促进的局部塑性变形发展到临界条件，就会导致ＳＣＣ微裂纹在无位错区中形 核α－Ｔｉ在甲醇溶液中表面钝化膜形成和保持过程中会在内界面产生较大的拉应力，它能协助外应力促进局部塑性变形，进而促进

Ti/α-PbO_2/β-PbO_2电极电催化氧化处理苯酚废水

采用电催化氧化法,以自制Ti/α-PbO2/β-PbO2电极为阳极,在室温条件下对苯酚模拟废水进行降解研究,探讨电流密度、电极间距、pH值及苯酚初始质量浓度对苯酚降解效率的影响规律.结果表明,在电流密度为600 A.m-2,电极间距为1.0 cm,pH值为3,苯酚初始质量浓度为100 mg.L-1的条件下,苯酚降解效率达92%以上.紫外光谱等实验结果表明,苯酚在氧化降解过程中会产生苯醌等中间产物,苯酚及其中间产物最终被矿化为CO2和H2O.

镧掺杂TiO_2纳米管对α-蒎烯光催化性能及催化机理研究

采用复合溶胶-凝胶和水热技术制备了金属镧掺杂的二氧化钛纳米管催化剂1.2%-La3＋-TNTs,研究了其在波长254 nm紫外光照射下催化转化气态污染物α-蒎烯的特性。X射线衍射、透射电镜、发光光谱和比表面测试分析表明,获得的催化剂具有混合晶型、介孔结构、PL发光信号弱、比表面积大等特征。在相对湿度40%~50%、停留时间60 s时,该催化剂对50 mg？m？3的α-蒎烯转化率达到了92%,且反应介质的相对湿度对其转化有一定的影响。波长185 nm的UV灯可以使其恢复活性,再生3 h后催化性能恢复60%以上。碳平衡和光解产物分析表明,当湿度40%~50%时,产物的水溶性和可生化性较好,大约有55%的α-蒎烯转化为水溶性的碳,吸收液的B/C达到了0.36,产物的生态毒性得到了显著改善。光解产物主要是松莰酮、3-羟基-α-蒎烯等和一些小分子醛酮和羧酸类物质。制备的1.2%-La3＋-TNTs可广泛用于气态污染物的治理。

初生及次生α相对Ti-1023合金拉伸性能和断裂韧性的影响

Ti-1023合金中初生α相(α_p)的体积分数对材料性能影响较大:在固溶(ST)条件下,α_p相体积分数减少,材料强度降低;在固溶时效(STA)条件下,α_p相体积分数减少,材料强度和断裂韧度(K_(IC))呈升高趋势,但后者增加的趋势没有前者明显.α_p相对材料性能的影响与其体积分数的变化改变亚稳β晶粒内溶质原子浓度和亚稳β晶粒尺寸有关.时效过程中析出的次生α相(α_s)可明显影响材料的力学性能,随α_s的长大和数量的减少强化效应减弱,但K_(IC)和塑性明显提高.对Ti-1023合金,减少α_p相的体积分数、控制合适的α_s相数量和尺寸并尽可能减少连续晶界α相数量与尺寸,可以获得较高的强韧性匹配.

TiAl_3对TiC粒子在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响

研究TiC和TiAl3细化工业纯铝时TiAl3的存在对TiC在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响,分析Al-Ti-C晶粒细化机制。结果表明:TiC单独作为工业纯铝的晶粒细化剂时,大量TiC被α(Al)晶粒推向树枝晶的晶界处,从而限制了TiC的异质形核作用;当TiC和TiAl3共同作为晶粒细化剂时,在α(Al)晶粒内部出现了大量TiC粒子,大量的TiC粒子成为了α(Al)的结晶核心,并且在TiC颗粒和铝基体的界面处存在"富Ti过渡区";TiAl3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的"TiC/铝熔体界面富Ti过渡区"改善了TiC与α(Al)的结构适应性,降低了TiC粒子的表面张力,促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力。

Al-Ti-C晶粒细化剂的形核与衰减机理研究

通过SEM、XRD、EPA等分析手段,研究了液固反应法制备的AlTiC晶粒细化剂中间合金的组织特征,并结合热力学分析探讨了TiC粒子的形核与衰减机制。试验结果表明:TiC的形核机理是Ti原子以某种机制扩散至TiC粒子的表面形成富Ti层,并接近TiAl3的成分,在凝固过程中TiAl3与周围Al液发生包晶反应形成αAl;保温过程由于C从TiC向Al熔体中的扩散,使其稳定性降低及TiC向Al4C3转化,使αAl晶格失配是细化效果衰减的主要原因。

Ti和乳酸共改性α-Fe_(2)O_(3)光阳极光电化学性能研究

采用一步水热后在氮气中进行热处理的方法制备了Ti和乳酸共改性的纳米花状α-Fe_(2)O_(3)光阳极。对样品分别进行了X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱和光电化学性能测试。与乳酸改性的纳米片状α-Fe_(2)O_(3)光阳极相比,最优的Ti与乳酸共改性样品0.075LA-Fe2O3-0.75Ti光阳极的光电流密度从0.55mA·cm^(-2)提高到1.39mA·cm^(-2)。Ti改性明显减少了0.075LA-Fe_(2)O_(3)膜的表面态,增加了表面载流子注入效率;同时Ti的掺入也增加了电极体内载流子浓度,增强了体内载流子的传输效率。

Ti掺杂对a-C:H膜组织结构和性能的影响

采用磁控溅射沉积方法在钛铝合金基体上制备有Ti与无Ti的类金刚石(DLC)膜,全方位离子注入(PSII)技术被用来在膜与基体之间形成过渡层,提高膜基界面的附着力。通过X射线光电子能谱、纳米压痕、摩擦磨损等表征手段比较2种薄膜的化学组成、微结构特征和力学性能。结果表明:掺Tia-C:H膜是含有TiC纳米晶粒的复合膜结构,其中TiC晶粒的大小约是5nm,掺Tia-C:H膜的力学性能得到明显改善,硬度被提高到24GPa左右,而且结合力也明显得到提高。在大气中对样品进行热处理后,再进行摩擦磨损试验,结果表明Ti掺杂改善了a-C:H膜的热稳定性。

TiAl基合金加工材中显微组织对性能的调整

用光学显微镜和TEM对Ti—17合金饼材的显微组织进行了研究。饼材中存在的形态不同的两类显微组织都由α+β两相组成。然而,在长宽比很大的相互平行的魏氏α片内观察到了3种α变体,它们是与母体Burgers。α相关联的(1011)和(1012)孪晶,也是Ⅰ型α向Ⅱ型α转变的产物。

近β型钛合金Ti-B19时效过程中的相变及显微组织

研究了Ti-B19台金300℃～750℃时效过程中的相变和显微组织演变=结果发现：300℃～350℃时效过程中，在芦基体上首先会形成球状ω相，α相必须借助中间过渡相ω形核．多呈颗粒状；400℃—450℃时效．α相既可通过中间ω相转变．多星颗粒状，也可直接从口相中形桉，多呈针状；500℃～650℃时效，针状α直接从β晶界或晶内析出，500℃以匕时效可发现点状口相“连点成绩”的现象．可能与变形带有关；700℃～750℃时效．平衡α相多呈棒状。700℃时效10min发现块状α相析出。试验温度范围内大多数α相与卢基体满足Burgers位向关系，但在400℃～500℃时效10h左右有不符合Burgers位向关系的2α相出现。

以硅溶胶和三氯化钛为原料合成Ti-MCM-41分子筛 Ⅲ.Ti-MCM-41分子筛的催化活性

考察了以硅溶胶和TiCl3水溶液为原料合成的含钛中孔分子筛Ti MCM 4 1对苯乙烯 ,α 甲基苯乙烯和环己烯氧化反应的催化性能 .结果表明 ,对于CC双键位于端部的苯乙烯和α 甲基苯乙烯 ,发生的主要反应是CC双键的氧化断裂 ,而对于CC双键位于中间的环己烯 ,发生的主要反应是环氧化反应 .

掺Ti和未掺Ti的α-Fe_2O_3薄膜光电性质的研究

本文采用旋涂法制备了掺Ti和未掺Ti的Fe2O3薄膜,并对其薄膜的结构和光电特性进行了系统测试分析。XRD结果证实掺Ti和未掺Ti的薄膜均为α-Fe2O3。SEM测试表明α-Fe2O3薄膜微观结构为纳米线结构,具有沟壑结构,粒径长度约为150nm,掺杂Ti使薄膜更均匀致密,晶体颗粒更小,比表面积更大。紫外-可见光谱实验发现了掺杂Ti使薄膜产生"蓝移",禁带宽度大,验证了SEM测试结果。IPCE实验结果结果说明了掺杂Ti的α-Fe2O3薄膜的光电性能大大好于未掺杂的薄膜。

含Laves相TiCr_2过共析钛铬合金的制备

通过非自耗磁控电弧炉熔铸和700℃,20h高温退火处理,制备出含铬18％～30％(质量分数)含Laves相TuCr_2过共析钛铬合金,并研究其中的组织变化规律.研究结果表明,稳定化系数为2.57～4.62的过共折钛铬合金经过熔炼后,在随炉冷却的条件下得到的是单相β-Ti组织;铸态合金在700℃保温退火时,金属间化合物TiCr_2不仅沿品界生成并形成连续分布,还将在基体内部弥散析出;在随后的空冷过程中合金内局部会发生β-Ti→α-Ti+TiCr_2共析分解.合金含铅量越高,在高温退火时析出的TiCr_2量越多,粒径越大,合金的硬度也越高.电弧熔炼加上700℃,20h高温退火是一种制备含Laves相过共析钛铬合金的可行工艺.

新型RE-Al-Ti-B中间合金制备及对α-Al重熔细化效果的研究

借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等分析技术,研究了采用熔配法制备新型RE-Al-Ti-B中间合金时,强力搅拌对RE-Al-Ti-B中间合金显微组织的影响,并进一步研究了RE-Al-Ti-B中间合金对α-Al重熔细化组织的影响。结果表明,强力搅拌对RE-Al-Ti-B中间合金显微组织产生重要影响,强力搅拌后中间合金组织分布越均匀,有效形核核心越多,对α-Al的重熔细化效果越好。随着重熔次数的增加,形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少,重熔细化效果衰退。

Ti-Al-Nb系α/β相平衡的热力学计算

用巨势法分析了三元系的相平衡问题．计算了Ti－Al－Nb系中α／β在1150℃和1400℃的相平衡，采用亚正规溶体模型描述了Ti－Al－Nb系α和β相的Gibbs自由能．计算结果与实测相图相符，证明本方法是可行的。