钎焊立方氮化硼BCu80Ni5SnTi活性钎料的组织与性能

研制一种适合钎焊立方氮化硼与45钢异质材料的新型高温BCu80Ni5SnTi活性钎料,采用SEM、EDS及XRD对BCu80Ni5SnTi系活性钎料的微观组织及钎焊接头力学性能进行研究。结果表明:适合钎焊c-BN的活性钎料成分为Cu78～81Ni5～6Sn3～5.5Ti10～12(质量分数,%),固相线温度为858.4℃,液相线温度为874.8℃;钎料组织由α-Cu固溶体、Ni固溶体、Cu-Sn共晶及少量Cu4Ti3、Cu3Ti2、Cu3Sn、CuSn和Ni17Sn3等化合物组成;该钎料对c-BN的润湿性较好,润湿角为28°～30°,钎焊c-BN与45钢的接头强度为210～230MPa;新型钎料钎焊冶金特性较好,钎焊接头界面实现冶金结合。

活性氮化硼对水中铜离子的吸附性能研究

以硼酸和三聚氰胺为原料,制备出活性氮化硼(ABN),对其进行表征,并考察了ABN对水中铜离子的吸附性能。结果表明:ABN微观结构呈棒状,直径为1~4μm不等,表面存在多种化学基团。ABN对铜离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以化学吸附为主,可用拟二级动力学模型描述。当铜离子浓度为10mg/L、投加量为0.7g/L、pH=7.0、吸附时间为40min时,铜离子的去除率可达到99.56%。

活性氮化硼的制备、表征及其对重金属离子的吸附特性研究

重金属离子是工业废水中的重要污染物,常规吸附剂吸附量低、吸附速度慢.对此,本文将吸附量大、吸附速度快的活性氮化硼(A-BN)吸附剂引入重金属污染领域,采用三聚氰胺(C_(3)H_(6)N_(6))和硼酸(H_(3)BO_(3))作为前驱体,以摩尔比例1∶2混合,制备了比表面积为944.526 m^(2)/g、介孔孔体积为0.324 cm^(3)/g的A-BN材料,并探究了废水中Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cd^(2+)的相互作用以及A-BN的吸附行为机理.结果表明:①在单一体系中,A-BN吸附量的大小表现为Pb^(2+)>Cd^(2+)>Cu^(2+),但在三元体系中重金属离子会发生相互作用,即Cu^(2+)对Pb^(2+)的吸附具有协同作用,而对Cd^(2+)的吸附具有拮抗作用,Pb^(2+)对Cd^(2+)的吸附在30 min内具有拮抗作用,30 min后具有协同作用.同样,Pb^(2+)对Cu^(2+)的吸附具有协同作用,而Cd^(2+)对Cu^(2+)的吸附具有拮抗作用,Cd^(2+)对Pb^(2+)的吸附具有协同作用.②针对A-BN吸附Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cd^(2+),发现其对Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附均符合Langmuir等温吸附模型,说明吸附过程主要受化学吸附控制.③利用XPS分析A-BN吸附后表面化学态,发现Cu^(2+)与A-BN结合形成Cu(OH)_(2)和—OCu,Pb^(2+)和Cd^(2+)与A-BN结合,形成PbCO_(3)、Cd(OH)_(2)和CdCO_(3).其吸附机理包括表面-NH_(2)与重金属离子形成络合物、-OH的H与重金属离子发生离子交换、-O与重金属离子通过静电相互作用结合形成的3种吸附机制.研究显示,A-BN是一种吸附量大、吸附速度快的新型吸附剂,可解决实际水体环境中的重金属污染问题.

Ag基钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

在不同真空钎焊温度和保温时间条件下,研究了Ag基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构。试验结果表明:钎料中Ti的质量分数为12%、钎焊温度为950℃、保温时间为20 min时可实现Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼的牢固连接。Ag-Cu-Ti活性钎料对c-BN的润湿性较好,界面结合紧密,并在界面处形成反应层。微观分析表明:钎焊过程中Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ti向c-BN磨粒表面富集,并与c-BN磨粒表面N和B元素发生反应,形成TiN和TiB2,实现了Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼磨粒的化学冶金结合。

脉冲偏压下沉积的立方氮化硼膜的断面结构研究

采用自行研制的磁增强活性反应离子镀系统 ,在脉冲偏压条件下成功地合成了高品质立方氮化硼 (c BN)薄膜。用傅立叶变换红外谱 (FTIR)分析沉积膜的相结构 ,用透射电镜 (TEM)及高分辨率透射电镜 (HRTEM)分析膜的断面结构。FTIR结果表明 :c BN的纯度强烈地受基片负偏压的影响 ,当基片负偏压为 15 5V ,c BN膜的纯度高达 90 %以上。TEM及HRTEM对膜的断面结构分析表明 ,在膜与基片的界面处存在很薄的非晶氮化硼和六方氮化硼 (h BN)层 ,h BN(0 0 0 2 )晶面垂直于基片表面 ,在界面层之上生长着单相c

氧掺杂调控氮化硼中电子定向传输促进分子活化

二维光催化材料因为独特的电子结构、丰富的活性位点等优势在环境和能源催化领域有着广泛的应用1,2。一般来说,光催化材料的性能与其载流子的迁移效率息息相关。而二维非金属光催化材料,例如石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),在光催化反应中常常面临着光生载流子复合过快的问题3,4,光催化性能往往不尽如人意。

PBII氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼（ｃ－ ＢＮ） 膜，富硼的硼氮膜（ＢＮ０ ．５ ） 和硼膜（Ｂ） 的成分及结构的影响． 用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃＢＮ、ＢＮ０ ．５ 和Ｂ 膜；然后使用等离子基离子注入（ＰＢＩＩ） 技术，在５０ ｋＶ 的基体脉冲负偏压下注入氮． 用ＦＴＩＲ 透射谱分析膜在氮离子注入前后结构的变化，用ＸＰＳ分析膜的成分分布． 结果表明：在ｃ－ ＢＮ 膜中注入氮离子几乎不改变膜的ＮＢ，但膜中ｃ－ ＢＮ 的含量略有增加；对于ＢＮ０ ．５ 膜，注入氮后，ＮＢ 略有提高，膜的ａ－ ＢＮ 的结晶化提高；而在硼膜中注入氮后，氮在膜中呈类似高斯分布，最高氮浓度ｒ（Ｎ）达２３ ％ ，膜中形成了非晶态的氮化硼（ａ－ ＢＮ） 结构． 此外，在以上各种膜上注入氮后，膜基界面都有不同程度的成分混合．

氮化硼晶体作为丙烷氧化脱氢的无金属催化剂研究

在多相催化中,金属氧化物的氧空位通过调节配位、电子态、电导率和表面性质的性质发挥着关键作用。然而,关于非金属氧化物中氧空位及其催化应用的研究却鲜有报道。本文通过原位生长方法展示了由具有三明治状结构的少层六方氮化硼(BN)晶体覆盖的富含氧空位的BPO_(4)空心球(BN/BPO_(4))。由于富含氧空位的BPO_(4)和h-BN之间的协同作用,所制备的催化剂在丙烷氧化脱氢制丙烯中表现出比商业BN更好的催化活性和更高的选择性。氧空位增加了丙烷的吸附量,BN和BPO_(4)界面处的密闭空间削弱了丙烯的吸附,有利于活性位点的循环利用。此外,受限空间和氧空位导致反应动力学模型的转变。

活性元素Ti在CBN与钎料结合界面的特征

通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Ag-Cu-Ti钎料中的活性元素Ti在钎料与立方氮化硼(CBN)磨粒高温钎焊结合界面的扩散现象,并运用动力学分析对界面反应层的生长过程及反应激活能进行了探讨。结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨粒侧扩散偏聚并发生化学反应,实现了磨粒与基体材料的牢固结合;钎焊CBN磨粒表面生成的TiB2和TiN化合物形貌接近平衡状态下生长的理想形貌;界面反应层在钎焊温度1153K～1193K,保温时间5min～20min之间依据抛物线生长法则所得扩散激活能值表明其生长过程主要受新生TiN影响。

多元铜基活性钎料对c-BN的润湿性与微观组织

采用座滴法试验研究了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响,借助于扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),结合键参数理论分析探讨了多元铜基活性钎料的微观组织,发现钎料主要由Cu固溶体、富Sn相和少量金属间化合物组成.通过计算元素间化学亲和力大小,进一步阐述了多元铜基活性钎料中Ti,Zr活性元素对c-BN润湿性的影响机制.结果表明,多元铜基活性钎料中,添加Ti活性元素比Zr元素更容易润湿c-BN.

Fe/BN催化剂的制备及其费托合成性能

为开发基于高热传导性载体的催化剂,提高费托合成反应性能,以高比表面积的球磨氮化硼(BN)为载体,通过溶剂热法(溶剂热温度分别为120℃、160℃和200℃)制备了系列Fe/BN催化剂(Fe/BN-120、Fe/BN-160和Fe/BN-200),并研究了催化剂对费托合成的催化性能(温度为280℃、压力为2.0 MPa、合成气V(H2):V(CO):V(Ar)=16:8:1且空速为3000 mL/(g·h),以48h时的反应结果计)。采用N_(2)吸/脱附、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线电子能谱(XPS)和H_(2)/CO程序升温还原(H_(2)/CO-TPR)等对催化剂进行了表征。结果表明,与Fe/BN-120相比,Fe/BN-160、Fe/BN-200中γ-Fe_(2)O_(3)的平均粒径分别由7.2 nm增加至13.6 nm、14.7 nm,同时Fe 2p结合能逐渐向低结合能方向偏移。与Fe/BN-120和Fe/BN-160相比,在电子效应和尺寸效应的作用下,Fe/BN-200的还原、碳化得到明显促进。在费托合成的CO_(2)和H_(2)O气氛中,还原得到的α-Fe、Fe_(3)O_(4)和球磨氮化硼表面的BOx在高温条件下发生反应生成硼酸铁。随着溶剂热温度的升高,催化剂的碳化程度逐渐升高,与Fe/BN-120相比(CO转化率为39.1%、CH_(4)选择性为24.3%和C_(5+)选择性为37.8%),Fe/BN-200的CO转化率提高至68.9%,CH_(4)选择性降至12.9%,C_(5+)选择性增加至51.1%。在Fe/BN催化剂上,通过改变溶剂热温度可以调控催化活性和产物分布,这为提高氮化硼负载的Fe基催化剂的费托合成反应性能提供了思路。

脉冲直流偏压增强的高质量立方氮化硼薄膜的合成

采用磁增强活性反应离子镀系统成功地合成了立方氮化硼薄膜 .通过给基片施加脉冲直流偏压以代替传统的射频偏压 ,增强了立方氮化硼的成膜稳定性 ,研究了基片的直流脉冲偏压、等离子体放电电流、通入气体流量比 (Ar N2 )和基片温度沉积参数对立方氮化硼薄膜形成的影响规律 .结果表明 :随着基片负偏压和放电电流的增大 ,薄膜中立方氮化硼的纯度提高 ,当基片负偏压为 15 5V ,放电电流为 15A时 ,可获得几乎单相的立方氮化硼薄膜 .基片温度为 5 0 0℃和Ar N2 流量比为 10时 ,最有利于立方氮化硼的形成 .偏离这个值 ,都会促进薄膜中非立方相的形成 .

射频负偏压与放电电流对cBN薄膜形成的影响

用ＡＲＥ（Ａｃｔｉｖｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ） 装置， 在Ｎ２／Ａｒ 混合等离子体弧光放电气氛下， 通过电子束蒸镀纯硼， 同时伴以一定能量的正离子轰击生长的膜表面的方法， 在单晶硅（１００） 基片上成功地合成了立方氮化硼（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ ， 简称ｃＢＮ） 薄膜， 并对基片射频自偏压和等离子体弧光放电电流对ｃＢＮ 膜形成的影响进行了研究。用富立叶变换红外（ＦＴＩＲ） 透射谱和ＡＥＳ对沉积的膜进行相结构和化学成分分析。ＦＴＩＲ 透射谱表明， 在波数约１ ０６０ｃｍ － １ 处， 存在很强的ｃＢＮ 的吸收峰。随基片所加射频负偏压及等离子体弧光放电电流的增大， 膜中的ｃＢＮ 含量增大； 当射频偏压为－ ２００ Ｖ， 放电电流为１５ Ａ 时， 沉积的膜为单相ｃＢＮ 膜。ＡＥＳ 的成分深度分布表明，ｃＢＮ 膜中的Ｂ， Ｎ

浙江大学等机构的丙烷有氧脱氢制丙烯技术研究获进展

浙江大学等机构的研究团队开发出一种具有特定孤立硼配位环境的沸石分子筛催化材料,在丙烷氧化脱氢制丙烯反应中显示出优异的催化性能,该研究成果发表于《科学》杂志。丙烷氧化脱氢制丙烯是从页岩气产丙烯的关键技术,但传统的金属氧化物催化剂在这一过程中常过度反应形成价值不高的碳氧化合物,导致催化剂选择性低。近年来,研究发现氮化硼等硼基催化剂在该反应中表现出了优良的选择性。然而,这类催化剂的催化活性和抗水稳定性很难满足实际需求,学术界也一致认为其催化活性来自于多个硼中心,这些都阻碍着硼基催化剂发展。

服务园地

超细高纯硼粉化学活性好,在空气和室温下稳定,主要用于优质钢的冶炼、制造含硼功能陶瓷、硼化物超导体、原子反应堆控制棒、火箭固体燃料、汽车安全气囊引发剂、炸药催化剂等。同时,也是硼烷、多种硼化物和高纯卤化硼的原料。 本项目以氧化硼和镁粉为原料制取硼粉。已有的镁还原法制硼的技术特点是成本低、纯度也较低,一次还原产品的纯度只有80％左右。 本项目采用独特的活化技术,低温快速反应,制取超细高纯无定形硼粉。产物的粒度小于1微米,纯度大于95％。合成温度低、时间短、收率高、反应完全、副反应产物少、成本低。 应用前景及市场预测:

国际化妆品研发动态

资生堂开发出一种粉底新品,其配方中含有氮化硼和丙烯酸聚合物类成膜剂。其它组成可能还包括聚乙烯吡咯烷酮、纤维素衍生物和硅硐类化合物。该粉底产品具有较高的抗水性和抗皮脂性,并且不会造成衣物沾染问题。该配方采用水包油型乳化体系,并使用丙烯酸树脂作为成膜剂。联合利华公司新近获得一项专利,是有关低粘度浴用凝胶和洗发香波的产品,其特殊之处是其均为可采用泵式喷雾状态的产品。