自蔓延高温燃烧合成法制备CeWTiO_x催化剂及其NH_3-SCR性能

采用自蔓延高温燃烧合成法制备了CeWTiO_x系列催化剂并考察了其氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)性能。利用X射线衍射、N_2吸附-脱附、H_2程序升温还原、X射线光电子能谱、NH_3程序升温脱附表征和分析了催化剂晶相、结构、氧化还原能力和酸性强度与其活性之间的关系。结果表明,Ce_(40)W_(10)TiO_x催化剂在150-430℃NO转化率可达80%以上,含硫条件下200℃NO转化率可保持在97%左右。结果表明,该催化剂的低温活性和抗硫性能主要与W的掺杂有关。钨的存在减弱了Ce-O键的强度,降低了CeO2的结晶度和减小了晶粒粒径,增加了催化剂表面活性氧含量和酸量,提高了其性能。

自蔓延高温合成法在陶瓷粉体制备中的应用

自蔓延高温合成法是一种新的制备无机化合物高温材料方法,由于它在难熔材料合成方面具有合成时间短、能耗低等许多传统方法难以比拟的优点,正日益引起材料界的重视。本文概述了自蔓延高温反应的特点,并对其在氮化物、碳化物等高熔点陶瓷粉体制备方面的应用做了详细介绍。

自蔓延高温合成法制备Al_2O_3-Cr金属陶瓷

研究了稀释剂Ｃｒ２Ｏ３对Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３体系自蔓延高温合成（ＳＨＳ）反应过程及反应产物的影响，并讨论了用自蔓延加压法制备致密的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ金属陶瓷的可能性．实验结果表明：随稀释剂Ｃｒ２Ｏ３加入量的增加，Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３体系ＳＨＳ反应温度和反应产物的孔隙度逐渐降低，激发反应所需的加热时间延长．稀释剂Ｃｒ２Ｏ３的加入能改善Ａｌ２Ｏ３与Ｃｒ之间的润湿性，避免在反应产物中出现Ｃｒ偏聚和分层现象．在一定稀释剂Ｃｒ２Ｏ３加入量下，通过采用在ＳＨＳ反应结束后迅速施加一压力将可能制备出致密的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ金属陶瓷．

自蔓延高温合成法制备 Mo-Al 系金属间化合物

以单质Ｍｏ粉和Ａｌ粉通过自蔓延高温合成方法（ＳＨＳ）制取了金属间化合物Ｍｏ３Ａｌ８．采用Ｘ射线衍射、差热分析和扫描电镜等分析手段对其自蔓延高温合成的过程及产物的特征进行了研究．结果表明，Ｍｏ３Ａｌ８的合成反应为扩散控制的固－液反应，Ａｌ粉的熔化促使合成反应迅速发生；Ｍｏ－Ａｌ间自蔓延过程发生之前有一个孕育期．

自蔓延高温合成La-Zn掺杂锶铁氧体改性研究

采用高温自蔓延（SHS）方法制备了化学组成为Sr1-xLaxFe12-xZnxO19（x=0～0．4）的La-Zn联合掺杂的锶铁氧体，并研究了晶体结构与离子掺杂量对铁氧体磁性能的影响。根据相关的热力学数据，分析了合成过程中产生不同氧化物杂质的热力学机制，结果显示，通过合适控制反应体系中的Fe粉含量，可以合成单一的M型铁氧体相。SEM表明SHS方法制备的样品比传统方法制备的样品结晶更完整，粉体颗粒呈明显的六角平板状，颗粒尺寸基本分布在0．5～1．2μm之间。La^3＋，Zn^2＋的加入能够明显地提高试样的综合磁性能，相比于未掺杂的试样，在未取向情况下其剩磁提高了14．4％，Hcb提高了15．3％，（BH）m提高了30．7％，并且与传统制备方法相比，采用SHS方法获得的样品的内禀矫顽力Hcj提高尤为明显，最高可达322kA／m。

TiC-Cu复合材料自蔓延高温合成中的显微结构演变

用燃烧波前沿淬熄法研究了自蔓延高温合成(SHS)TiC-Cu复合材料的显微结构演变,用扫描电子显微镜(SEM)观察了燃烧反应中原始粉、反应区和产物区的显微结构,用能谱仪(EDX)分析了各微区的成分变化,测量了燃烧温度T_c,并用XRD分析了反应产物的相组成。结果表明,自蔓延高温合成(SHS)TiC-Cu复合材料的机理为溶解析出机制。铜粉与钛粉的固态扩散导致低熔点Ti-Cu熔液形成,Ti、Cu、C粉粒逐渐向Ti-Cu熔液中溶解,当Ti-Cu-C熔液中的Ti和C浓度饱和时,从中析出TiC颗粒,同时形成粘结TiC颗粒的Cu基体。

稀释剂含量对自蔓延高温合成Si_3N_4-SiC-TiN陶瓷的影响

以TiSi2和SiC为原料,利用自蔓延高温合成(self-propagation high-temperature synthesis,SHS)方法合成直径为24mm的Si3N4-SiC-TiN陶瓷。通过理论计算和实验研究了不同孔隙率压坯中稀释剂SiC含量对反应物TiSi2转化率的影响。结果表明:SiC在一定范围内增加有利于TiSi2的氮化, 且含40%(质量分数,下同)SiC和50％SiC的压坯在燃烧合成过程中发生了SiC的氮化反应。压坯孔隙率为50%(体积分数,下同)时,反应物TiSi2 氮化充分,最终产物为Si3N4-SiC-TiN。孔隙率为45%,含量为30％SiC和40％SiC压坯的合成产物中残留游离Si,50％SIC压坯的合成产物中未发现游离Si。在稀释剂含量为35％SiC,氮气压力为150 MPa条件下,所得的Si3N4-SiC-TiN复相陶瓷抗弯强度达430 MPa,断裂韧性为3．6 MPa·m1/2。

ZrB_2-Al_2O_3复合粉体的自蔓延高温还原合成与表征

摘 要:用自蔓延高温还原合成制备了ZrB2 Al2O3复合粉体。用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等分析测试手段,对所制得的复合粉体的相组成、相貌及微观组织进行了表征。结果表明: ZrB2和Al2O3以主晶相的形式存在于复合粉体之中,二者存在良好的界面结合,这主要与ZrB2在Al2O3颗粒表面结晶生长有关。

重力分离自蔓延高温合成法制备陶瓷内衬复合弯管的热力学计算

通过热力学计算 ,发现存在临界料管比 x*;当实际料管比 x大于 x*时 ,弯管容易烧穿 ,小于 x*时 ,正常燃烧反应。然而 ,常用的增加弯管壁厚和添加稀释剂的方法都很难圆满解决大管径陶瓷内衬复合弯管制备时的烧穿问题。本文提出了一种在大管径弯管的芯部安装芯子的新制备方法 ,成功地解决了大管径陶瓷内衬复合弯管的制备问题。

陶瓷-金属梯度焊缝的自蔓延高温合成

本文将自蔓延高温合成（ＳＨＳ）技术与焊接技术相结合，探索了用梯度材料作焊缝的陶瓷与金属焊接的新途径，着重研究了梯度焊缝的制备工艺。结果表明，采用ＳＨＳ技术可成功地制取梯度焊缝层，这种焊缝可以缓和陶瓷与金属焊接时在界面处产生的热应力。

高温高压合成翡翠的溶胶-凝胶法粉料制备的工艺方法探索

采用溶胶-凝胶法合成具有翡翠成分的玻璃料,再对其进行高温高压处理,实现玻璃体向晶质硬玉的转化,从而得到合成翡翠。从金属醇盐浓度、pH值、去离子水的添加量、水浴温度四个方面探讨了最佳凝胶条件。常规宝石学特征测试、偏光显微镜下岩矿薄片分析、X射线粉末衍射和傅里叶变换红外光谱表明,合成翡翠与天然翡翠的常规宝石学性质相近,其结晶矿物为硬玉,样品的结晶转化程度较好,具有硬玉的标准红外特征吸收峰。

自蔓延高温合成(SHS)法固化核废料研究现状及发展

通过对近年来国内外在核废料固化及自蔓延高温合成技术 (SHS)在固化核废料中的应用领域的成果研究分析 ,对该领域的研究现状进行了综述 ,指出了该研究领域存在的问题 ,并探讨其解决措施。

材料合成新工艺——自蔓延高温合成法

一、自蔓延高温合成法的形成与发展自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-Temperature Synthesis)法(简称SHS)是一种材料合成新工艺,对于生产工程陶瓷、金属间化合物、功能梯度材料和其他先进材料具有重大意义,因此近年来日益引起人们的重视。 SHS是一种伴随化合物生成的高度放热反应,反应产生的热足以使反应持续进行。当在空气或惰性气氛中点燃压实的粉末物料时。

金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

以Ni粉、Al粉、金刚石为原料,采用自蔓延高温合成法制备了NiAl结合金刚石复合材料,研究了金刚石的粒度和含量对Ni-Al体系燃烧温度和燃烧波蔓延速度的影响以及对复合材料性能的影响。结果表明:金刚石降低了Ni-Al体系的燃烧温度和燃烧波蔓延速度,并提高NiAl基体的抗压强度和维氏硬度。但随着金刚石含量的增加,复合材料的力学性能有所下降,NiAl峰升高,Ni_(3)Al峰下降。随着金刚石的粒度降低,Ni-Al体系的燃烧温度先降低后升高,燃烧波蔓延速度则是先增大后减小,复合材料的抗压强度先升高后降低,维氏硬度降低,Ni_(3)Al峰先升高后降低,NiAl和Ni峰则是先降低后升高。当金刚石含量为10 mass%、粒度为150~180μm时,复合材料的综合性能最佳,体积密度为3.28 g/cm^(3),抗压强度为92.0 MPa,维氏硬度为122.06 HV,Ni3Al峰达到最高。

NaCl加入量对自蔓延高温燃烧合成法大规模制备的超细二硼化钛粉体性能的影响(英文)

以TiO2、B2O3、Mg粉为原料,引入稀释剂NaCl,通过自蔓延高温燃烧合成法宏量制备了亚微米TiB2粉体,并对其进行了SEM(扫描电镜)、EDS(能谱)、XRD(X射线衍射)和粒度分析。用原子吸收光谱测定了浸出产物TiB2粉体中杂质Mg,O的含量。结果表明:稀释剂加入量对样品形貌、粒度、物相有明显影响。随着NaCl含量的增加,制备的TiB2粉体的平均颗粒尺寸从496nm降低到268nm。产物浸出前主要由MgO,NaCl,TiB2和少量Mg3B2O6组成;浸出后前两相消失,产物为TiB2和少量Mg3B2O6。当原料中NaCl加入量k=0.5,1.0,1.5,2.0mol时,浸出产物中Mg3B2O6杂质含量极少,产品纯度均超过98%。稀释剂可以降低颗粒尺寸,提高产物纯度。采用此种自蔓延高温燃烧合成法可以大规模制备超细TiB2粉体。

工艺参数对Mg-TiO_2体系自蔓延高温合成反应的影响

研究物料配比、反应环境真空度、压坯压力、压坯直径等工艺参数对Mg-TiO2自蔓延高温合成过程的影响。根据热力学计算,2Mg+TiO2=Ti+2MgO反应的绝热温度介于2068～2148K之间,易发生自蔓延反应。研究表明,Mg-TiO2自蔓延高温合成反应为固-固反应。在试验条件下,Mg与TiO2的摩尔比达到2.9∶1时才有金属Ti生成,反应环境的真空度越高反应越完全,压坯压力为250MPa时燃烧温度最高,燃烧波速度随着压坯压力的增大而升高,压坯直径越大燃烧温度越高,当直径超过20mm时基本恒定,此时燃烧速度最大。

自蔓延高温合成法形成陶瓷涂层的研究

采用静态自蔓延高温合成法 (SHS)在钢件表面形成陶瓷涂层 .涂层的相组成主要是 Al2 O3+ α Fe+少量 Fe3Al;涂层由两层组成 ,外层为近乎纯 Al2 O3陶瓷层 ,过渡层为 αFe+ Al2 O3金属 -陶瓷层 ,两层组织皆为长轴近似垂直于钢件表面的柱状晶 ;

金刚石-碳纤维复合材料的高温高压合成及组织结构分析

以正硅酸乙酯(TEOS)为反应前驱体,采用溶胶-凝胶方法在金刚石微粉及碳纤维表面包覆一层非晶氧化硅凝胶膜,将二者以不同比例混合后在1350℃、5 GPa条件下进行高温高压(HTHP)处理,合成出了以氧化硅为界面结合相的金刚石-碳纤维复合块体材料,并发现组织中出现了原位生成的纳米针。利用扫描电镜(SEM)、扫描电镜能谱分析(EDS)、X-射线衍射(XRD)等手段研究分析了复合材料中金刚石/碳纤维间的界面组织结构特性。对HTHP合成样品进行了热重分析,结果表明,复合材料在580℃后失重明显,其抗氧化能力较金刚石原料微粉提高了80℃。

自蔓延高温合成-压制工艺的研究

研究了在封闭凹模内热压砂壳内放热反应产物的工艺特点。列出了工艺解决办法,其可保证压模的正常功能,减小温度场的不均匀性,提高成形精度和压制设备的效率。