磁性金属吸波剂的高温氧化问题及其对策研究进展

目的针对磁性金属吸波剂由组成元素化学性质活泼导致的高温氧化和电磁性能恶化问题展开现状调研和讨论,解析磁性金属吸波剂高温氧化的机理,并提出相应的解决策略。方法从氧气在金属吸波剂中的吸附、反应和传质过程出发,讨论高温氧化对吸波剂电磁性能的影响规律,系统总结并评述表面包覆隔绝氧气、生成致密金属氧化膜和抑制氧原子扩散3种策略对吸波剂抗高温氧化的作用机制。结论表面包覆策略通过引入有机高分子、无机化合物或磁性金属等包覆物质,以隔绝氧气,从而抑制磁性金属吸波剂的高温氧化。其中,无机化合物包覆体系最具潜力,但尚未达到理想的超薄致密状态。生成致密氧化膜策略通过溶质元素的选择性氧化,形成保护膜,能够有效抑制氧化进程,但引入较高含量的非铁磁性溶质元素容易降低磁导率、恶化吸波性能。抑制氧原子扩散策略通过形成晶界氧化物来有效减缓氧化,目前其实现手段有限且不够成熟。在耐温磁性吸波剂的研制中应综合考虑使用温度、基体材料、目标吸波频段和期望吸波性能等,采用合适的抗氧化策略。

高硅无取向电工钢的高温氧化行为

采用对比实验研究了不同温度下的高硅无取向电工钢的氧化行为,利用场发射扫描电子显微镜及其EDS功能观察了经不同温度(1030~1240℃)加热后高硅无取向电工钢氧化层的微观形貌、结构组成及合金元素的偏析现象.结果表明:经高温加热后的高硅无取向电工钢氧化层主要包括4部分,分别为纯氧化铁层、铁橄榄石和氧化铁混合层、富Si区与贫Si区混合层、致密氧化膜层;高温氧化过程中会产生Si成分偏析现象,1240℃时Si的偏析深度可达130μm,不同深度偏析处的Si质量分数相差可达0.9%,且随着温度的降低,偏析程度逐渐减弱,直至消失.

螺纹钢表面锈蚀的实验研究

为解决螺纹钢加速冷却后容易生锈的问题,结合其生产工艺现状,在其穿水冷却过程中提供加速氧化气氛,以形成致密氧化膜.利用氧化膜的防护作用,控制螺纹钢基体氧化,达到防锈目的.螺纹钢加热快速冷却后通过喷射雾化的H2O2处理,电子探针分析观察到钢筋表面致密氧化膜从3-4μm增加到17-18μm.样品经过干湿交替加速腐蚀试验,结果表明：经过H2O2处理后的螺纹钢开始生锈时间从2 d延长至14 d,防锈性能得到大幅度提升.

Grtzel电池用TiO_2致密膜的制备和表征

选择钛酸四丁酯-石油醚溶液体系,使用浸涂、烧结方法制备了致密TiO_2薄膜。利用X射线光电子能谱(XPS)测试了薄膜的组成,并用原子力显微镜(AFM)研究了制备工艺对表面形貌的影响。TiO_2致密膜的透射光谱表明,该薄膜在可见光区有很好的透过率。利用该种致密TiO_2膜,制备了固态Gratzel电池,其光电特性表明,所制得的致密膜起到了很好的阻隔导电基底和空穴传输层的作用.