铱及铱铑合金的高温氧化性能研究

将纯铱及不同铑含量的铱铑合金锭,在空气中于1550℃氧化10 h,研究样品失重和晶相组织变化。失重实验表明,铱及铱铑合金的失重率随着铑含量的增加而减小;铑含量为30%~50%的铱铑合金失重率仅为纯铱的一半。晶界观察发现,铱及铱铑合金锭在高温氧化环境下均发生晶界氧化腐蚀;随着铑含量的增加,晶界氧化深度变浅,宽度变窄;含铑70%~80%的铱铑合金表面腐蚀轻微。能谱分析结果表明,氧化后样品表面铱的含量明显降低。研究结果表明铱的腐蚀是氧化挥发所致,在合金中增加铑的含量可以提高铱铑合金的高温稳定性。

铱铑合金超声导波方法的固体火箭发动机燃烧室温度测试

固体火箭发动机试车时温度参数是重要的测试物理量,国内外对于这种复杂环境的温度测试,除热电偶外尚无可靠的原位测试方法。为了研究固体火箭发动机试车时温度测试问题,用超声导波测温方法,设计出一套基于Ir Rth40(铱铑合金)超声导波测温系统,测试了该系统在室温~1600℃的运行情况。结果表明,超声测温系统可以在高温环境下稳定运行,并且室温~1600℃范围内校准曲线重复性良好。将获得的数据进行95置信度评估,绘制出95置信条件下的误差带。在温度大于1000℃时,灵敏度的变化幅度逐渐增大,达到0.0035μs/℃。常温常压下,传感器响应时间为1.2s。设计了传感器封装结构,完成了固体火箭发动机温度测试实验,测得温度-时间曲线,峰值温度为1492℃。

基于铱铑合金的超声测温传感器设计

针对目前超高温度接触式测温的现状,基于超声测温技术设计了一种可以在超高温氧化环境下使用的温度传感器。超声温度传感器的关键问题在于传感器材料的选择,这直接影响到测温的精度、响应时间和使用环境等方面。通过对比多种材料的物理特性,最终确定了用铱铑合金制作传感器,并且通过研究超声波在波导杆中传播特性得出了传感器感温元件各结构的参数,经过高温校准平台的测试。实验结果表明使用铱铑合金制作的传感器可以在氧化环境中测量常温到1 600℃的温度,性能可靠、重复性好。

不饱和有机酸在铱－铑合金电极上吸附和电化学的还原过程

对不饱和有机酸在铱－铑合金电极上的吸附和电化学还原过程的动力学规律和反应机理进行了系统的研究．在理论上揭示了电极材料的催化活性，以及发生在电极表面的吸附和电化学还原过程的动力学基本规律．确定了其反应机理．

铱及铱铑合金微观特性和热电特性

基于第一性原理计算研究了热电极铱和铱铑合金的能带结构和态密度。采用虚拟晶体近似方法建立了铱铑合金模型,通过搭建的试验平台测试了IrRh10-Ir热电偶和IrRh40-Ir热电偶的热电性能。结果表明,计算出的纯金属铱和铑的晶格常数与试验参数符合较好,铱铑合金具有良好的导体性能和结构稳定性。IrRh10-Ir热电偶和IrRh40-Ir热电偶具有良好的线性特性,灵敏度分别为2.7、5.6μV/℃。有望将第一性原理计算分析应用于热电极材料的选择上。

“铑”有所“铱”

铑和铱是两种稀有的铂系元素,性质十分相似。本文以第三人称拟人化的口吻,通过游戏闯关的形式对两种单质的沸点、反射率、弹性模量、催化活性和化学稳定性等物理化学性质进行介绍。还穿插讲述了其氧化物和卤化物的性质以及在电镀层、汽车尾气催化转化器、热电偶等领域的应用。

超声测温技术在模拟航空发动机燃烧室温度测量中的应用

温度的测试对航空发动机的发展具有重要的意义,燃烧室出口温度是航空发动机的一个重要参数.超声测温技术具有测温范围广、响应快、精度高等优点,近年来被广泛应用于高温测量领域.设计了一套应用于模拟航空发动机燃烧室的超声测温系统.介绍了超声测温的基本原理,设计了基于铱铑合金的超声测温传感器,并在1 600℃高温炉内进行温度与声速的标定实验,最后将铱铑合金超声测温系统应用于模拟航空发动机燃烧室出口气流温度的测量试验中,获得温度-时间曲线,同时将测量结果与热电偶测量数据进行对比分析.结果表明,铱铑超声温度传感器的测量准确度可以达到97%.