ZnAl-LDH/Al(OH)_(3)复合材料的制备及其对废水中Pb^(2+)的去除性能

利用共沉淀法,以Zn(NO_(3))_(2)和Al(NO_(3))_(3)为原料成功制备了锌铝复合材料ZnAl-LDH/Al(OH)_(3)(标记为ZAL/AH),采用SEM表征了ZAL/AH的形貌,利用FTIR、XPS和XRD分析了样品的结构及组成。结果表明,所制备的ZAL/AH为片状结构,相组成受投料比的影响。其中,ZAL/AH-1具有高的比表面积,达到82.7 m^(2)·g^(-1)。同时,利用所制备的复合材料ZAL/AH对水中的Pb^(2+)离子进行了吸附实验,ZAL/AH-1对Pb^(2+)的去除率能够达到95%。对吸附结果进行了吸附动力学、Freundlich和Langmuir模型拟合,Langmuir拟合计算得到的最大吸附量为143.3 mg·g^(-1)。

强流脉冲电子束熔覆Al-Pb合金涂层的显微组织与摩擦磨损性能

为改善Al-Pb合金的表面硬度和耐磨性能,利用强流脉冲电子束(high current pulsed electron beam,HCPEB)对涂敷在纯铝(Al)表面的铅(Pb)层进行辐照合金化处理,制备具有优异性能的Al-Pb合金化层。采用3D激光扫描显微系统(laser scanning microscope,LSM)测量表面粗糙度;利用带能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)的场发射扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析辐照合金化前后Al-Pb涂层的微观形貌、结构与元素分布;随后使用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)观察合金层的物相组成;利用透射电镜(transmission electron microscope,TEM)精细表征Al-Pb合金层的微观结构,最后测试辐照前后样品表面的显微硬度、平均摩擦因数与磨损率并分析硬度及磨损增强机理,探究和总结材料表面性能强化机制,建立辐照合金层表面-微观组织-表面性能之间的内在联系。结果表明:经过HCPEB辐照处理后,Al基体与Pb涂层呈现良好的冶金结合,并在30次辐照后制备了10.2μm厚的Al-Pb合金层;与纯铝及原始涂层相比,辐照30次后(111)Al晶面衍射峰发生了宽化,同时衍射峰的位置也向低角度发生微小移动,这表明基体表面Al晶粒在HCPEB表面合金化处理后得到了显著的细化且晶胞发生膨胀,晶格常数增大;HCPEB诱发样品表面形成了亚晶、位错、位错胞、少量的Al(Pb)固溶体以及大量纳米级富Pb颗粒。性能测试结果表明,经电子束辐照后Al-Pb涂层表面的硬度和耐磨性显著提高。

不同硅铝比电镀污泥烧制陶粒过程中Zn和Pb的挥发特性

为研究电镀污泥陶粒烧制过程中不同工况条件及固体基质组分下Zn和Pb迁移转化规律,以电镀污泥和页岩为原料开展了不同硅铝比生料的烧制陶粒实验,选取烧结温度为700、800、900、1 000、1 150℃,停留时间为8、16、24、32、40 min。结果表明,Zn和Pb的挥发率随着温度升高和反应时间延长而逐渐增大。当烧结温度为1 150℃、停留时间为40 min时,Zn和Pb的挥发率达最大值,挥发率为Pb>Zn。当陶粒原料中硅铝比增大,重金属挥发率减小。动力学分析结果表明,陶粒原料中硅铝比增大,Zn的反应级数和反应活化能均下降,Pb的反应级数和反应活化能均上升。XRD分析结果表明,1 150℃下陶粒中Pb分布较少,可能与Pb氧化物的熔沸点较低有关,而Zn主要以性质较稳定的ZnCr_2O_4和ZnGa_2O_4结构存在于陶粒中,分布量较大。SEM分析进一步表明,陶粒原料中硅铝比增大,导致了高温下陶粒熔融产生的玻璃相物质增多,对重金属挥发的抑制作用增强。

恒定磁场作用下Al-Pb合金快速定向凝固

在恒定磁场作用下对Al-Pb合金进行了快速定向凝固实验,考察了磁场强度对凝固组织的影响,分析了磁场的作用机理.结果表明,恒定磁场能显著减弱熔体对流,提高凝固界面前沿液-液相变过程的空间均匀性,减缓液滴的碰撞凝并速度,使凝固试样中的弥散相粒子最大和平均尺寸减小,粒子尺寸分布范围变窄,有助于获得弥散型偏晶合金凝固组织.

喷射成形制备钢/Al-Pb合金轴瓦材料的研究

利用自行研制的大型喷射成形装置,对成分为Al-6.5Pb-4Si-1Cu-0.5Sn的合金轴瓦材料进行了喷射成形工艺研究。并制备了晶粒均匀密度良好的板坯。研究了合金的显微组织与性能。研究表明:喷射成形Al-Pb合金的显微组织为均匀细小的Pb相粒子弥散分布在Al基体中。这些细小的Pb相粒子对提高合金耐磨性具有很大帮助。喷射沉积成形钢/铝复合板经50％轧制变形后可获得良好的结合强度及组织性能,可做汽车的轴瓦材料。

双辊连续铸轧Al-Pb系轴瓦合金带材的技术研究

用双辊连续铸轧方法制备了Al Pb系轴瓦合金板材 ,铸轧工艺过程稳定 ,合金板成形良好。金相观察表明 :铸轧合金板第二相分布均匀、细小 ,尺寸 <5 μm ;基体组织形态良好 ,满足轴瓦合金要求。

机械合金化制备的Al-Pb-Cu合金结构与摩擦性能

用机械合金化方法制备了Al-Pb-Cu合金.X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明,随机械合金化的进行,Al-Pb-Cu合金中相继有Cu9Al4和CuAl2相形成,在随后的烧结过程中,CuAl2相逐渐增加,而Cu9Al4相逐渐消失,最终获得了在Al基体上弥散分布有Pb相和CuAl2相的组织结构,与Al-Pb二元合金相比,Cu的加入在一定程度上抑制了Pb相的长大.摩擦磨损性能测定表明,Al-Pb-Cu合金的摩擦磨损性能比相同方法制备的Al-Pb二元合金有了较大提高,当Cu含量（质量分数）为4.5％时,合金的耐磨性最佳.

气雾化Al-Pb系轴瓦合金

采用气雾化技术，制备了应用于工业化ＲＳＰＭ工艺的高质量ＡｌＰｂ系合金粉末。对雾化粉末显微结构的分析表明，第二相（铅相）在基体中分布均匀，其粒径大小取决于凝固过程的冷速；不同粒径的粉末第二相分布随冷速的增加而分布更均匀、细化。对雾化粉末中各元素分布的分析表明，硅、铜等元素在晶界上有富积现象。

机械合金化制备纳米晶与非晶Al-Pb系粉末

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)研究了球料比为8:1、转速280r/min和球料比为25:1、转速450r/min条件下经不同球磨时间后混合粉末的相变、晶粒大小和微观形貌等。结果表明:通过机械合金化可以制备出Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu纳米晶粉末,而且球磨导致了合金粉体非晶化,在球磨过程中混合粉体首先细化、合金化和纳米晶化,然后部分纳米晶转变为非晶;在机械合金化过程中球料比越大、转速越高,即给球磨系统供给的能量越大,则混合粉末获得纳米晶的时间越短;基于多层非晶化模型讨论了ΔHmix≈1.34的情况下Al-Pb非晶形成的机制,指出在机械合金化过程中Al-Pb非晶形成并非需要ΔHmix<<0,其非晶化驱动力主要由浓度梯度提供。

Al-Pb轴瓦合金的应用及研究进展

分析了Al-Pb合金的国内外发展状况,快速凝固制备技术,材料性能与组成、结构的相互关系.以及Al-Pb合金作为典型偏晶系合金的凝固过程和显微结构。

Al-Pb体系研究进展

由于非溶混铝铅铝体系的特殊性,在相图测定、界面张力测定以及凝固行为研究等基础研究领域有着独特的地位。又由于铝、铅两组元在物理化学性能上有较强的互补性,其“合金”材料的制备和应用引人注目。本文对近年来Al-Pb体系在基础研究领域、制备方法、工业应用作以综述。

机械合金化过程中Al-Pb相变的热力学和动力学研究

将Al、Pb粉末按照Al 2 2 5Pb(at% ,下同 )的配比进行了机械合金化 ,并对Al Pb合金的物相、晶粒尺寸、点阵常数作了测定和分析。结果表明 ,机械合金化可以获得Al Pb纳米晶超饱和固溶体。参照Miedema半经验理论模型 ,计算了该合金系的相变驱动力 ,分析指出当Pb含量为 86 8%～ 98 4 %时 ,该合金系存在发生非晶的化学驱动力。利用机械合金化动力学机制分析了Al Pb形成过饱和固溶体和非晶的可能性 ,其中Al 2 2 5Pb形成固溶体的自由能要低于形成非晶的自由能 。

电沉积Al/Pb-Ag阳极在电积锌过程中的耐腐蚀性

采用电沉积的方法在甲基磺酸镀液中制备了一种新型的锌电积Al/Pb-0.23%Ag阳极。腐蚀实验和电化学分析显示,Al/Pb-0.23%Ag阳极与传统Pb-0.25%Ag阳极相比,具有较低的腐蚀速率,较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,较高的电催化活性;金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析显示,Al/Pb-0.23%Ag阳极的晶粒细小、致密,极化48 h后有PbSO4、α-PbO2和β-PbO2生成。

高能球磨制备Al-Pb-Si-Sn-Cu纳米晶粉末的特性

通过机械合金化制备了 Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用 X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶,其组织非常均匀。球磨对 Pb 的作用效果明显大于对 Al 的作用效果,经过 40 h 球磨后 Pb 粒子达到 40 nm,而 Al 在球磨 60 h 后晶粒为 65 nm;经球磨后,Cu 和 Si 固溶于 Al 的晶格中,而 Sn 则固溶于 Pb 晶格中,并且 Al 和 Pb 发生了互溶,形成了 Pb(Al)超饱和固溶体;在球磨过程中硬度高的脆性粒子 Si 难于完全实现合金化。

Bi对Pb-Al层状复合电极材料制备与性能的影响

采用热物理温度场浸镀成Al-Bi双金属层状板材,并利用液固包覆技术制备Pb-Bi-Al层状复合电极材料,借助线性扫描伏安法(LSV)、SEM、抗弯曲性能试验等测试手段对样品的结构与性能进行表征。结果表明,第三组元过渡金属Bi的引入,实现了Pb与Al之间的冶金结合,所制得的Pb-Bi-Al层状复合电极材料与同体积的传统Pb合金电极相比,机械强度提高33.7%,质量减轻11.0%,电极极化电位降低21.8%,且在极化区具有趋近于0的致钝电流。因此,Al-Bi-Pb层状复合电极材料是一种质量轻、导电好、强度高、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景。

与钢背轧制复合的纳米复合Al-Pb-Cu合金的组织及摩擦性能

用机械合金化制备了纳米复合Al Pb Cu合金粉末, 然后将之与钢背轧制复合, 并进行烧结。运用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了轧制复合到钢背的 Al Pb Cu合金的组织结构变化, 并测定了其摩擦磨损性能。结果表明: 烧结后的Al Pb Cu合金粉末已较好地与钢背结合在一起, 并形成了过渡层; 在合金层中, 细小的Pb相保持均匀弥散的分布; 在550℃烧结保温1 h后, Pb的平均晶粒尺寸只有200 nm左右, 其摩擦磨损性能显著优于普通的Al Pb Cu合金。

机械球磨制备Al-Pb合金

通过对Al-Pb混合粉进行不同时间的机械球磨,采用扫描电镜、电子探针对混合粉颗粒的形貌和组织结构进行了观察,并测试了球磨粉末的显微硬度和致密性能,结果表明:在机械球磨过程中,Al、Pb混合粉的颗粒尺寸初期增大,随后逐渐减小,最后趋于稳定;Al、Pb混合粉形成了层片状的复合粉,随球磨时间延长,层片变薄,最后层片组织断裂为细小弥散的颗粒;随球磨时间延长,Al-Pb复合粉的硬度增大,压制密度降低。最后将球磨6小时的Al-20Pb复合粉用挤压比为4的模具进行包套挤压,得到了高致密度的Al-20Pb合金材料,其孔隙度只有3%左右。该合金中Pb相的尺寸平均只有几个微米,且分布比较均匀。

Al/Pb-Ag-Co阳极中的Co在锌电沉积过程中的催化机理

为了研究Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程及机理,将铝板置于甲基磺酸镀液中电沉积Pb-Ag和Pb-Ag-Co层制成Al/Pb-Ag和Al/Pb-Ag-Co阳极,分析镀层中Co在锌电沉积过程中的催化过程与机理。结果表明:Al/Pb-Ag-Co阳极比Al/Pb-Ag阳极有更好的电催化活性;极化24 h后,Al/Pb-Ag-Co阳极表面的四边形晶体PbSO4是不定向生长的;Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程可能是Co→Co2+→Co3+。

铸造Al-Pb轴承合金的组织和性能

利用一种新的搅拌铸造技术生产系列铸造铝铅合金 ,含铅量的变化范围为w(Pb) =0～ 2 5 % 。试验中 ,研究了铸态铝铅合金的显微组织和力学性能。结果表明 ,在研究的含铅量范围内 ,铸态合金的硬度、抗拉强度和伸长率都随铅的质量分数的增加而下降。断口分析表明 :随质量分数的增加断口特征逐渐由塑性向脆性转变。而摩擦磨损性能随铅的质量分数的增加有一最佳值 ,即铅的质量分数为 15%～ 2 0 %时 ,其磨损量和摩擦系数最小。

液固包覆法制备Al-Pb层状复合材料及其界面研究

利用键参数函数理论分析了第三组元Bi或Sn作为Al-Pb非混溶体系实现冶金结合一体化的可行性,并采用液-固包覆成型的方法制得了Al-Bi-Pb及Al-Sn-Pb层状复合材料,通过SEM、EDS等检测手段分析研究试样的显微组织,并讨论了界面的扩散现象。结果表明:第三组元Bi或Sn的引入将Al、Pb的混合焓ΔHmin降低到零以下,在扩散动力学作用驱使下使各元素间在界面处发生了迁移和互扩散,形成了成分调控区,表现为一条状的均质固溶体带,实现了Al与Pb之间的冶金结合。