Al质量分数对磁控溅射Ti_(1-x)Al_(x)N薄膜结构和摩擦学性能的影响

针对TiAlN薄膜耐磨性不够优异的问题,研究了Al质量分数对Ti_(1-x)Al_(x)N薄膜结构和摩擦学性能的影响。采用磁控溅射沉积技术制备了4种不同Al质量分数的Ti_(1-x)Al_(x)N薄膜。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD),对薄膜的微观形貌、元素成分与晶体结构进行了表征。采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度和弹性模量,用摩擦磨损试验机和白光干涉三维形貌仪测试薄膜的摩擦磨损性能。研究结果表明:随着Al质量分数在一定范围内的增加,薄膜从沿c-TiN(111)晶面生长逐渐转向h-AlN(200)晶面择优取向,Ti_(1-x)Al_(x)N薄膜疏松结构得到了改善,柱状结晶发生细化,表面形貌更加致密。同时,Ti_(1-x)Al_(x)N薄膜的硬度和弹性模量得到提高,磨损机理由严重的磨粒磨损、黏着磨损转变为轻微的磨粒磨损,平均体积磨损率降低。Ti_(0.67)Al_(0.33)N薄膜的综合性能最优,硬度和弹性模量分别为14.059 GPa和203.37 GPa,摩擦因数最低为0.182,平均体积磨损率为1.321×10^(-8)mm^(3)/(N·m),呈现出较好的摩擦学性能。

高质量分数Al_2O_3/Al复合材料的硬度和耐磨性能

现有的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料中的Al_2O_3质量分数低于10%,对于加入10%以上Al_2O_3的增强铝基复合材料的研究报道较少。以粉末冶金法制备了Al_2O_3(~40%)增强铝基复合材料,采用现代表面分析技术和ML-10型摩擦磨损试验机研究了这一复合材料的显微硬度和耐磨性。结果表明:在Al_2O_3粒度为10μm,质量分数为40%时,复合材料的显微硬度达到55.3 HV;在Al_2O_3粒度为10μm,质量分数为30%时,相对磨损最小值,为0.728%,空隙率也达到最小;复合材料中的Al_2O_3粒度和质量分数与紧密堆积理论要求的粒度和质量分数配比一致。

不同碱度和Al_(2)O_(3)质量分数烧结矿还原行为的研究

以不同碱度和Al_(2)O_(3)质量分数的烧结矿样品为研究对象,研究不同还原温度和还原时间时烧结矿的还原率和还原后烧结矿微观结构。结果表明,烧结矿碱度由1.8增加至2.4,还原率总体呈现增大的趋势,但在碱度大于2.0和恒温2 h条件下,还原率略微降低;随着Al_(2)O_(3)质量分数由1%增加至4%,烧结矿的还原率呈现先增大后降低的趋势,当Al_(2)O_(3)质量分数为2%时,烧结矿还原率最高;在1000℃和1100℃时,还原后的烧结矿呈现出金属铁包裹浮氏体的结构,在1200℃时,由于渣相的流动改变了包裹状态,并产生了大量孔洞,改善了烧结矿的还原性能。

Zn-Al冷喷涂复合涂层耐3.5 wt.%NaCl溶液腐蚀行为

利用低压冷喷涂技术在Q235普通碳素钢基体表面沉积不同Al质量分数Zn-Al复合涂层,采用开路电位和极化曲线电化学测试方法,分析了Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡的腐蚀电位,阻抗值以及腐蚀电流密度;利用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了其在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡1440 h后的涂层组织形貌、特定区域元素分布以及物相变化.研究表明:在3.5 wt.%NaCl溶液中,随着Al质量分数的增加,涂层耐腐蚀性能提高,当Al质量分数大于35%时,涂层耐腐蚀性能更加优越.因为腐蚀过程中Zn元素优先发生腐蚀,易形成稳定性较好的氧化膜,且Al抑制了Zn的活性从而减缓了腐蚀速率,Al质量分数越高,抑制效果越好.Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液的腐蚀机制为均匀腐蚀、点蚀、局部点蚀以及腐蚀产物的自我封闭.

ZAO透明导电纳米薄膜中Al元素分布对其性能的影响

主要对直流反应磁控溅射法制备ZAO纳米薄膜中Al元素的相对含量进行了分析,对其作了EDS,XRD测试,并研究了Al质量分数与ZAO薄膜的光、电性能的关系·得出ZAO薄膜中成分是均匀的,具有ZnO晶体结构;Al元素的掺杂没有形成新的化合物(Al2O3),Al对Zn的掺杂替换是提高ZAO薄膜导电性能的关键因素,对薄膜在可见光区的透射性影响不大·制备的薄膜最低电阻率为4 5×10-4Ω·cm,可见光透射率达到80%以上·

Al元素对Fe-Mn-Al-C钢微观组织和力学性能的影响

使用中频感应炉在大气环境下熔炼不同Al质量分数的Fe-Mn-Al-C钢,利用XRD,OM和EPMA分析不同Al质量分数下Fe-Mn-Al-C钢的显微组织,并对其力学性能进行测试.结果表明:中锰钢由铁素体和奥氏体2相及少量碳化物组成,随着Al质量分数的增多,铁素体的体积分数增大.且不同Al质量分数下奥氏体中都有C元素的富集.另外,Al质量分数为6%、8%、10%的中锰钢的硬度分别为267、330、323HV.合金的强度和塑性都随着Al质量分数的增多而降低,且合金实测强度远低于由经验公式计算得到的理论强度值,合金塑性较差.

Al_2O_3对钒钛高炉渣冶金性能的影响及黏度预测模型

为研究Al_2O_3对钒钛高炉渣主要冶金性能的影响,以国内某钢铁企业的钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,在其他组元不变的情况下采用化学试剂调控渣样成分,运用X线衍射(XRD)物相分析探索相关影响规律,从而以所得实验数据为基础,利用Weymann-Frenkel方程以及修正光学碱度Λcorr计算公式,建立相关黏度预测模型。研究结果表明,随着渣系中Al_2O_3质量分数的增加,炉渣高温黏度上升,熔化性温度TBr和黏流活化能Eη都呈上升趋势,渣系流动性和热稳定性均变差;所建立的黏度预测模型的平均偏差Δ为2.16%,模型预测值与实测值达成良好的吻合效果,可以真实有效地测量黏度,为实际生产节省成本。

Al_2O_3质量分数对高碱度烧结矿软熔滴落性能影响

对Al2O3质量分数不同的高碱度烧结矿进行了荷重软化熔滴试验,并通过对不同温度下烧结矿微观结构和矿物组成的分析,进行了Al2O3质量分数对烧结矿软熔滴落性能影响机制的探讨。试验结果表明:Al2O3质量分数增加促进了还原过程中钙铝黄长石(2Ca O·Al2O3·Si O2)和浮士体共晶相(2Ca O·Si O2-2Ca O·Al2O3·Si O2-Fe O)等低熔点富铝相的生成,导致高Al2O3烧结矿在较低温度下出现开气孔孔隙封闭,从而降低了压差陡升温度。在熔融滴落阶段,高Al2O3烧结矿中渣相的Al2O3质量分数较高。存在于金属铁颗粒之间渣相的液相线和黏度随Al2O3质量分数增加而提高,在一定程度上降低金属铁颗粒的聚合,使得烧结矿的滴落温度提高。同时,高Al2O3烧结矿具有较宽的熔滴区间,使得熔融滴落区间的透气性较差。

低品位铝土矿在振动磨机中的选择性磨矿研究

以w(Al2O3)/w(SiO2)=4.4的铝土矿为研究对象,采用振动磨机对铝土矿进行了选择性磨矿试验研究.结果表明:被磨物料质量分数为70%时,磨矿产品粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)比较高,选择性较好;物料与磨球质量比为0.9时,其选择性磨矿效果较好;湿式磨矿较干式磨矿的选择性效果好;在上述各条件下,磨矿产品中+0.23mm粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)可达7.5以上,产率为25%,Al2O3回收率为27%;对低品位铝土矿选择性磨矿脱硅是可行的.

高铝高炉渣的物理化学性质

以3种现场高炉渣成分为基础,用分析纯试剂配制高炉渣试样,分别改变试样的Al2O3,MgO质量分数和碱度,通过实验找出单一改变Al2O3,MgO质量分数和碱度对试样粘度和熔化性温度的影响规律,为高铝矿冶炼的造渣制度制定提供参考。研究表明,当Al2O3质量分数在15%～19%波动时,随着MgO质量分数的升高,渣样的粘度降低,但熔化性温度先降后升;随着Al2O3质量分数的上升,渣样的粘度和熔化性温度上升;碱度1.2的渣样粘度和熔化性温度大于碱度1.1的渣样。

聚合氯化铝检测的实验室内比对结果及分析

为提高化验室人员检测水平,确保药剂检测结果的准确性和客观性,在实验室内开展对聚合氯化铝中Al2O3质量分数、盐基度、水不溶物质量分数的检测,采用z比分数法对数据进行分析。结果表明:Al2O3质量分数的|ZB|值在0.28~1.58,判定结果均为满意;盐基度的|ZB|值在0.18~1.58,判定结果均为满意;水不溶物质量分数的|ZB|在0.19~2.89。其中04号参加者的|ZB|值为2.89,存在一定问题,其他参加者均为满意。

气刀吹扫速度和锌液成分对热镀纯锌钢板镀层厚度的影响

采用热镀锌工艺模拟试验机研究气刀吹扫速度和锌液中Al质量分数对镀层质量的影响。研究结果表明:气刀吹扫速度从300 mm/s增加到700 mm/s时,镀层质量和厚度先下降后升高,速度为500mm/s时镀层最薄。锌液中Al质量分数增加,镀层质量和厚度有明显提高,且差距更为明显:Al质量分数为0.15%时,镀层质量最大相差7.5 g/m2、厚度最大相差0.9μm;Al质量分数为0.29%时,则分别相差21.4 g/m2和5.3μm,并且均在吹扫速度为700 mm/s时得到最大值。