Cr-Fe-ZrO_2复合镀层的结构与耐腐蚀性研究

采用复合电沉积工艺制备了Cr-Fe-ZrO2复合镀层。分别用SEM,EDS,XRD和Tafel曲线较系统地研究了Cr-Fe-ZrO2复合镀层的表面形貌、成分、结构和耐蚀性。结果表明:复合镀层的组成(质量分数)为O9.35%,Cr 49.98%,Fe 31.51%,Zr 6.66%时,在ZrO2纳米粒子的弥散强化作用下,Cr-Fe合金镀层的裂纹状况得到明显改善,而且复合镀层成分分布均匀,组织致密,结构呈非晶态特征。在室温下,Cr-Fe-ZrO2复合镀层在0.5 mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性较Cr-Fe合金镀层明显提高。

Cr-Fe-ZrO_2复合镀工艺效果探讨

目前,国内外尚未见有关Cr-Fe-ZrO2复合镀层制备的报道。介绍了Cr-Fe-ZrO2复合镀的工艺技术,研究了阴极电流密度、镀液温度、镀液pH值及电沉积时间对复合镀层厚度和外观的影响。利用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用能谱分析了复合镀层的成分,测试了复合镀层与基体的结合力和耐蚀性能。结果表明:当阴极电流密度为14 A/dm2、镀液温度为25℃、pH值为2.0、电沉积30 m in时,可以获得光亮、准镜面、厚度约7.5μm的复合镀层;镀层与基体结合良好,耐腐蚀性好;镀液稳定性较好,静置360 d后电镀的重现性能较好。

Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能

采用交替电化学沉积和烧结的方法在Fe-13Cr合金表面制备（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层复合膜。采用高分辨扫描电镜（FE-SEM）对微叠层进行表征，结果表明（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层具有纳米结构。采用SEM，DES和增重法用来研究Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能。实验结果表明，这种微叠层对合金抗氧化性能的提高优于分别沉积ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜，其抗氧化性能随着涂层中层次的增加而提高。这些有益效应可归于这种微叠层综合了ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜的各种优点同时克服了缺点。

γ-Al_2O_3负载Cr促进SO_4^(-2)/ZrO_2固体超强酸研究

将 Cr促进的 SO2 - 4 /Zr O2 ( SZ)固体超强酸 Cr-SZ负载于 γ-Al2 O3载体上 ,制成 Cr-SZ/Al2 O3系列固体超强酸 ,利用探针反应考察了其超强酸性、中强酸性和弱酸性的变化情况 .详细研究了样品的比表面、硫含量、 Zr O2 晶化情况及正丁烷低温异构化反应活性 .结果发现 ,负载后部分 Cr-SZ的正丁烷低温异构化反应活性显著提高 .含铬样品酸强度和脱氢性能的增强对其正丁烷异构化反应活性的提高均有贡献 .样品酸性和脱氢性之间的合适匹配使 Cr-SZ/Al2 O3显示出很高的正丁烷异构化反应活性 .

表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金高温氧化行为影响

研究了表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金1100℃氧化行为影响。用热天平测定其氧化动力学,用声发射方法监测合金在氧化后冷却过程中氧化层的开裂剥落行为,并用SEM/EDS、EPMA等方法观察分析了氧化层的形貌、结构与成分。结果表明,表面涂覆CeO_2显著降低了Fe25Cr合金的氧化速率,并提高了氧化层在热应力作用下的抗剥落能力。研究发现了,表面涂覆CeO_2对富铁氧化物在外氧化层的形成起到抑制作用。此外还发现,经长时间氧化后,涂覆的CeO_2已进入Cr_2O_3层中。讨论了CeO_2的作用机制,认为CeO_2在Cr_2O_3层晶界偏聚,不仅阻碍了铬的扩散,更重要的是阻碍了铁向外扩散,从而抑制了铁氧化物的形成,增加了氧化层的保护作用。进一步对氧化层进行原子尺度的研究是必要的。

焙烧温度对CuO/Fe_2O_3/ZrO_2甲醇水蒸气重整制氢催化剂性能的影响

采用XRD、TPR和EXAFS等手段 ,考察了焙烧温度对CuO/Fe2 O3 /ZrO2 物化性能和甲醇水蒸气重整制氢活性及其选择性的影响。结果表明 ,催化剂中氧化铜的晶粒随着焙烧温度的提高而增大 ,铜的配位环境发生变化。在焙烧温度 6 2 3K～ 72 3K范围内 ,对甲醇水蒸气重整反应的甲醇转化率和氢选择性影响较小 ,其结构参数变化值较小。当焙烧温度提高至 92 3K时 ,催化剂的活性因ZrO2 晶化和铜组分的聚集而显著降低。结果铁的加入使ZrO2 的相变温度向后推移 ,并且有效地阻止了CuO颗粒的聚集。

Fe添加对Cu/Zn/ZrO_2催化剂CO_2加氢合成低碳醇性能的影响

采用共沉淀法制备了添加不同Fe含量的Cu/Zn/ZrO2催化剂,在523K、3.0MPa和3000h-1的条件下,考察了不同Fe含量对Cu/Zn/ZrO2催化剂上CO2加氢合成低碳混合醇性能的影响。并采用低温N2吸附、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)技术对催化剂进行了表征。结果表明:在Cu/Zn/ZrO2催化剂中加入适量的Fe后,可以提高催化剂的活性、醇的时空产率(STY)以及C2+醇的选择性。

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的组织与性能

采用Fe Al/Cr3C2 粉芯丝材和高速电弧喷涂技术 (HVAS)原位合成了铁铝金属间化合物涂层 ,并研究了涂层的显微组织与性能。结果表明 ,高速电弧喷涂Fe Al/Cr3C2 涂层中生成了多种物相 ,主要是Fe3Al和FeAl相 ,同时还包括Fe3C硬质点相及FeO·Al2 O3和Cr2 O3氧化物相等。涂层具有很高的热震结合强度及相对基体较高的显微硬度 ,密度和孔隙率较低。

Fe_3Al/ZrO_2复合材料海水腐蚀电化学行为

用电化学阻抗、极化曲线、扫描电镜等测试手段研究单相Fe3Al和Fe3Al/ZrO2复合材料的耐海水腐蚀性能。结果表明:浸蚀初期,材料的抗局部腐蚀能力由强到弱依次为单相Fe3Al>Fe3Al(75 vol%)/ZrO2>Fe3Al(50 vol%)/ZrO2,但随着浸蚀时间的延长,Fe3Al(50 vol%)/ZrO2复合材料的腐蚀速率下降较快;浸蚀30 d后,其抗海水腐蚀性最好。

纳米CeO_2对激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层组织与磨损性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及滑动磨损试验,研究了1%纳米CeO_2(质量分数)对低碳钢表面激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层的组织结构和耐磨性能的影响。结果表明,Fe+Cr_3C_2+1%CeO_2复合涂层的主要组成相是α-Fe、γ-Fe、Cr_3C_2、Cr_(23)C_6及Cr_7C_3等化合物相;加入1%纳米CeO_2后,复合涂层组织明显细化,未熔Cr_3C_2数量显著减少,初生碳化物由粗大杆状向块状转变,数量增加,分布均匀,有效抑制和消除了裂纹的形成;复合涂层硬度和耐磨性能显著提高,Fe+30%Cr_3C_2+1%CeO_2涂层截面显微硬度提高105HV,增幅达到15.4%,且涂层沿深度方向硬度分布均匀性得到明显改善。

喷丸与ZrO_2/Al_2O_3叠层对Cr_5Mo合金高温氧化性能的影响

采用喷丸处理及溶胶 凝胶工艺涂覆ZrO2/Al2O3叠层对Cr5Mo合金进行了表面处理,研究了不同处理的合金试样在600℃空气中的高温氧化性能。从SEM,XRD及氧化动力学分析结果发现,喷丸处理不能使Cr5Mo合金表面形成保护性的氧化铬膜,反而促进了Cr5Mo合金的高温氧化,其氧化增重与氧化剥落速率最高;ZrO2/Al2O3叠层通过稀土效应改变了氧化膜的生长机制,降低了氧化铬膜的生长速率,促进了合金表面铬的选择氧化,起到了优异的保护作用,大大提高了合金的抗高温氧化性能。

Fe基高Cr激光熔覆涂层CO_2腐蚀行为研究

采用电化学工作站测试了激光熔覆Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,研究了温度和Cl-浓度对其腐蚀的影响规律,并与P110套管钢进行了对比。通过对涂层进行X射线衍射(XRD)分析,解释了涂层Cr含量不同时耐蚀性的差异。结果表明:随温度升高,涂层钝化区间变窄,耐蚀性随温度升高而降低;当温度为85℃时,涂层具有比P110钢更低的腐蚀倾向和更优异的抗点蚀性;Cl-浓度与耐蚀性存在一临界值,当Cl-浓度达1 mol/L时,腐蚀性最强。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性,随着Cr含量的增加,Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性。

基于Fe_3O_4@ZrO_2磁性纳米颗粒选择性富集-电感耦合等离子体发射光谱法检测蔬菜中痕量有机磷研究

研究了磁性纳米微粒Fe3O4(核)/ZrO2(壳)(以Fe3O4@ZrO2表示)对有机磷(OPs)农药的选择性吸附性能。利用其富集水相中的OPs并在外加磁场下分离,采用氢氧化钠洗脱,建立了采用纳米Fe3O4@ZrO2磁性分离富集-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定蔬菜中痕量OPs的新方法。以甲胺磷为OPs模拟物,考察了Fe3O4@ZrO2的用量、吸附时间、洗脱剂种类、浓度和共存物质等因素对OPs分离富集效率的影响。结果表明:在pH=7.0时,选用0.5gFe3O4@ZrO2富集200mL含0.1mg/L的甲胺磷水样,振荡2h后,甲胺磷可被Fe3O4@ZrO2完全富集,经10mL1mol/L的氢氧化钠洗脱1h,采用ICP-AES法测定,对OPs的检测限(3σ)可达4.4μg/L。样品添加回收率在99%～115%之间,相对标准偏差为3.5%～7.8%(n=4)。由于用ICP-AES法测定蔬菜中的OPs时,蔬菜中的蛋白、色素、纤维等基质几乎无干扰,因而省去了用有机溶剂萃取的过程。由于Fe3O4@ZrO2对OPs的富集倍数可达20～100倍,使得该方法的检测限低于常规气相色谱法,且可用于热稳定性差、无紫外吸收的OPs分析。该方法简单准确、精密度好,可以满足蔬菜表面痕量OPs残留的分离和测定。

纳米Fe_2O_3光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用纳米Fe2O3悬浮体系成功地进行了光催化还原Cr(Ⅵ),提出了光催化还原Cr(Ⅵ)的最佳条件,确立了在溶液中H2SO4浓度为0 5mol/dm3,在质量浓度为80mg/dm3的50cm3Cr(Ⅵ)溶液中,催化剂用量为0 2g,光照时间5h,Cr(Ⅵ)的光还原率达87%以上。同时,还探讨了无机离子对光催化还原Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明:纳米Fe2O3光催化还原Cr(Ⅵ)是可行的,符合一级反应速率方程:1nC=-0 3623t+3 908。

Fe助剂对Cu/ZrO_2甲醇水蒸气重整制氢催化剂的影响

利用XRD、TPR和EXAFS等手段 ,研究了Fe助剂对Cu Fe2 O3 ZrO2 催化剂物化特性的影响 ,同时研究了对甲醇水蒸气重整反应活性和选择性的影响。结果表明 ,Fe对Cu ZrO2 催化剂结构有一定的修饰作用。添加Fe助剂后 ,铜的分散度提高 ,催化剂的起始还原温度提前 ,还原温度区间缩短 ;同时甲醇水蒸气重整制氢反应催化活性上升 ,氢选择性提高 ,产物中CO含量降低 。

Zr─4合金氧化膜中Zr（Fe，Cr）2第二相粒子的HREM观察

应用透射电子显微镜（ＴＥＭ）和高分辨电子显微镜（ＨＲＥＭ）研究了在４００℃，１０．３ＭＰａ过热蒸汽中形成Ｚｒ－４合金氧化膜中的Ｚｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）２第二相粒子。结果表明，嵌在合金氧化膜中的Ｚｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）２粒子表面生成面心立方结构的Ｚｒ６（Ｆｅ，Ｃｒ）３Ｏ，它与Ｚｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）２存在共格关系。在上述氧化物之上为氧化物立方ＺｒＯ２和金属相α－Ｆｅ（Ｃｒ）的混合物。

纳米ZrO2和Fe2O3在处理含铬(VI)废水中的应用

采用较简单方法合成了光催化活性较低、吸附性能较好的纳米ZrO2及纳米Fe2O3,分别研究了两种纳米金属氧化物对Cr(VI)的吸附行为并进行了相应比较。结果表明,两种纳米金属氧化物对Cr(VI)的吸附酸度较宽,吸附效率较高,吸附时间短,吸附Cr(VI)后的纳米金属氧化物用2.0mol/LNaOH洗脱处理后均可重复使用,应用于环境水样中Cr(VI)的处理效果很好。同时,综合考虑两种金属氧化物对Cr(VI)吸附行为的差异及制备成本,认为纳米Fe2O3是更佳的Cr(VI)处理剂。

ZrO_2/Fe_3Al复合材料的界面电子结构计算及材料制备

采用热压烧结制备了ZrO2 (3Y) /Fe3 Al复合材料 ,材料的室温抗弯强度、断裂韧性、HRA硬度分别为 132 1MPa、39MPa·m1/ 2 、86 .7,临界热震温差 (ΔT)由单相ZrO2 (3Y)的 2 5 0℃提高至 5 0 0℃。在此基础上 ,用EET理论 (经验电子理论 )计算了ZrO2 与Fe3 Al的价电子结构及其部分晶面的电子密度 ,并对两相的晶体学取向进行了预测。

Zr(Fe,Cr)_2金属间化合物在500℃过热蒸汽中的腐蚀研究

用非自耗电弧炉熔炼了Ｆｅ／Ｃｒ比值为１．７５和４．５０的Ｚｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）２金属间化合物．它们的粉末经５００℃、１０．３ＭＰａ过热蒸汽腐蚀不同时间后，用Ｘ射线衍射、电子探针和透射电子显微镜分析了腐蚀后生成物的结构及其形貌，以及成分的重新分布．Ｆｅ／Ｃｒ比值不同的Ｚｒ（Ｆｅ，Ｃｒ）２腐蚀后的生成物都相同，但是含Ｃｒ高的更不易被腐蚀．腐蚀初期的生成物是立方ＺｒＯ２，并析出αＦｅ（Ｃｒ）．继续腐蚀时立方ＺｒＯ２逐渐转变为单斜ＺｒＯ２，αＦｅ（Ｃｒ）也逐渐被氧化成（Ｆｅ，Ｃｒ）３Ｏ４．Ｆｅ和Ｃｒ在偏聚时，Ｆｅ原子的扩散速率比Ｃｒ原子快．根据本实验结果。

锰助剂对Fe/ZrO_2催化剂FT反应催化性能的影响

应用ＸＲＤ、ＸＰＳ、Ｍｓｂａｕｅｒ谱、ＴＰＲ、ＣＯ化学吸附及ＣＯＴＰＤ、ＣＯ＋Ｈ２反应性能测试等手段研究了锰助剂对ＦＴ合成制低碳烯烃ＭｎＦｅ／ＺｒＯ２催化剂结构及催化性能的影响。结果表明，与Ｆｅ／Ｚｒ催化剂相比，加锰助剂后的催化剂ＦＴ反应催化活性上升，甲烷选择性降低，低碳烯烃选择性增加。随锰含量的增加，催化剂的反应活性下降，烯烃选择性增加。