金属有机框架衍生Ru-Cu@C催化剂制备及其糠醛转移加氢性能

以Cu基金属有机框架(MOF)负载RuCl 3,采用氢气还原法和真空碳热还原法制备Ru-Cu@C催化剂。以异丙醇为氢供体,研究Ru-Cu@C催化糠醛转移加氢制糠醇性能,考察催化剂制备方法、Ru负载量及催化反应条件的影响。结果表明,与氢气还原法相比,采用真空碳热还原法制备的Ru-Cu@C催化剂表现出更高的糠醛催化转移加氢活性和稳定性,T=453 K反应4 h,糠醛转化率93.7%,糠醇选择性98.2%,催化剂经5次循环使用后仍保持高的催化活性。

一维Cu@C核壳结构纳米复合材料的制备与表征

以氯化铜作为铜源，六次甲基四胺（HMT）作还原剂和碳源，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作表面活性剂，在水热条件下合成了一维Cu@C核壳结构纳米复合材料，并进行了表征分析。结果表明，制备的Cu@C核壳结构纳米复合材料为立方相铜晶体，无杂质出现。长度在几微米到十几微米，直径大约200-400nm。产物由铜、碳2种元素构成；从透射电镜照片可以清楚的看出明暗对比，表明产物的核壳结构。在反应过程中，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）起到了形状控制剂的作用。

纳米Cu@C复合材料对水绵生长的抑制作用

为探究高效治理丝状绿藻水华的方法,研究了纳米Cu@C复合材料对丝状绿藻水绵(Spirogyra sp.)生长的抑制效果与作用机制以及对水环境的影响.结果显示,随着纳米Cu@C质量浓度从0增至40 mg·L^(-1),水绵的生物量和叶绿素a含量逐渐下降,呈明显的剂量-效应关系,生长抑制率最大可达60%;纳米Cu@C质量浓度增至50、60 mg·L^(-1),水绵的生长抑制率反而有所下降.纳米Cu@C对水绵细胞的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性均呈低浓度促进,高浓度抑制,而对超氧化物歧化酶活性只产生不同程度的促进.各浓度纳米Cu@C暴露组水绵细胞的相对电导率和丙二醛含量均显著高于空白对照组(p<0.05).水绵胞内物质外流可能会造成水绵生长水体的总氮、总磷、高锰酸盐指数出现一定上升.纳米Cu@C的Cu^(2+)溶出浓度远低于饮用水安全标准,急性生物毒性较弱.综合来看,纳米Cu@C复合材料具有控制水绵孳生的应用潜力.

晶粒尺寸对界面含Cr-O-C防黏层Cu/Ni复合体拉伸性能的影响

通过分子动力学方法研究含Cr-O-C防黏层的具有不同晶粒尺寸的Cu/Ni复合体的拉伸变形。结果表明:当Cu/Ni复合体的晶粒尺寸大于12 nm时,不论界面不含Cr、O和C原子或含有定量Cr、O和C原子,复合体的屈服强度随着晶粒尺寸的减小呈现增大趋势,符合细晶强化规律,晶粒塑性变形主要受晶体内部的位错滑移控制,最大应力增加9.52%;当晶粒尺寸小于12 nm时,由于晶界所占比例的增加,拉伸过程的塑性变形更多受晶界变形控制,屈服强度下降。Cr-O-C界面弱化了Cu/Ni复合体的强度,随着界面上Cr、O和C原子数量的增加,Cu/Ni复合体的抗拉强度随之降低,最大应力下降56.40%,Cu/Ni复合体内部的位错数量也随之降低,转移到Ni表面的Cu原子数量随之减少。

基于Cr-O-C钝化层改变多晶Cu表面能和表层位错的脱模力与脱模精度

Cr-O-C钝化层可以提高精密电铸脱模精度,但Cr-O-C钝化层对基底表面的钝化规律和对表层的影响尚未清楚。利用分子动力学方法,在多晶Cu表面沉积离散的Cr、O和C原子,获得不同比例和数量的Cr-O-C钝化层。计算结果表明,不同比例的Cr、O和C原子均可以大幅降低多晶Cu的表面能;随着原子数量的增加,多晶Cu的表面能呈下降趋势;Cr-O-C钝化层增加了多晶Cu表层的位错密度;新增加的位错以Shockley位错为主;在一定沉积原子数量内,位错密度有极值。在多晶Cu表面电沉积不同密度的Cr、O和C原子,通过接触角测试验证了Cr-O-C钝化层降低多晶Cu表面能的结论。电沉积脱模强度和脱模表面粗糙度结果显示,随着沉积原子数的增加,脱模强度和脱模表面粗糙度均降低。研究结果可为利用离散Cr-O-C界面辅助精密电铸脱模提供一种解释。

粉末锻造Al_(2)O_(3)颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能

通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61,调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8,屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa,延伸率从12%降至6.5%;淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2,磨损率从5.27×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1)降至3.08×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1),低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1))。当Al_(2)O_(3)质量分数大于0.15%时,Al_(2)O_(3)颗粒逐渐偏聚,虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加,但塑性严重退化,且淬火态复合材料磨损率增加,耐磨性变差。综合来看,添加0.15%Al_(2)O_(3)颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能,而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。

碳化硼陶瓷与高氮钢钎焊接头组织和性能

使用Ag-Cu-Ti钎料实现了碳化硼(B_(4)C)陶瓷与高氮钢之间的可靠钎焊连接,研究了Ti元素含量对Ag-Cu-Ti钎料润湿铺展性能的影响,分析了Ti元素影响钎焊接头界面组织的作用机制,并在室温条件下测试了钎焊接头的抗剪强度.结果表明,当钎料Ag-Cu-Ti钎料中的Ti元素含量为4.5%时,钎料在B_(4)C陶瓷与高氮钢上均表现出良好的润湿性能,铺展形貌良好,铺展面积更大,在钎焊温度910℃,保温时间25 min的焊接条件下,Ti元素含量为4.5%的钎料与B_(4)C陶瓷和高氮钢均实现了良好的冶金结合,显微组织分析结果表明,钎焊接头组织在陶瓷侧反应层存在TiB和TiC,而在高氮钢侧反应层中出现了TiFe_(2),TiN和CuTi_(2),B_(4)C陶瓷/高氮钢钎焊接头的最大抗剪强度为54 MPa.

高强导电耐磨Cu-Fe-C复合材料的设计与制备

以高强导电耐磨Cu-Fe-C复合材料为研究对象,采用真空熔铸及变形热处理工艺,制备了不同C含量的Cu-Fe-C复合材料。通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电导率测定仪、维氏硬度测试仪、电子万能试验机等设备对Cu-Fe-C复合材料的组织结构和性能进行了检测与分析。结果表明,固溶温度对Cu-Fe-C复合材料的力学和电学性能有显著影响,材料硬度随固溶温度升高而降低,在1000℃时硬度达到最低值HV 77,且观察到了明显的过烧现象。复合材料的电导率也随固溶温度升高而降低,但在固溶温度900℃后就趋于不变,电导率达到最低值18%IACS,这主要是由于Fe和C元素已充分固溶。经过热轧、固溶、冷轧时效后,相较于铸态和固溶态,材料的电导率和硬度均有明显的升高,分别达到了56%IACS和HV 155。此外,随着C含量的增加,复合材料的界面会成为脆弱的铜石墨界面,强度和电导率稍有降低。复合材料的摩擦系数随C含量的增加明显降低,说明石墨的析出明显提高了复合材料的耐磨性。

精细化工有机废水的臭氧催化氧化

以含染料中间体和医药中间体为主的精细化工有机废水作为研究对象,针对该类废水生化处理低效率的问题而开展催化臭氧实验,探讨了催化剂种类、反应条件和催化剂协同臭氧作用的最佳条件,考察了COD去除率、脱色率、BOD5/COD各指标及产物的过程变化。结果表明,与活性炭或Cu/C相比,Mn/C协同臭氧效果更佳,在臭氧流量为4g/h,反应时间2h,pH为9,脱色率和COD去除率分别为91.6%和34.9%。经过UV-vis分析发现,由于臭氧的氧化作用,使废水中不饱和基团被破坏,复杂有机物转化为小分子化合物。经过处理后原水的BOD5/COD由0.236提高到0.419,生化性得到明显提高,有利于后续生物处理。

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比。研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能。

乙炔氢氯化反应无汞催化剂的制备及应用

以硝酸处理过的椰壳活性炭做载体,锡、铜等金属氯化物为活性组分,采用等体积溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的无汞Sn-Cu/C催化剂和不同助剂添加量的Sn-Cu-M/C催化剂,并用X射线衍射(XRD)和物理化学吸附仪对其进行了表征。采用常压固定床反应器考察了催化剂的优化反应工艺条件。结果表明.采用酸处理后的活性炭的比表面积与孔径都有明显增加,且催化剂的金属活性组分在载体表面分散均匀。优化反应工艺条件为:反应温度170℃,体积空速30h-1,原料配比V(HCl)/V(C2H2)=1.05。在该条件下考察催化剂的催化反应性能,结果表明,Sn-Cu/C催化剂的初活性可以达到98%以上,选择性达99%。在添加不同量的助剂组分后,在同样反应条件下,催化剂的活性及稳定性均有较大提高,在反应近20h后,催化剂乙炔转化率达到98%,选择性达到99%。

微波烧结Fe-2Cu-0.6C的性能与组织研究

研究了Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料在1150℃时的微波烧结的性能,并与常规烧结试样进行了对比,分析了其显微组织。结果表明:与常规烧结相比,微波烧结时间短,能量利用率高,微波烧结试样的性能有明显的提高,试样密度达到7.20g/cm3,硬度75HRB,抗拉强度为413.90MPa,伸长率6.0%。金相显微和扫描电镜断口分析的结果表明:微波烧结试样的组织主要是由铁素体、片状和粒状珠光体以及极少量的孔隙组成的。大量珠光体的存在能显著改善其力学性能。由断口分析可知,常规烧结试样属于脆性穿晶断裂,而微波烧结试样为脆性穿晶断裂和韧窝型的穿晶韧性断裂的混合型断裂。

石墨粉表面化学镀铜工艺研究

用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层,以解决Cu/C受电弓滑板制造中的界面问题并提高其综合性能。试验结果表明,采用优化工艺可以得到平均厚度约7.1μm的镀铜层,改善了铜碳界面的相溶性。另外还论述了预处理过程以及主盐、还原剂、温度、装载量对施镀过程的影响。

C/C-Cu复合材料的组织和摩擦磨损性能

以炭纤维针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)、浸渍/炭化(I/C)的方法制备密度和基体炭不同的C/C多孔坯体,采用真空熔渗将熔融Cu渗入到C/C坯体中制备C/C-Cu复合材料,利用X射线衍射、金相显微镜和扫描电镜分析复合材料的组织结构,研究复合材料的摩擦磨损性能。结果表明:Cu成功地渗入C/C坯体中,并填充了坯体的孔洞和炭纤维之间的孔隙,复合材料的主要相为Cu、C及少量的TiC相,当渗剂中Ti的质量分数达到15%时,出现微量的Cu和Ti的金属化合物相;复合材料的摩擦因数随着摩擦时间的增加而逐渐增加并趋于稳定。渗剂相同时,摩擦因数和体积磨损量随着材料密度增加而增加;坯体相同时,随着渗剂中Ti含量增加,摩擦因数增加,体积磨损减小。随着外加载荷的增加,摩擦因数和体积磨损先增后减,80 N载荷时均达到最大值;与J204电刷对比,同样条件下,两者摩擦因数接近,但C/C-Cu复合材料的体积磨损量远远小于J204电刷的。

载流摩擦用铜碳粉末冶金材料概述

铜碳载流摩擦材料运用广泛,随着科技的发展,对其要求越来越高。铜碳载流摩擦材料常用的成形工艺是粉末冶金工艺。铜碳粉末冶金载流摩擦材料是载流摩擦材料的重要研究领域。综述了铜碳粉末冶金载流摩擦材料的成分设计、碳增强体的表面处理及粉末冶金工艺的研究情况。并指出了铜碳载流摩擦材料的发展方向。

影响铜—石墨材料密度的工艺因素

研究了影响铜—石墨材料密度的工艺因素。研究结果表明， 石墨粉的形状和粒度对材料密度的影响不可忽略， 细粒度的天然鳞片状石墨粉有利于提高压坯密度。复压工艺对提高材料最终密度效果显著。烧结温度和初压压力对密度的影响不是主要的。对试样进行性能测试的结果说明， 密度高的试样，

东天山三岔口铜矿床类型、赋矿岩石成因与矿床矿物学特征

在野外系统考察及采样基础上,以等离子光谱(ICP)对东天山三岔口铜(钼)矿床赋矿石英闪长玢岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩的主、微量元素及Sr-Nd同位素组成进行测定,揭示了该矿区容矿岩石实属C型埃达克岩类,形成于二叠纪早期,产于碰撞增厚背景.通过扫描电镜、电子探针及X射线衍射,重点分析并研究了以黑云母为主的暗色硅酸盐矿物、硫化物、铁-钛氧化物以及其它有关副矿物的标型特性,旨在对判别矿床成因类型、预测成矿远景提供依据.据多数黑云母中的Mg/Fe比值＞0.52之事实,可推断出本地区虽具一定成矿潜力,但因赋矿埃达克岩中Mg#＜40,且不属于俯冲洋壳成因,找到大型规模矿床的可能性不大.磁铁矿的标型显示本矿床具有部分夕卡岩型特色,而富锰钛铁矿与其寄主埃达克岩有同样的形成物理、化学条件,显示二者成因密切相关.通过对辉钼矿多型的X射线分析,以及硫化物中Au/Ag比的研究,进一步证实本矿床属于斑岩型-叠加热液脉型矿床.对硫化物微量元素的测定,揭示了本矿床富钴的事实,一种少见的硫铜钴矿的发现更加证实这一认识,进而指出对钴综合利用的重要性.

机械合金化制备Cu-C纳米晶复合粉末

研究了不同碳含量的铜-碳混合粉末在机械合金化(MA)过程中组织形态特征及微观结构的变化规律。结果表明:粉末X射线衍射图谱的宽度和强度均随着球磨时间的延长逐渐加宽和降低,这是晶粒细化和晶格畸变共同作用的结果。随着机械合金化的进行,粉末的晶粒度逐渐减小,而晶格常数和畸变则不断增加。不同碳含量的铜-碳混合粉末经过24 h高能球磨后均可形成纳米级的铜基过饱和固溶体。机械合金化导致复合粉末晶粒的细化、晶界、亚晶界以及位错等晶体缺陷密度的增加是形成过饱和固溶体的主要原因。

Li_4Ti_5O_(12)/(Cu+C)复合材料的制备及电化学性能

以Li4Ti5O12,Cu(CH3COO)2.H2O和C6H12O6为前驱体,化学沉积与热分解结合合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12/(Cu+C)。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电、循环伏安和电化学阻抗方法表征样品的结构、形貌和电化学性能。结果表明,Li4Ti5O12表面包覆的Cu与C提高了Li4Ti5O12电极材料的导电率,其循环性能和倍率性能得到有效地改善。在0.5C、1C和3C倍率下,经过50次充放电循环,放电比容量分别为168.2、160、140.6 mAh.g-1,其容量保持率分别为88.7%、84.4%、71.2%。电化学阻抗测试表明,表面包覆的Cu与C使其电荷转移阻抗大幅度减少。

不同载荷和对偶下C/C-Cu复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透(CVI)、浸渍/炭化(I/C)的方法制备密度和基体炭不同的C/C多孔坯体,采用真空熔渗将铜合金液渗入C/C坯体中制备C/C-Cu复合材料,研究试验条件对复合材料摩擦磨损性能影响。研究结果表明:随着时间的延长,C/C-Cu复合材料摩擦因数趋于稳定;随着载荷的增加,摩擦因数和体积磨损先增后减,当载荷为80 N时达到最大值;试样摩擦因数和体积磨损与对偶件有关,当采用硬度较高的40Cr钢为对偶件时,试样摩擦因数随着时间的延长而增加并趋于稳定,且磨损量最大;当采用硬度低的黄铜和紫铜为对偶件时,试样摩擦因数随着时间变化不大,与紫铜对偶时的磨损量最小;C/C-Cu复合材料的磨损机制主要为磨料磨损、粘着磨损,采用40Cr钢作对偶时氧化磨损加大。