顺酐气相加氢Cu-Zn-Ti催化剂的研究

以共沉淀法制备了Cu-Zn-Ti系列催化剂,采用XRD、XPS、TPR等分析手段,表征了催化剂结构,进行了顺酐气相加氢的活性评价。结果表明,用TiO2作载体材料可以取得较大的比表面积。Cu-Zn-Ti是优良的顺酐气相加氢催化剂,且γ-丁内酯收率最高可达到98％。同时对Cu-Zn-Ti催化剂催化顺酐加氢反应机理进行了探讨。

正丁醇作溶剂顺酐在Cu-Zn-Ti催化剂上气相加氢制取四氢呋喃

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Ti系列催化剂。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、程序升温还原（TPR）、N2吸附等测试技术对催化剂进行了表征。在反应压力1MPa，反应温度235～280℃的条件下，进行顺酐气相加氢活性测试。顺酐转化率高于96％，四氢呋喃选择性高达92．7％。同时正丁醇发生脱氢-歧化-酯化反应，可提供顺酐加氢耗氢量15％～40％的H2气。受到ZnO和TiO2协同作用影响的Cu^0还原后生成的Cu^0具有较高的顺酐深度气相加氢活性。Cu-Zn-Ti系列催化剂的深度加氢能力基本上随Cu^0晶格畸变率的升高而增强．

Interfacial reaction and growth behavior of reaction layer of Si_3N_4/Si_3N_4 joint brazed by Cu-Zn-Ti filler alloy

Si3N4 ceramic was jointed to itself using a filler alloy of Cu-Zn-Ti by the reaction between Ti and Si3N4. The microstructure of the interface in the joint is found to be Si3N4 ceramic/TiN reaction layer/Ti5Si3 reaction layer. The grain size of the TiN and Ti5Si3 reaction layer is 0.1μm and 1-2μm, respectively. There is no crystal orientation relationship between TiN reaction layer and Si3N4 ceramic or Ti5Si3 reaction layer. The kinetic equation for calculating the thickness of the reaction layer was obtained. When a （CuZn）85Ti15 alloy is used as the filler alloy, the apparent activation energy of the growth of the reaction layer is 201.69kJ/mol.

Effect of bonding parameters on microstructure and properties of Si_3N_4/Si_3N_4 joint brazed by Cu-Zn-Ti filler alloy

Si3N4 ceramic was jointed to Si3N4 ceramic using a filler alloy of Cu-Zn-Ti at 1123-1323K for 0.3-2.7ks. Ti content in the Cu-Zn-Ti filler alloy was 15%（molar fraction）. The effect of bonding parameters on the microstructure and mechanical properties of the Si3N4/Si3N4 joint were investigated. The results indicate that with increasing brazing temperature from 1123K to 1323K and brazing time from 0.3ks to 2.7ks, the thickness of the interfacial reaction layer between the filler alloy and the Si3N4 ceramic and the size and amount of the reactant products in the filler alloy increase, leading to an increase in shear strength of the joint from 163MPa to 276MPa. It is also found that the fracture behavior of the Si3N4/Si3N4 joint greatly depends on the microstructure of the joint.

微量合金元素对Zn-Cu-Ti合金显微组织与性能的影响

通过在Zn-Cu-Ti合金中同时添加微量Cr、Mg和Cr、Ni元素,获得了Zn-1.0Cu-0.1Ti、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Ni(质量分数,%)合金,并通过熔铸、热轧和冷轧处理制备了合金板材,对合金的显微组织、力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能进行分析。结果表明:Zn-Cu-Ti合金中同时添加Cr、Mg和Cr、Ni元素后,合金力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能均明显提高。Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg合金抗拉强度达到343 MPa,伸长率达到40%,蠕变速率为1.38×10^(−9)s^(−1),腐蚀电位为−1.076 V,腐蚀电流密度为8.306×10^(−6)A/cm^(2),表现出最优的综合性能。合金的强化机制主要为固溶强化与析出弥散强化,细小弥散第二相有利于提高合金的抗蠕变性能,添加合金元素后,合金表面形成的致密钝化层和无粗大析出相提高了合金耐蚀性。同时,减少单道次冷轧变形率可抑制CuZn5相的形变诱导析出。

Al-Zn-Mg-Cu系合金熔铸过程含Ti化合物聚集机理研究

本研究针对Al-Zn-Mg-Cu系合金熔铸过程含Ti化合物聚集问题,通过锻件本体探伤缺陷分析、含Ti化合物聚集机理研究,结合PoDFA法离线测渣分析,探明了含Ti化合物聚集产生环节及产生机理。研究表明:含Ti化合物聚集为锻件产生探伤缺陷的主要原因之一,聚集产生的主要环节为在线除气过程,主要有三种聚集产生机制,即含Ti颗粒自发聚集、与氧化膜的伴生及氯化物的促进作用。并在此基础上给出了含Ti化合物聚集的控制措施,实现了该类化合物聚集的有效控制,进而显著提升了某类锻件的探伤合格率。

电感耦合等离子体质谱法测定天然水体中19种元素

建立STD/KED模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定天然水体中铍、硼、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、钼、镉、锑、钡、铊、铅、铁、砷和硒19种元素的分析方法。仪器调谐校准后,样品在线加入锂、钪、铑、铋校准溶液校正,以标准曲线内标法定量分析。标准曲线相关系数均大于0.999,样品加标回收率为92.6%~103.6%,质控样品测定值相对标准偏差为0.20%~2.6%(n=6),方法检出限为0.01~0.70μg/L。该方法灵敏度高,操作简便,节省人力,能满足天然水体中19种元素的同时检测需要。

挤压Zn-Cu-Ti合金的组织及其力学性能

采用Zn-Ti中间合金等制备了不同铜含量的锌合金,370℃/4h均匀化后在300℃对合金进行了热挤压加工。通过X射线衍射分析、扫描电镜分析和能谱分析以及力学性能测试,研究了合金的微观组织和力学性能之间的关系。结果表明,Zn-Cu-Ti合金主要由锌的固溶体η相,TiZn15相和CuZn4相组成,Ti元素的加入细化了合金的显微组织,提高了合金的力学性能;热挤压过程中,合金发生动态再结晶和局部再结晶晶粒长大现象,TiZn15相和CuZn4相被破碎后沿挤压方向分布于晶界处,有助于阻碍再结晶晶粒的长大;Cu含量在0.5%~3.0%范围内,随着含铜量的增加,Zn-Cu-Ti合金的强度和硬度增大,当Cu含量超过2.0%时伸长率有下降趋势;由于挤压过程中发生了动态再结晶在一定程度上抵消了加工引起的硬化,合金挤压态硬度较铸态硬度提高不大。

ICP-AES法测定铝中铁、硅、铜、镓、镁、锌、锰和钛

用 50g L氢氧化钠溶液溶解铝样品 ,硝酸 (1 +1 )酸化 ,以ICP AES测定其中铁、硅、铜、镓、镁、锌、锰和钛等 8种杂质元素。

稀土La对Zn-Cu-Ti合金显微组织和力学性能的影响

研究稀土La对Zn-Cu-Ti合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:适量添加La有利于固液界面前沿成分过冷区的形成,促进形核,细化晶粒,阻滞枝晶的进一步生长;大部分La与Cu生成高熔点、高稳定的La Cu6和La Cu4;随着La添加量的增加,硬脆、粗大的初晶相εp转变为更加细小弥撒的εⅡ相,且共晶组织Ti Zn16相层片间距更加细小,推迟裂纹的萌生和发展,提高合金的塑性,合金的断裂机制由脆性向韧性过渡;当添加0.1%La及0.5%La(质量分数)后,合金的平均晶粒尺寸分别降低70%和72.3%,而塑性则分别增加7%和33.33%;Zn-Cu-Ti合金中第二相的强化效果远大于细晶的强化效果,这也是合金强度先降低而后升高的原因。

微量元素Cr、Mg对Zn-Cu-Ti合金力学和蠕变性能的影响

采用熔铸、挤压的方法制备了添加Cr、Mg等微量元素的Zn-Cu-Ti系合金,通过蠕变试验测定了合金的拉伸蠕变性能,借助SEM、EDS等手段对合金蠕变前后显微组织进行了观察和分析。结果表明:添加微量元素可降低Zn-Cu-Ti合金常温蠕变速率,提高合金蠕变抗力。其中添加了Cr元素的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度、蠕变性能都有一定的提高;添加了微量元素Mg的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度有一定提高,其蠕变抗力有大幅度提高。Zn-Cu-Ti系合金的常温蠕变机制为位错在晶内的滑移机制,固溶强化和晶界处的第二相颗粒能提高合金的抗蠕变性能。

热处理对变形Zn-Cu-Ti合金组织和性能的影响

采用真空熔炼—热挤—冷轧的工艺制备了Zn-Cu-Ti合金,分析了合金的显微组织及演变过程,研究了不同热处理工艺对Zn-Cu-Ti合金中的第二相和力学性能的影响。随着退火温度的升高,第二相的长大程度和溶解程度均增大,合金的硬度升高至77HV,抗拉强度升高至312 MPa;随着退火时间的延长,第二相不断增大,合金的硬度也不断提高;随着退火温度升高,在第二相的溶解程度和第二相的长大程度的交互作用下,合金的塑性先降低后升高。

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定高纯铝中Fe、Cu、Mg、Zn、Ti

建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定高纯铝中Fe、Cu、Mg、Zn、Ti的方法。详细讨论了基体元素和共存元素对分析元素的光谱干扰,以及盐酸用量的影响;选择了合适的分析谱线,同时得出了各元素的检出限。证明用基体匹配的方法在Fe 259.940nm、Cu 327.396nm、Mg279.079nm、Zn 213.856nm、Ti 334.941nm处可准确、可靠地测定高纯铝中含量范围在0.001%~0.01%的Fe、Cu、Mg、Zn、Ti元素。

Zn-Cu-Ti合金研究现状及发展方向

综述了国内外Zn-Cu-Ti合金研究和应用的现状及发展趋势。指出优化工艺参数、提高轧制效率、探讨合金元素对材料性能的影响及改善合金的耐腐蚀能力是提高我国Zn-Cu-Ti合金加工水平及应用规模的重要突破口。

应变速率及环境介质对Zn-Cu-Ti合金应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)等方法研究了挤压态Zn-1.0Cu-0.2Ti(wt%)合金在空气、自来水及3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为及应变速率对合金SCC行为的影响。结果表明,应变速率为1×10-6s-1时,合金的SCC敏感性最大;在1×10-6s-1的应变速率下,合金在自来水与3.5%NaCl溶液中的SCC敏感性比空气中弱。

Zn-Cu-Ti合金的力学性能及腐蚀性能研究进展

Zn-Cu-Ti合金是一种应用前景十分广阔的锌基合金。将Cu、Ti元素加入锌基体中,不但能使材料硬化,而且可有效提高材料的抗蠕变性能,其良好的综合力学性能可与铜合金相当,且密度更低。Zn-Cu-Ti合金继承了金属锌极佳的耐蚀性,用其板材替代传统的镀锌板,在大气环境中作为屋顶覆盖材料可使使用年限延长几十倍。我国的锌矿资源储量和产量均居世界前列,但Zn-Cu-Ti合金在锌的应用中占比极低。首先,目前Zn-Cu-Ti合金的应用领域较单一,作为建筑墙板和屋顶用材,国内加工成卷板的处理工艺存在较多不足,高质量的卷板还需要进口。其次,Zn-Cu-Ti合金在自然大气环境中具有极佳的耐蚀性,但在特殊腐蚀环境下的腐蚀机理研究极不清晰。最后,Zn-Cu-Ti合金在高温和低温环境中的力学性能仍较差,对其力学性能的研究还没有统一的结论。这些均限制了该合金在其他领域的应用。近年来,国内外学者积极探索锌合金改性技术,新开发的锌合金压铸件形状精密且复杂,常用来制作轴承、模具、耐磨和减震部件等。研究已证实,选择合理的工艺将可大幅提升Zn-Cu-Ti合金的力学性能和耐蚀性能,如机械加工及热处理可以改变化合物相的尺寸、分布和金属离子的固溶度等。适当增加Cu含量可提高合金的硬度及抗拉强度;Ti对锌合金韧性有一定的改善作用;加入Gr、Mg和稀土等元素会改变合金相组成、晶粒尺寸以及腐蚀层结构等,进而改善合金的力学性能及腐蚀性能。在实验中,实验设计包括改变合金成分比例,添加微量金属元素,改进制备、加工和热处理工艺等。力学性能测试主要包括硬度、抗拉强度、塑性和韧性等。腐蚀性能测试包括合金自腐蚀速率、电化学腐蚀和应力腐蚀开裂等。分析方法除微观结构、相组成测试外,还包括利用腐蚀层致密度分析合金耐蚀性能及建立数学模型等。从长期来看,Zn-Cu-Ti合金在锌的消费结构中的比例将会逐渐增长。在应用中,Zn-Cu-Ti合金也将成为电器用材、五金用材、汽车部件和涂层材料等的优质替代材料。本文结合Zn-Cu-Ti合金的特点,阐述国内外Zn-Cu-Ti合金在力学性能和耐腐蚀性能上的研究进展,总结Zn-Cu-Ti合金制备工艺、成型工艺以及腐蚀方面的基础理论研究成果。同时,结合Zn-Cu-Ti合金的应用前景,展望Zn-Cu-Ti合金更广泛的应用,以期为Zn-Cu-Ti合金的开发和应用提供必要的参考。

新型电弧喷涂用Zn-Cu-Ti线材及其金属涂层性能研究

目的开发一种能够在服役期内免维护或少维护的钢结构电弧喷涂合金线材。方法通过二元相图以及探究试验确定新型Zn-Cu-Ti合金线材的最优配方,通过盐雾试验及电化学实验研究涂层的防腐性能。采用SEM观察金属涂层腐蚀前后的表面形貌,采用XRD谱图表征不同腐蚀状态下涂层表面的化学成分。结果 3.5%Na Cl腐蚀溶液浸泡10 d后,涂层表面钝化,腐蚀溶液对涂层的影响趋于平稳。盐雾试验进行1080 h后,腐蚀速率开始下降,2160 h时腐蚀速率降到最低,为0.044 g/(m2·h)。新型Zn-Cu-Ti涂层的腐蚀电位较负,短时间内能发生氧化反应形成钝化膜并保护基体。被腐蚀涂层的X射线衍射谱图显示,2θ为36.4o、39.1o、54.1o处均出现了Zn的氧化物,主要氧化物包括Zn(OH)2和Zn(OH)8Cl2·H2O,各元素峰强度随腐蚀时间的变长而逐渐减弱。结论以新型Zn-Cu-Ti合金线材为原料的金属涂层的耐腐蚀性能优异。

变形过程中Zn-Cu-Ti合金的微观组织变化与计算机拟合分析

利用Zn-Ti中间合金制备不同含铜量的Zn-Cu-Ti合金,在370℃下均匀化处理4 h后,再在300℃下对合金进行热挤压变形,对其微观组织、硬度和力学性能进行研究。结果表明,Zn-Cu-Ti合金基体为Zn的固溶体,且含有CuZn4和TiZn15相。硬度和力学性能测试结果表明,Ti元素的添加可以有效提高合金的韧性和塑性。

Zn对Cu-Ni-Ti合金电导率和硬度的影响研究

为进一步提高Cu-Ni-Ti合金的导电性能及力学性能,通过添加元素Zn以提高其综合使用性能。根据材料制备工艺过程,制备了不同Zn含量的铸态、轧制态、时效态的Cu-Ni-Ti-Zn合金,分别进行了硬度及电导率测试;通过金相组织分析、扫描电镜及能谱分析,对合金的显微组织及第二相形貌、成分进行了分析;结合差热分析,对时效后的生成相进行了研究,采用Miedema理论模型对各生成相进行了热力学计算。分析结果表明,Zn在Cu-Ni-Ti合金中主要以固溶体的形式存在,并通过细化晶粒作用强化Cu-Ni-Ti合金,同时可促进其他元素的时效析出,从而提高合金的硬度,并保持较高的导电性能。研究结果可为引线框架用铜合金的制备提供参考。

Ti+B复合细化对CuZnAl形状记忆合金的影响

CuZnAl形状记忆合金中复合加入Ti＋B，能够显著地细化晶粒，降低了马氏作相变滞后宽度，使马氏作不易稳定化，同时合金具有良好的形状记忆效应．合金经过Ti＋B复合细化后，提高了合金的综合机械性能，显著地改善了合金的冷加工性能．单独加入Ti细化的合金马氏体有稳定化的倾向．