利用SMAT和SPS在纯铁表面制备铁镍合金层

利用放电等离子烧结(SPS)技术实现了镍粉在纯铁表面铁镍合金层的制备,通过纯铁表面机械研磨(SMAT)的预处理获得表面纳米层和梯度结构有效促进了铁镍的扩散,提升了合金层厚度和结合强度。通过XRD、SEM、EDS、硬度和摩擦磨损实验等,表征铁镍合金层形貌、组成,测试了力学性能。结果表明:纯铁试样经过SMAT预处理和SPS后,在表面获得了约50μm的铁镍合金层,沿着深度方向镍元素含量梯度变化,而在未经SMAT预处理的纯铁表面仅有25μm的合金层,本方法实现了合金层厚度明显增加。SMAT预处理后的SPS试样硬度提升,表面磨损量和犁沟槽深度减少,结合力增强,耐磨性提升明显。

Fe基非晶/纳米晶粉末的放电等离子烧结及磁性能

研究了SPS温度对球磨熔体快淬Fe70Cr8Mo2Si5B15粉末以及MA Fe73.5Cu1Nb3Si13 5B9 和Fe80Co4Nb7B9纳米晶粉末的烧结块体合金组织结构与磁性能的影响.结果表明: (1)在30MPa/5min条件下,块体合金相对密度随着烧结温度的升高而增加,当烧结温度为1000℃时,Fe70Cr8Mo2Si5B15合金相对密度已达99%以上,当烧结温度进一步升高至1050℃后, Fe73.5Cu1NbaSi13.5B9和Fe80Co4Nb7B9合金相对密度也达到99%;(2)烧结块体合金的主要组成相为α-Fe相,尚存在少量的第二相金属间化合物,这些块体合金α—Fe相的晶粒尺寸均处于纳米级范围内,以Fe70Cr8Mo2Si5B15块体合金的晶粒尺寸为最小,其平均晶粒尺寸约50nm; (3)随着烧结温度的升高,这些块体合金的饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc随之降低,以Fe70Cr8Mo2Si5B15块体合金的矫顽力Hc(4.1kA·m-1)最低.

海洋沉积物中一株铁还原细菌分离及Fe(Ⅲ)还原性质

以渤海(塘沽海域)沉积物为材料,富集异化铁还原混合菌群。采用三层平板方法,从混合菌群中纯化出一株异化铁还原细菌KB52。通过形态观察和16S r RNA基因序列分析,菌株命名为Klebsiella sp.KB52(Gene Bank号KM233642)。在葡萄糖为电子供体,Fe(OH)_3为电子受体条件下厌氧培养菌株KB52,其细胞生长和Fe(Ⅲ)还原具有明显耦合关系。碳源分别设置为葡萄糖、乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠、甲酸钠和丙酸钠,在海水培养条件下菌株KB52以丙酮酸钠为碳源时,菌株培养液累积Fe(Ⅱ)浓度最高,为4.41 mmol/L±0.59 mmol/L。菌株KB52在设定NaCl浓度范围内,都能够生长并具有铁还原性质,菌株表现出较强的耐盐性。NaCl质量浓度为4 g/L时,菌株KB52还原Fe(Ⅲ)效率最高,Fe(Ⅱ)达到4.95 mmol/L±0.72 mmol/L。铁还原细菌KB52在淡水和海水条件下能够生长并具有铁还原性质,可用于近海沉积物中微生物介导异化Fe(Ⅲ)还原过程,进一步应用于治理海洋环境污染。

一株嗜酸化能异养菌Acidiphilium sp.的分离鉴定及其对Fe(Ⅲ)代谢的研究

从云南省腾冲热泉酸性泥土样品中分离得到一株好氧嗜酸异养细菌Teng-A。菌株Teng-A细胞大小0.6～0.8μm×1.0～1.5μm,单生或成链状排列,革兰氏染色反应为阴性,有周生鞭毛,不产芽孢,该菌适宜的生长温度为29～33℃、pH为3.0～4.0,可以利用许多有机物生长,但不能利用Fe(Ⅱ)、S、Na2S2O3、K2S4O6等为能源生长。菌株Teng-A基因组DNA的(G+C)mol%为69.6mol%,其16S rRNA基因与Acidiphilium属菌种的16S rRNA基因的最高相似性大于99%。根据形态学、生理生化特点及系统发育分析表明,菌株Teng-A是Acidiphilium属的一个新成员,崭定名为Acidiphilium sp.strainTeng-A。厌氧条件下,菌株Teng-A可以葡萄糖或H2为电子供体,将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),还原速率分别为11.56mg/L.day与15.34mg/L.day。菌株Teng-A与Acidithiobacillus ferrooxidansLJ-1和Leptospirilum ferriphilum LJ-2共同培养,前3dFe2+氧化速度分别为0.44g/L.day和0.41g/L.day,比LJ-1(0.64g/L.day)和LJ-2(0.60g/L.day)单独培养时氧化Fe(Ⅱ)的速率稍慢,但当培养时间超过5d时,Fe(Ⅱ)最终被全部氧化,并且发现在共培养时,Fe(Ⅱ)氧化生成的沉淀物的形态不同于At.ferrooxidans和L.ferriphilum单独培养时产生的沉淀物的形态。最后讨论了Acidiphilium对生物浸矿和生物成矿作用的影响。

重金属污染土壤微生物的分离与研究

为了解重金属污染土壤中微生物的群落状况,摸索土壤微生物改良方法,试验对不锈钢厂排污口周边土壤中的铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、锌(Zn)采用火焰原子吸收光谱法进行检测,针对土壤重金属含量设计选择培养基进行微生物分离,然后采用基质解析飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)方法对分离的微生物进行鉴定,并在重金属培养基中采用数学方法建立生长模型。结果表明,不锈钢厂污水污泥中Fe含量高达2.0×10~5 mg/kg,Cr含量也达到4.7×10~4 mg/kg。采用高Fe培养基在污染土壤中筛选到1株微生物,经质谱鉴定为希瓦氏菌;在高Cr培养基中筛选到1株微生物,经鉴定为短小芽孢菌;2株微生物在高浓度重金属盐培养基中可耐受,但无重金属高营养培养基传代培养2代后重金属耐受能力消失。

TiO_2纳米粒子的表面光电压与光催化活性的关系

为了研究不同改性催化剂的SPS信号强度变化的原因及其与光催化活性之间的关系.文中制备了三种光催化剂:表面沉积贵金属银的Ag-TiO2纳米粒子、不同pH条件下水热法制备的TiO2纳米粒子、过渡金属铁离子掺杂的Fe-TiO2纳米粒子,并利用SPS技术分析了所制备催化剂光生电子-空穴的分离效率.实验结果表明:对于Ag-TiO2体系,表面光电压信号越弱,光催化活性越高;而对于水热法制备的TiO2体系和Fe-TiO2体系,则是表面光电压信号越强,光催化活性越高.所制备光催化剂的SPS信号强度变化与其光生载流子的分离及复合机制必然有着联系,因此可利用SPS分析技术快速评价催化剂的活性.

Fe(III)Cit还原菌的分离及其性能的优化

从化学吸收．生物还原集成系统内的混合培养物中分离得到一株高效还原Fe（Ⅲ）Cit（Cit：柠檬酸）的菌株，对其进行分子生物学鉴定，归属为肠球菌属，命名为Enterococcussp．FR．3。同时，考察了碳源种类和浓度、氮源种类和浓度、菌种接种量以及pH等因素对FR．3生长及Fe（Ⅲ）Cit还原性能的影响，优化微生物生长及还原Fe（Ⅲ）Cit的条件。结果表明，葡萄糖为FR．3生长和Fe（Ⅲ）Cit还原的最佳碳源，其最适添加浓度为1000mg·L^-1,NH4Cl作为氮源时菌种FR-3生长和Fe（Ⅲ）Cit还原效果明显优于NaNO2，且NHCl只要维持100mg．L-1左右即可。菌种接种量在150mg·L-1时Fe（Ⅲ）Cit还原率达到最大。过量碳源、氮源用量以及或接种量对还原过程没有促进作用。适合Fe（Ⅲ）Cit还原的pH值范围为6．6—7．0。

W-Ni-Fe合金的放电等离子烧结致密化与微观组织演变(英文)

采用放电等离子烧结(SPS)技术固结成形W-5.6Ni-1.4Fe(质量分数,%)混合粉末,研究不同加热速率对烧结致密化行为和微观组织演变规律的影响。结果表明,W-5.6Ni-1.4Fe合金的SPS致密化过程可以划分为三个阶段。初始不收缩阶段,快速加热导致粉末颗粒接触区产生瞬间放电,并在颗粒表面产生局部高温,强化后续烧结致密化;致密化过程主要发生在中期固相烧结阶段,缓慢加热有助于扩散更加充分;在后期瞬时液相烧结阶段,钨晶粒球化并迅速长大,且快速加热可获得更为细小的晶粒。

放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5-14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。

昆虫雄性生殖腺分泌物的功能

昆虫两性成功交配后,雄性生殖腺分泌物使雌性昆虫的生理和行为都发生了巨大的改变。昆虫雄性生殖腺分泌物含有多种具有生物活性的分子,这些生物活性分子通过成功交配转移到雌虫生殖道后,对雌虫的生殖活动产生影响,使交配雌虫一段时间内不再交配,使已转移的精子易于在雌虫生殖道内储藏,使卵与精子完成受精过程,还可刺激雌虫产卵和卵的发育,调控排卵和产卵等生殖过程。在精子的转移过程中,雄性生殖腺分泌物中的抗菌媒介质能使雌虫的生殖导管提供友好的环境。此外,一些昆虫的雄性生殖腺分泌物还含有一些有毒的化学物质,保护已产下的卵不被天敌取食和病原体侵染。

声化学法与放电等离子烧结制备Nd-Fe-B/α-Fe纳米晶复合磁体

采用声化学法制备Nd-Fe-B/α-Fe型双相包覆磁粉，再经放电等离子烧结（SPS）制备成致密块状磁体．研究了不同α-Fe包覆含量对复合磁体磁性能及微观结构的影响．结果表明，声化学法可以制备均匀混和的双相纳米磁粉，α-Fe纳米粉均匀的包覆在硬磁相颗粒周围．烧结后的各向同性磁体有明显的剩磁增强，具有较高的磁性能．当α-Fe包覆量为2％（体积分数）时，磁体性能最佳，其（BH）max值为148．64kJ/m^3．

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9机械合金化纳米晶粉末的特种烧结及磁性能

研究了放电等离子烧结和高压烧结工艺条件对MAFe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉末的烧结块体合金的组织结构与磁性能的影响。结果表明球磨70h后,获得了单相αFe纳米晶(约9.5nm)过饱和固溶体粉末;DSC升温曲线中,出现4个不同强度的放热峰,依次发生了纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫、非晶晶化以及过饱和固溶体相析出等过程,且相析出过程分两个阶段完成;在p=30MPa,t=5min放电等离子烧结(SPS)条件下,当温度达到1050℃后,可获得相对密度为98.9%、主相为αFe的纳米晶(100nm)块体合金,其中,Bs=1.34T,Hc=7.34kA/m,在p=5.5GPa,t=5min条件下,当Pw=1150W后,可获得相对密度约99.1%、单相αFe纳米晶(21.4nm)块体合金,其中,Bs=1.14T,Hc=8.22kA/m。

高Si电工钢铁芯的MA-SPS制备工艺和磁性能研究

以一种新的Fe-Si合金制备工艺为出发点,研究了不同放电等离子体快速烧结工艺(SPS)和Si含量变化对Fe-Si合金材料显微组织与磁性能的影响。结果表明,在烧结温度为1 000℃时制备的Fe-6.5%Si合金(质量分数,下同)的综合磁性能较好,其在50Hz下的铁损为0.549W/kg,最大磁感应强度为0.124 3T,矫顽力245.6 A/m,磁导率0.338mH/m。另外,材料的最大磁感应强度随Si含量的增加显著增长,1 000Hz下,Fe-10.0%Si的最大磁感应强度可达到Fe-6.5%Si合金的5倍左右。

放电等离子烧结制备高性能热变形Nd-Fe-B磁体

使用放电等离子烧结(SPS)可在短时间内将非晶Nd13.5Fe80.5B6粉末晶化,且可获得接近于全致密的各向同性磁体,其剩磁、矫顽力、最大磁能积分别为Br=0.8T,Hci=1346kA/m,(BH)m=108kJ/m3。热变形后,随变形量的增加,硬磁相晶粒的取向度增加,Br及(BH)m大幅增加,在65%时达最大:Br=1.41T,(BH)m=342kJ/m3;同时硬磁相晶粒由最初的球形,沿垂直于压力方向长大至盘状。而当变形量继续增大至73%时,晶粒发生严重长大,从而导致磁性能下降。

碳的形态对烧结Fe-Cu-C系材料性能的影响

为了研究碳对粉末冶金铁基材料性能的影响,以Fe粉、Cu粉和C粉为原料,在950℃、50MPa条件下放电等离子烧结制备Fe-Cu-C材料。采用扫描电镜、力学万能实验机和洛氏硬度仪对烧结体的微观组织、抗拉强度、抗弯强度和硬度进行了表征,研究了碳的含量、粒度及形态对材料性能的影响,并对比研究了放电等离子烧结和热压试样的性能。结果表明,碳含量在0.5%(质量分数)时材料的抗弯强度最高,且致密化程度最好,而碳含量在1.0%时材料的抗拉强度好。此外,采用放电等离子烧结方式,碳源的选择对材料的性能影响不大,采用热压方式,碳源选择纳米石墨时材料的综合性能最好。在选择不同粒度的石墨时,较细的粉末作为碳源时得到的材料性能更好。

雌激素α、β受体在雌性山羊腹腔肠系膜前神经节的分布

为探讨山羊腹腔肠系膜前神经节在雌激素影响胃肠道机能活动中的作用和意义,取雌性山羊腹腔肠系膜前神经节,经免疫组化SP法染色后,在数码显微镜下拍照、测量,用高清晰图像分析系统对雌激素受体(ER)的分布特点进行分析,并计算相对表达量。雌激素受体在腹腔肠系膜前神经节的神经元、支持细胞和过路纤维均有ERα、ERβ受体免疫阳性产物分布,但主要分布于神经元胞体。在神经元胞体中,细胞膜和细胞质为强阳性染色,而细胞核为弱阳性染色。ERα在神经元胞体的相对表达量显著高于非神经元胞体结构(P<0.05),ERβ在神经元胞体的相对表达量极显著高于非神经细胞结构(P<0.01)。雌性山羊腹腔肠系膜前神经节神经元具有对雌激素刺激反应的受体,提示腹腔肠系膜前神经节可能作为雌激素作用于胃肠道的内分泌途径和自主神经对胃肠道调节的神经途径之间相互协调的网络节点。

超声化学-放电等离子烧结制备Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相复合磁体

采用超声化学法在介质中分解五羰基铁得到纳米Fe颗粒包覆Nd-Fe-B的复合磁粉,并采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)制备出Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体。研究了Fe(CO)5的加入量对颗粒的包覆量、复合磁粉显微形貌、磁体微观结构及磁性能的影响。结果表明,五羰基铁溶液的加入量为15ml(Fe与Nd-Fe-B的名义质量比为1∶4)时所制备的磁体具有较高的磁性能:Br=0.959T,Hci=693.3kA/m(8.71kOe),(BH)max=141.93kJ/m3(17.83 MGOe)。适当的Fe(CO)5加入量对烧结磁体的剩磁和最大磁能积有增强作用,而软磁性相的分散程度则对磁体的矫顽力有较大影响,当软磁性相含量不断增加,由于其表面吸附的氧的增加,导致磁体性能下降。

机械活化Fe-Al粉在SPS烧结条件下的相变特征

采用机械活化-放电等离子烧结(MASPS)方法制备FeAl金属间化合物,利用差热分析仪、X射线衍射、扫描电镜和能谱对烧结过程相的变化、组织形貌和反应过程进行了研究,发现在500℃时,Fe与Al还是以单质形式存在,600℃时,单质Al消失,并伴随有Fe2Al5的生成,700℃时有FeAl生成,在900℃时则只有FeAl.采用该种方法可以快速原位制得FeAl金属间化合物.

氮和铁对小球藻和微拟球藻油脂积累的影响

以在海南分离的藻株小球藻HNC1(Chlorella sp.HNC1)和微拟球藻HNN1(Nannochloropsis sp.HNN1)为材料,研究N和Fe3+对细胞油脂积累的影响.结果表明:N缺乏条件促进了小球藻和微拟球藻细胞的油脂积累,但对生长有抑制作用.与对照相比,培养基中Fe3+的缺乏抑制了小球藻的生长和油脂的积累;Fe3+缺乏对微拟球藻的油脂积累有抑制作用;但对其生长无明显影响.富Fe3+处理对小球藻的油脂积累具有刺激作用,但对微拟球藻无显著影响;富Fe3+和正常铁条件下小球藻和微拟球藻的生长无显著差异.