Fe系合金纳米微粒的制备及特性

总结了一些常用的制备Fe系合金纳米粉末的方法,简述了各种制备方法的原理及其具体应用。同时对Fe系纳米微粒的特性和研究状况进行了介绍。

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe系双相复合永磁合金快淬带的SEM分析

利用扫描电子显微镜分析了两种成分的Nd2Fe14B/α-Fe系双相复合永磁合金快淬带的形貌。结果表明复合添加Dy和Ga具有改善合金快淬带组织形貌的作用。

Fe系E(pE)-pH图及随时间变化规律

利用Fe-H2O二元平衡图的原理,测定铁在不同环境中长时间的腐蚀规律,通过研究Fe-H2O系平衡图在水,人造海水、盐酸、氢氧化钙中长时间观测溶液的氧化还原电位和pH值在腐蚀区和钝化区之间的变化,探索铸铁在不同溶液中防锈的可能途径。

Ag/Cu/Fe系层状复合材料的制备及性能

采用新工艺制备了Ag/Cu/Fe系层状复合材料。研究了在不同变形量、热处理温度和一定保温时间下材料的电学和力学性能的变化,得出材料的最佳热处理条件,并探讨了变形过程中性能变化的机理。

与微反应器一体化的Fe系催化剂制备及其费托合成催化性能研究

通过正交试验设计,在优化条件制备的微结构钢管(Fe)基体上,浸渍共活性成分(Mn、Co或Ce)制备了Fe系双组分催化剂(Fe-Mn:D1~D3,Fe-Co:D4~D6,Fe-Ce:D7~D9),从而与基体形成一体化微反应器。对催化剂在费托合成中的催化性能进行了评价,结果表明,高温有利于提高CO和H_(2)转化率,而低温有利于降低CH_(4)选择性并提高C_(2)~C_(4)烃类选择性,C_(2)~C_(4)烃类收率几乎均在300℃达峰值,其中D3最高,达38.84%。以300℃的C_(2)~C_(4)烃类选择性为指标进行正交试验分析得最优制备条件:Fe-Mn活性组份、2.0 mol/L前驱体浓度、1 h浸渍时间和300℃焙烧温度。活性组份是影响C_(2)~C_(4)烃类选择性的主要因素,前驱体浓度和浸渍时间的影响次之,焙烧温度影响最小。催化剂表征结果表明,浸渍共活性组份后催化剂表面平滑,仅有少量不规则微坑和孔隙,相对均匀的表面活性组份分布可提升其对费托合成的催化性能;高前驱体浓度有利于获得晶化程度更高的催化剂。

与微反应器一体化的费托合成Fe系催化剂基体的碱腐蚀制备研究

熔融KOH因更高的腐蚀温度和100%的浓度,腐蚀率达KOH溶液的56.15~790.77倍。以碳20材质和20 g·(5根)^(-1)的KOH用量于500℃腐蚀3 h的最优参数制备的费托合成Fe系催化剂基体钢管达最高10.28%的腐蚀率;其表面残留少量KOH,呈现很多不规则粗糙微坑和大量孔隙。碳20材质因含碳较316L和304更易被腐蚀,越多的KOH用量和越高腐蚀温度越易获得高腐蚀率,腐蚀5 h则形成严重的钝化膜降低腐蚀率。

Fe-C-Ti-Mn合金系中TiC原位生成反应的热力学分析

根据溶液热力学理论对Fe C Ti Mn体系中TiC增强体的原位合成进行了热力学分析。计算表明,体系中TiC优先于Fe3C和Fe2Ti形成,且在热力学上比Fe3C和Fe2Ti稳定。多数情况下,TiC基体合金在液态未凝固时即可形成,而Fe3C和Fe2Ti则是在合金凝固和冷却过程中才有可能析出。随C含量增加,形成TiC和Fe3C的可能性增大;随Ti含量增加,形成Fe2Ti的可能性增大,而形成Fe3C的可能性减小;高Ti高C时,有利于形成TiC,高Ti低C时有利于形成Fe2Ti;高C低Ti时有利于形成Fe3C;添加适量的Mn既可有效抑制Fe3C的形成,又明显降低TiC的合成温度,使大多数TiC的合成反应发生在合金熔体充满铸型后的冷却、凝固过程中,可能解决TiC过早析出、熔体粘度增大、充型困难等问题。

预设加热温度对Fe-Ti-C系低温燃烧合成的影响及燃烧合成机理探讨

采用Gleeble-1500D热模拟试验仪,就预设加热温度对55w%(Ti+C)+45w%Fe压坯在大热流密度条件下燃烧合成过程的影响进行了研究。结果表明:在各预设加热温度条件下,体系的反应起始温度均在400℃以下,且随预设加热温度的升高,体系燃烧反应起始温度下降。同时讨论了在电场作用下体系燃烧合成的机理。认为:由于粉末压坯结构的不连续性,外加电场将对其产生能量有特有贡献,导致在低温条件下压坯获得巨大的能量而发生反应。

难处理金矿浸出预处理过程的FeS_2-FeAsS-H_2O系电位-pH图

难处理金矿中,金为微细浸染型嵌布在黄铁矿和毒砂的晶格中而不能被充分浸出.本文通过热力学计算绘制了298.15KFeS2-FeAsS-H2O系的电位-pH图,由图可知黄铁矿和毒砂均可以被O2等氧化剂分解.FeAsS的稳定区完全包含在FeS2的稳定区范围内,说明在酸性条件下毒砂比黄铁矿的稳定性差,更容易被分解.当电位及酸度较高时,黄铁矿及毒砂中的硫以稳定的HSO4-、SO42-形式存在,而砷以H3AsO4的形式存在,表明预处理过程能够将包裹在金表面的硫化矿物解离脱除.热力学计算的结果为难处理金矿的浸出预处理过程提供了理论依据.

Fe-C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学分析

针状铁素体组织强度高、韧性好，基于氧化物夹杂形核，有很强的自身细化晶粒的能力，获得大量超细针状铁素体组织是超级钢研究的主要发展方向。建立了Fe—C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学模型，并对Q235钢进行了数值模拟。结果表明，针状铁素体在实际相变开始温度（约923K）的相变驱动力（绝对值）为450-740J／mol，而且随着贫碳区碳含量的减少而增加。该模型可获得比以往扩散模型更大的相变驱动力，从热力学角度来讲，针状铁素体在奥氏体贫碳区很可能具有先共析转变的相变过程。

La_(1-x)Sr_xCo_(0.2)Fe_(0.8)O_3系阴极材料制备及表征

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是一种先进的能量转换装置 ,具有高效、无污染、环境友好等优点 ,阴极材料是它的重要组件。La1 -xSrxCo0 2 Fe0 8O3钙钛矿结构氧化物是一类性能优异的离子 电子混合导体 ,可作为其阴极材料。本文采用固相反应法制备出固体氧化物燃料电池的多孔阴极材料La1 -xSrxCo0 2 Fe0 8O3(LSCF ,x =0 1～ 0 6 ) ,通过XRD ,TG DTA等测试技术研究了LSCF的结构与制备过程 ,采用直流四探针法测试了样品的电导率 ,同时测定了这类组成样品的热膨胀系数。结果表明 ,制备的样品为单一钙钛矿相 ,随着Sr含量增加 ,XRD衍射峰值向高角度方向稍有偏移。电导率随着温度及Sr含量的变化出现极大值 ,其导电机理在低温下是以小极化子跃迁机理为主 ,高温下则是氧空位的电荷补偿占主导地位。

脉冲电场和稀土对Fe-C-S系合金凝固过程的影响

以工业纯铁、石墨、硫化亚铁等为原料制备Fe-C-S系合金熔体,开展在Fe-C-S系合金熔体的凝固过程中施加脉冲电场及添加稀土的实验,分析脉冲电场和稀土对Fe-C-S系合金熔体凝固组织、S元素的分布特性及夹杂物性状的影响。结果表明:脉冲电场和稀土有利于减轻晶界偏聚,细化和改善Fe-C-S系合金凝固组织,优化S元素分布,共同作用效果比稀土的单独作用效果明显;且有效减小和细化夹杂物,夹杂物的直径由35-50μm下降到25μm以下,夹杂物形貌得到较好控制,由条状硫化物大部分转变为球状硫化物。

Fe_2O_3-CaO-SiO_2系微晶玻璃微观组织结构的研究

利用溶胶-凝胶法制得Fe2O3-CaO-SiO2系基础玻璃,根据DSC曲线制得Fe2O3-CaO-SiO2系微晶玻璃.晶化后的微晶玻璃中析出主晶相为磁铁矿(Fe3O4),同时析出次晶相硅灰石(CaSiO3)和少量赤铁矿(Fe2O3)及玻璃相.玻璃相中含有大量细小的柱状晶体、球状晶体,属于三维析晶.不同升温速率下得到的微晶玻璃表面形貌是不同的.在2℃/min升温速率下,晶粒呈柱状或球状;在15℃/min升温速率下,晶粒有的呈片状,有的呈柱状.

重烧对Fe-Cr-Co系黑釉颜色影响的XPS研究

通过采用XRD、SEM、X射线光电子能谱 (XPS)等现代测试手段 ,分析研究了Fe -Cr -Co系黑釉在重烧过程中其矿物组成、微观结构、釉玻璃相中铁、铬、钴离子的存在状态和它们的变化规律 ,从本质上揭示了重烧前后黑釉颜色发生变化的根本原因 。

FeS_2-H_2O系综合平衡电势-pH图及其应用

根据综合平衡原理，建立和讨论了一种新型的ＦｅＳ２－Ｈ２Ｏ系电势－ｐＨ图及该体系中溶液态物质的浓度分布函数单质硫只有较小的稳定区且依赖于溶液中含硫物种总浓度Ｃｔ（Ｓ）和Ｈ２Ｓ气体的分压大小，当Ｃｔ（Ｓ）固定时，分压小于某临界值后单质硫的稳定区将消失Ｆｅ２Ｏ３（Ｓ）和ＦｅＳ２（Ｓ）的稳定区均很大，Ｆｅ２Ｏ３的稳定性与溶液中含铁总浓度Ｃｔ（Ｆｅ）有关，而ＦｅＳ２的稳定性与Ｃｔ（Ｓ）、Ｃｔ（Ｆｅ）及Ｈ２Ｓ气体的分压均有关图３，表３。

Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料的研制

根据材料的抗冲击磨损机制,研制出了一种具有良好抗冲击磨损性能的TKCE50堆焊焊条,其材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系。经过冲击磨损试验、硬度测试及金相显微分析,并与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,结果表明:所研制的TKCE50堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,TKCE50堆焊层硬度比D256焊条的高出很多;抗冲击磨料磨损性能十分突出,D256焊条堆焊层金属磨损自身质量损失是TKCE50焊条的2倍多。本文探讨了合金元素Cr,Mo,V对焊条熔敷金属耐磨机理的影响规律。

Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料

采用H08A焊芯,研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律。结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓。冲击9000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好。

拜耳法Na-S-Fe-H_(2)O系热力学分析

构建Na−S−Fe−H_(2)O系热力学图,分析拜耳法生产过程中硫和铁的行为。溶出后,铁最可能以Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3)的形式进入赤泥,部分铁以Fe(OH)_(3)^(−)、HFeO_(2)^(−)、Fe(OH)_(4)^(−)和Fe(OH)_(4)^(2−)的形式转入液相。硫的优势物种是S^(2−),其次是SO_(4)^(2−),然后是SO_(3)^(2−)和S_(2)O_(3)^(2−)。热力学分析结果与实验测得的溶液中铁和硫的形态分布一致。当温度降低时,硫和铁会结合析出。控制低电位和降低温度均有利于将硫和铁从溶液中脱除。XRD谱表明,NaFeS_(2)·2H_(2)O、FeS和FeS_(2)广泛存在于赤泥以及黄铁矿和高硫铝土矿溶出液的析出物中。热力学分析可用于指导拜耳法同步除硫和铁。

机械合金化合成Fe-Ni-C系非晶态合金

用机械合金化方法合成了Fe-N i-C系非晶态合金,用X射线衍射仪对球磨不同时间的Fe-N i-C系混合粉末进行了分析.结果表明:在Fe-N i合金中加入C可促使其形成非晶;原子分数分别为Fe40N i40C20、Fe60N i20C20的混合粉末在一定的机械合金化条件下可获得非晶.

机械合金化制备Fe-Co-C系非晶合金粉末

采用机械合金化方法制备出Fe-Co-C系的非晶态合金粉末。在球磨过程对合金粉末进行取样,通过X射线衍射的分析,发现合金粉末在球磨15～20h后开始部分非晶化,随球磨时间的增加晶粒尺寸减小。研究结果表明:在Fe-Co合金中加入C可促使其形成非晶;在一定的机械合金化条件下可获得Fe40Co40C20和Fe60Co20C20的非晶粉末,在球磨过程中,通过控制合理的球磨时间,可制备一系列晶粒尺寸的非晶材料。