大气等离子喷涂制备Fe-Ni-B合金涂层-321不锈钢层状复合材料的射线屏蔽性能研究

为满足核辐射屏蔽材料对结构-功能一体化的需求,采用大气等离子喷涂工艺在321不锈钢基体上设计并制备了Fe-Ni-B合金涂层复合材料,用于防护从裂变反应堆释放的中子与γ射线。在介绍该层状复合材料设计与制备的关键参数与技术细节的基础上,主要研究了层状复合材料对中子及γ射线的屏蔽性能。研究结果表明,该层状复合材料具有结构-功能一体化特征,理论计算及测试结果对比分析表明该材料对中子及γ射线拥有良好的综合屏蔽能力,有望在各种核辐射反应堆屏蔽系统中使用。

Fe-Ni-B/TiO_2纳米合金催化KBH_4水解析氢性能的研究

以TiO2为载体,以Fe2+、N i2+的盐溶液为浸渍液,采用浸渍涂覆法制备了Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化剂.考查了不同Fe2+、N i2+盐溶液为浸渍液以及浸渍次数对Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能的影响.实验表明,Fe2+、N i2+的硝酸盐溶液为浸渍液浸渍3次时纳米合金的催化性能优良,尤其当pH=8时,Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能最佳.

Fe-Ni-B屏蔽涂层相组成及残余应力分布研究

采用大气等离子喷涂技术在321不锈钢表面制备了Fe70Ni27B3屏蔽涂层和Fe64Ni20B16/Ni-Al梯度涂层。对两种涂层进行分层研磨后,分别采用机械抛光和电抛光处理,测试了涂层表面及内部不同厚度处的相组成和宏观残余应力。结果表明:涂层中具有中子屏蔽功能的含硼相在Fe70Ni27B3涂层中主要为Fe2B相,含有少量的Fe7B相;在Fe64Ni20B16/Ni-Al梯度涂层中主要为FeB相,有少量的Fe2B相和Fe7B相。两种涂层表面的残余应力均为拉应力,沿涂层向内部的拉应力逐渐减小,至涂层/基体界面附近时转化为压应力。两种残余应力大小均不超过50MPa,而梯度涂层由于减小了界面热失配程度以及降低了硬质铁硼相浓度,其残余应力大小在涂层厚度方向上均小于Fe70Ni27B3涂层。

Fe-Ni-B超细非晶粉表面不同处理后的组成和性能

本文对Fe Ni B超细非晶粉表面加以单宁酸和重铬酸钾处理 ,并采用了XPS和TEM等对处理后超细粉的表面组成和结构进行了分析。结果表明 ,单宁酸和重铬酸钾处理均可以提高Fe Ni B超细非晶粉的饱和磁化强度 ,但后者的提高幅度远大于前者。原因在于二种表面处理均使超细粉的表面状态发生了有利于饱和磁化强度的变化 ,在表面形成了复合型氧化物NiFe2 O4 ;而重铬酸钾处理还在超细粉表面形成了致密的Cr2 O3 层 ,阻挡了氧原子从表面向体内的扩散 ,减少了超细粉的氧化态数量 ,而使其饱和磁化强度得以大大提高。

Fe-Ni-B超细非晶粉的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了用化学还原法制备的FeNiB超细非晶粉。表征了粉末颗粒表面层各元素状态和分布的特性。

Fe-Ni-B非晶纳米粒子不同处理后表面组成和结构的研究

对Fe-Ni-B非晶纳米粒子表面施加了单宁酸和重铬酸钾处理后,采用X射线光电子能谱和透射电子显微镜等技术对处理后粒子的表面组成和结构进行了分析。结果表明,单宁酸和重铬酸钾处理均可以提高Fe-Ni-B非晶纳米粒子的饱和磁化强度,且后者的提高幅度远大于前者。原因在于两种处理均使粒子的表面状态发生了有利于增强饱和磁化强度的变化,在表面形成了复合型氧化物NiFe_2O_4;而重铬酸钾处理还在粒子表面形成了致密的Cr_2O_3层,阻挡了氧原子从表面向体内的扩散,减少了粒子的氧化态数量,从而使其饱和磁化强度得以大大提高。