Ni-Fe-X基合金抗氧化性能的研究

用热压法制备了3种成分的Ni-Fe-X基合金,并在1 000℃和1 200℃进行了大气氧化试验。XRD,SEM,EDX和金相分析表明,Ni-11Fe-10Cu-6Al-3Sn(其中数据为质量分数)的氧化层最致密,主要由深色、浅色2种不同形貌和成分的混合氧化物组成,合金中的Cu具有较强的抗氧化性能,氧化铝的存在有效改善了氧化物结构。Fe-Ni合金氧化膜疏松,抗热震性弱,氧化膜与基体间有明显的裂纹,氧化膜主要是铁氧化物。

Ni-Fe-X合金的制备与显微组织的研究

采用氢气、氩气和气氛保护热压3种烧结工艺制备了3种不同成分的Ni基合金,密度测试、金相以及XDR,SEM和EDX分析结果表明:在氢气和氩气气氛下烧结时,Ni—Fe—Cu—Al—Sn/Zn样品出现体积膨胀、密度下降和孔隙率增加现象,通过气氛保护热压制备的样品致密度高且孔隙率低;Ni-Fe样品形成(Fe·Ni)固溶体;而NiFeCuAlX(X为Zn或Sn)样品基体主要由细小的NiAl和较粗大的Ni和(Fe·Ni)组成,其他元素均固溶于其中。

Fe-X (X = Si,Cr,Mn,Ni)二元合金结构和弹性性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究了Si, Cr, Mn, Ni等合金元素对面心立方结构Fe的晶体结构和弹性性质的影响规律。结果表明,不同合金化元素(Si, Cr, Mn, Ni)的加入都使面心立方Fe晶胞的晶格常数增大,晶胞体积增加。加入合金元素后,二元合金体系都满足力学稳定性条件;弹性常数C11, C12和C44几乎都增加,弹性模量都出现增大,泊松比整体变化不大。

γ-Fe-X(Ni,Mn)系的价电子结构和马氏体相变

本文根据“固体与分子的经验电子理论”对γ-Fe-Ni和γFe-Mn固溶体在马氏体相交温度下的价电子结构及磁矩结构进行了分析。结果表明;γ-Fe-X(Ni,Mn)中共价电子数在总价电子中所占的比例η与马氏体相变驱动力ΔGα-M之间存在很好的对应关系。从而揭示了马氏体相变驱动力决定下晶体原子间结合强弱的物理本质。

Al−Si−Fe−Mn合金熔体保温过程中富铁相的三维形态特征和生长行为

采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热力学计算和同步辐射X射线成像技术研究Al−7.0Si−1.0Fe−1.2Mn合金熔体保温过程中富铁相的形态演变和生长行为。结果表明,随着保温温度的降低,富铁相的形态由粗大的星形和多边形状转变成细小的汉字状以及汉字和多边形的耦合结构。富铁相的三维形貌显示,星形富铁相由多个多分支的初生相和衍生的不规则次生相组成;耦合结构由多面体和枝晶组成;单一汉字相则由枝晶组成。随着保温温度的降低,富铁相的数量、体积分数以及最大富铁相的体积和连通性显著降低。原位同步辐射X射线结果显示,在凝固过程中形成了两类初生富铁相,其中尺寸较小的初生富铁相保留在熔体中,并成为耦合共晶结构富铁相的形核质点。

溶剂对Fe-MnO_(x)催化剂的超低温NH_(3)-SCR影响研究

针对制备过程中溶剂环境的差异对Fe-MnO_(x)催化剂的影响问题,采用一步共沉淀法制备Fe-MnO_(x)催化剂,探究了合成该催化剂过程中不同的溶剂环境对催化剂活性的影响,发现以甘油作为溶剂环境制备的催化剂有最佳的低温活性和抗硫能力。通过一系列的表征分析后发现,在甘油环境下制备的催化剂具有规则的颗粒形貌和颗粒尺寸、最大的比表面积、丰富且均匀分布的孔道结构、最高的Mn^(4+)、Fe^(3+)和Oα的含量,因而在50℃,GHSV=30000/h的条件下,表现出80%以上的NO_(x)脱除率和更好的抗硫能力。

Fe和Cu分子筛催化剂同时催化NO_(x)还原和N_(2)O分解

采用离子交换法制备了Fe-Beta和Cu-SSZ-13催化剂并采用不同混合方式制备了复合催化剂,考察了催化剂同时催化NO_(x)还原和N_(2)O分解的性能.以实现NO_(x)和N_(2)O同时高效去除、拓宽活性温度窗口为目标,优选出了上Fe下Cu分层填充、Fe-Beta和Cu-SSZ-13质量比为4:1的Fe_(0.4)Cu_(0.1)催化剂,进一步考察了进气组成对NO_(x)、N_(2)O和NH_(3)转化率的影响,并采用N_(2)吸脱附、XRD、NH_(3)-TPD、UV-Vis DRS和H_(2)-TPR等手段对催化剂理化特性进行了表征.结果表明,Cu-SSZ-13和Fe-Beta分别具有更优的催化NO_(x)还原和N_(2)O分解性能.采用Fe_(0.4)Cu_(0.1)催化剂、[NH_(3)]/[NO_(x)]为1时考察的温度范围内NH_(3)仅还原NO_(x),而N_(2)O通过分解去除,450℃时NO_(x)和N_(2)O转化率分别为93.4%和100%.高温(>350℃)下NH_(3)被O_(2)氧化导致NO_(x)转化率随温度升高而降低;高温(≥350℃)下N_(2)O分解形成的氧物种可使NO_(x)在进气中无O_(2)条件下实现高效还原.进气中含2%H_(2)O对高温(450℃)下Fe_(0.4)Cu_(0.1)表面NO_(x)的还原和NH_(3)的氧化无显著影响,但对N_(2)O的转化存在一定的可逆抑制作用.Cu-SSZ-13表面存在大量孤立的Cu^(2+)离子,可为NH_(3)-SCR反应提供充足的活性中心.Fe-Beta表面同时存在能够催化NO氧化的孤立Fe^(3+)离子和催化N_(2)O分解的Fe_(x)O_(y)物种.采用上Fe下Cu分层填充的混合方式时Fe-Beta表面NO氧化过程会消耗N_(2)O分解形成的氧物种,从而有利于低温(≤450℃)下N_(2)O的转化.但由于N_(2)O分解的温度范围内NO_(x)转化率本身较高,NO氧化对于脱硝的促进作用不显著.

Nd-Fe-B磁体晶界扩散Tb效果X射线荧光光谱法表征

采用能量散射X射线荧光光谱法(ED-XRF)对晶界扩散(GBD)Tb元素的烧结Nd-Fe-B磁体的扩散效果进行评价。通过对比分析,发现ED-XRF法、辉光放电光谱法(GD-OES)和能谱法(EDS)都可以表征扩散元素Tb含量的深度分布特征,而ED-XRF法的检测特征和检测斑的尺寸等参数更适用于评价选区扩散磁体的扩散效果。当对样品扩散区域的局部位置进行不同深度多次测量时,相对于GD-OES法,采用ED-XRF法对测量深度的表征更为合理。数据显示大部分扩散元素Tb聚集在磁体表层约200μm范围内,而对磁体整体矫顽力提高起到显著作用的扩散量的临界值远小于磁体表层的Tb含量。另外,发现表面涂覆不同厚度富Tb扩散源的Nd-Fe-B磁体在经历相同热处理参数GBD工艺后,内部Tb元素含量出现差异性分布。同时还分析了采用硝酸溶液酸洗减薄法制备XRF样品的可行性,数据显示相比于双面磨或机械切割,使用硝酸溶液酸洗法制样显得更为方便且对减薄量的选择更自由。

氢燃料电池氧还原催化剂Fe-N_(4)/C合成中的问题及建议

通过分析现有文献和技术方案发现,氢燃料电池氧还原催化剂Fe–N_(4)/C合成过程中存在2个关键问题,即过量的氮源会热解产生大量HCN、NO_(x)等剧毒物、污染物,以及氮源不能在碳基质上有效地形成与铁4配位的Fe–N_(4)/C。针对这2个问题,建议加强热解条件下铁离子和氮原子的转化及其在碳基质中的迁移过程研究,重点研究热解过程中氮配位体前身物形态的演变、氮原子在碳基质中的定向重排、碳基质上氮配位体的形成及其锚定铁离子的机理。氮原子定向重排于碳基质上,一方面,氮原子获得高效利用,减少合成过程中过量氮源热解生成的大量HCN和NO_(x)等污染物,过程环保;另一方面,重排于碳基质上的氮原子与铁离子络合,形成具有高氧还原反应(ORR)活性、高稳定性的4配位Fe–N_(4)/C结构,进一步推动以非贵金属催化剂取代贵金属催化剂Pt/C在氢燃料电池中的应用。

前驱体盐对铁钛催化剂及其脱硝性能的影响

利用低价态铁前驱体盐(FeSO_(4))对高价铁前驱体盐(Fe(NO_(3))_(3))进行替换,制备一系列新型铁-钛复合氧化物基脱硝催化剂。在该系列催化剂中,Fe_(0.5)Fe_(0.5)TiO_(y)催化剂展现高稳定性、水硫耐受性及优异的低温活性与催化选择性等优点。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测试(BET)、程序升温法(H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD、O_(2)-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和原位红外(In situ DRIFTs)等分析手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_(0.5)Fe_(0.5)TiO_(y)催化剂具有较大的比表面积(65.056 7 m^(2)/g),较高的表面可增加还原物种含量、酸性位点数量及表面活性氧浓度。此外,该催化剂表面的NH_(3)-SCR反应过程主要遵循E-R机理。

Fe^(3+)掺杂LaNiO_(3)钙钛矿陶瓷的制备及其吸波性能

通过溶胶-凝胶法制备Fe^(3+)掺杂镍酸镧钙钛矿陶瓷,探究Fe^(3+)掺杂对其形貌、结构和吸波性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对Fe^(3+)掺杂镍酸镧的微观形貌、元素分布和物相进行表征,使用矢量网络分析仪测定Fe^(3+)掺杂镍酸镧陶瓷的电磁参数并模拟吸波性能,研究Fe^(3+)掺杂量对镍酸镧钙钛矿陶瓷吸波性能的影响。结果表明:Fe^(3+)离子成功占据了Ni^(3+)离子的晶格位置,形成了钙钛矿结构型陶瓷;Fe^(3+)掺杂后对LaNiO_(3)陶瓷材料的颗粒形貌影响较小;Fe元素在LaNiO_(3)陶瓷材料中分布均匀无团聚;吸波性能最佳的Fe^(3+)掺杂量是0.05,其匹配厚度为1.40 mm,最大峰值可达–18.145 dB,低于–10 dB的频宽有1.42 GHz(9.38~10.8 GHz)。

Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的制备化学

采用高温熔融法制备了各类铁氧化物 ,用 XRD分析了熔融过程中的物相变化 ,EOS考察了熔融体凝固 -冷却速率对助催化剂分布的影响 .结果表明 ,采用大气气氛中的高温熔融法不能制取 Fe2 O3和化学计量比的 Fe O,前者会发生分解反应 ,后者会发生歧化反应 ;在 1 .333≤ n( O) /n( Fe) <1 .38范围时 ,可以制取Fe3O4或非化学计量比的 Fe3- y O4;在 1 .1 1 <n( O) /n( Fe) <1 .333范围时 ,可以制取 Fe3O4和 Fe O的混合氧化物 ;在 1 .0 4 5 <n( O) /n( Fe) <1 .1 1 1范围 ,平均冷却速度大于 2 0℃ /min时 ,可以制取非化学计量比的氧化亚铁 Fe1 - x O,即维氏体 .Fe1 - x O基催化剂的制备必须采用物理熔融与化学反应相结合的工艺 .凝固冷却速度对抑制氧化亚铁的氧化反应和歧化反应 。

新体系氨合成催化剂母体中Fe_(1-x)O的歧化及其效应

Ｆｅ１－ｘＯ基氨合成催化剂分别在室温和２５０℃下真空脱气２ｈ和５ｈ后，再在真空和４００℃下进行６０ｈ的热处理．利用ＸＲＤ，ＴＧ和催化反应评价等方法研究了真空热处理过程中Ｆｅ１－ｘＯ的歧化行为及热处理对Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂还原性能和催化活性的影响．结果表明，Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂母体中的Ｆｅ１－ｘＯ在热处理过程中的歧化行为与助催化剂有关，助催化剂对Ｆｅ１－ｘＯ的歧化有一定的抑制作用．无助催化剂和单、双助催化剂的Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂经热处理后，其母体中有不同量的Ｆｅ３Ｏ４和αＦｅ生成；但在热处理的多助催化剂的Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂母体中没有观察到新物相的生成．真空热处理明显影响Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂的还原性能，但对Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂活性和稳定性没有影响．

Fe_(1-x)O基氨合成催化剂还原性能的研究

具有维氏体（Ｗｕｓｔｉｔｅ）相结构的Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂低温还原性能明显优于传统的Ｆｅ３Ｏ４基催化剂，其还原诱导期短。在干气氛条件下，Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂还原动力学可用“壳－核模型”描述。空速和温度明显影响Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂的活化，而压力影响不如它们显著。在工业还原过程中宜采用“低温、低压、高空速、高氢”

溶胶-凝胶法合成LaCr_(1-x)Fe_xO_3超细粉末

以无机盐为原料，用溶胶凝胶法合成了ＬａＣｒ１－ｘＦｅｘＯ３（ｘ＝０～１０）超细粉末，其平均粒径＜１３０ｎｍ。研究表明，随着焙烧温度的升高或时间的增加，粉末的粒径随之增大，比表面积则随之减小；ＬａＣｒ１－ｘＦｅｘＯ３粉末为钙钛矿型结构。

热变形条件下Fe-C-X合金钢γ→α相变的PLE/NPLE转变温度

在已有合金元素的再分配和不分配局部平衡(PLE/NPLE)转变温度的理论计算方法基础上,考虑热变形的影响,建立了热变形条件下Fe-C-X(X表示Mn,Si,Cr等一种或几种元素)合金钢的正平衡热力学方程,从而求解热变形体系的PLE/NPLE转变温度.并利用Gleeble-1500D热力模拟试验机进行了Fe-CO.073-Mn2.17-SiO.80-Cr0.88(质量分数,%)合金钢的热变形γ→α等温转变实验,根据金相照片估测了实验用钢的PLE/NPLE转变温度,实验估测值与理论计算值基本符合,820℃以0.5 s^(-1)的应变速率对实验用钢加载40%的名义应变,其γ→α等温转变的PLE/NPLE转变温度提高了近10℃。

烧结工艺对NiFeX合金性能和组织的影响

采用氢气 /氩气气氛烧结和氩气气氛保护热压 3种烧结工艺制备了 3种不同成分的Ni基合金。密度测试、金相、XDR以及SEM和EDX分析显示 :在氢气 /氩气气氛下烧结时 ,NiFeCuAlSn和NiFeCuAlZn样品出现体积膨胀、密度下降和孔隙率增加现象 ;通过气氛保护热压制备的样品致密度高且孔隙率低 ;Ni Fe样品形成Fe·Ni固溶体 ,而NiFeCuAlX(X =Zn/Sn)样品基体主要由细小的Ni3 Al和较粗大的Ni及Fe·Ni组成 ,其他元素均固溶于其中。

纳米微孔Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4的水热合成研究

Nanometer micro-porous Nix Zn (1-x )Fe2O4power was synthesized by hydrotherm al method.This is first time to apply template to the synthesis.The structure,characteristics and cry stal appearance are studied further by XRD,DSC,TEM,etc.It is found that nanome ter micro-porous crystal is well-crystallized,well-degree of dispers ion and smaller than 100nm in diameter.More over,tri-ethylamine can be used to b e a ideal template in this synthesis,and the first time it is reported in our co untry.The synthesis mechanism is also preliminary discussed in this pap er.

西藏罗布莎铁族元素金属互化物矿物及其成因探讨

对西藏罗布莎铬铁矿中的铁族元素金属及金属互化物矿物进行了X射线衍射测定,结果显示其归属于镍纹石、自然铁、钴铁矿及铁镍矿4种矿物。它们与超高压矿物方铁矿、铂族元素矿物等连生,形成于深部的高还原环境,矿物的化学成分与地核十分相近,故认为它们可能来自于地幔及地核。

光电薄膜材料FeS_2(黄铁矿)的研制

研究了用电沉积法制作太阳能电池薄膜材料。分别用三种含铁元素和硫元素的水溶液淀积 Fe S2 薄膜 ,将所得的样品在 N2 氛围中退火 ,退火温度分别为 40 0℃和 50 0℃。结果表明 ,从 Fe SO4 · 7H2 O+Na2 S2 O3· 5H2 O水溶液得到的薄膜中含 Fe S2 的衍射峰比从其它两种水溶液得到的薄膜中含 Fe S2 的衍射峰多而明 ;退火温度为 40 0℃比 50 0℃更合适 ;另外 ,为防止薄膜氧化 ,在真空中干燥效果最佳。