Cu/Mn/Ni/ZrO_2合成低碳醇催化剂组分作用的初步研究

针对Cu/Mn/Ni/ZrO2 合成低碳醇催化剂的独特反应行为 ,制备了一系列模型催化剂以考察各组元的作用。结果表明 ,Cu是主要的合成醇类产物的活性组分 ,镍是催化剂上促进碳链增长的重要元素 ,同时也可使异丁醇的生成在较为温和的反应条件下进行。氧化锆既起载体的作用 ,也是合成异丁醇的主要活性组元。同时组元的相互组合也是催化剂合成不同种类醇产物的重要保证 ,Mn通过保证Ni、Cu等其它组元的高度分散 ,提高了催化剂的活性 ,并且避免了过量的甲烷等烃类的产生以及甲醇成为主要产物 ,同时Mn的存在还可能促进Ni与ZrO2 的作用 。

Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响

以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化。用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝。采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应。结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高。在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75%,而在289K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100%。在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行恒应力拉伸,两种微丝双程形状恢复能力均接近100%,但Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝在发生形变时的弹性应变储能略高于Ni-Mn-Ga合金微丝。Fe的加入使得到的合金微丝的力学性能高于传统三元形状记忆合金微丝;制备态下和热处理态的Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝的马氏体相变温度较Ni-Mn-Ga合金微丝分别提高6.0 K和11.5 K,热滞分别降低6.7 K和1.5 K。

Al-Cr-Fe-Mn-Ni高熵合金中的L2_(1)相的相稳定性及其性能研究

为开发兼具良好强度与塑性的BCC基高熵合金,可引入与基体共格的B2或L2_(1)相。L2_(1)相具有更好的抗蠕变性能,有望在高温环境中得到应用。但是,目前对BCC型高熵合金中L2_(1)相的存在规律、相稳定性及其对合金性能的影响还缺乏深入的研究。为此,本工作研究了电弧熔炼制备的铸态Al_(0.5)Cr_(2.5-x)FeMn_(x)Ni(x=0.5~1.75)、Al_(0.75)Cr_(2.25-y)FeMn_(y)Ni(y=0.25~1.5)、AlCr_(2-z)FeMn_(z)Ni(z=0.5~1.5)高熵合金的相组成,及800℃或1000℃真空退火120 h对合金组织和相组成的影响。研究表明,这些合金中L2_(1)相的成分特征由40%~50%(原子分数)Ni和15%~20%(原子分数)Al、Mn组成。L2_(1)相只存在于Al含量为10%~15%(原子分数)的合金中,且多以BCC+L2_(1)两相共存,获得的组织为编织网状的调幅分解组织。当Al含量达到20%(原子分数)后,合金则由BCC+B2两相构成。L2_(1)相的存在会使BCC型XRD特征峰出现明显的峰分裂。经过800℃或1000℃退火后,合金中L2_(1)相仍能稳定存在,合金显微组织发生粗化并会形成σ或FCC相。铸态合金的硬度随Mn含量的增加而降低,含L2_(1)相的合金的硬度在463HV~558HV范围内。800℃退火会使含5%~15%(原子分数)Mn的合金硬度降低70HV~100HV,但由于硬质σ相的析出,含20%~30%(原子分数)Mn的合金硬度提高200HV以上;1000℃退火后,由于软质FCC相的形成,合金的硬度略有降低,这些结果将为BCC型高熵合金的设计奠定基础。

回火温度对Mn-Cr-Ni-Mo钢调质后组织与性能的影响

以Mn-Cr-Ni-Mo低碳低合金钢为研究对象,在JMatPro软件模拟的基础上,采取组织分析与性能测试等方法研究了不同回火温度条件下的组织与性能。结果表明:试验钢经淬火后的显微组织为板条贝氏体+多边形块状铁素体+马氏体,再经600~700℃高温回火时,随着回火温度的提高,马氏体和贝氏体先后逐渐转变,碳化物析出量提升,出现晶粒细化现象,平均晶粒度提高,这些组织变化导致材料强度和硬度降低而冲击韧性上升。在640℃回火时出现二次硬化现象,导致强度有所提高,冲击韧性相对略有下降,且在0~-40℃时的冲击值无明显变化,保持较高的强-韧性匹配。Mn-Cr-Ni-Mo低碳低合金钢采用910℃淬火+640℃回火的热处理工艺方案可行,能满足试验钢生产X60、X65和X70等钢级管线管的技术要求。这种用单一钢种生产多个不同钢级的钢管是保障生产管理、降低成本和提升效益的重要途径,有助于提升管线管产品的市场竞争力。

Ni-Mn基多晶铁磁形状记忆合金的韧化

固态制冷技术由于具有环保、高效、节能的特点,因而有望取代传统的气体压缩式制冷技术。在各种有竞争力的制冷剂中,Ni-Mn基铁磁形状记忆合金由于具有磁热效应、弹热效应、压热效应、磁阻、磁致应变等多功能特性而受到了人们的广泛关注。近年来,材料工程师及科学家们对Ni-Mn基磁形状记忆合金的热效应开展了一列深入的研究并取得了众多研究成果,但Ni-Mn基合金韧性较低,导致性能衰减快、循环稳定性差,限制了Ni-Mn基合金的应用。综述了传统的过渡族元素、稀土元素和类金属元素掺杂引起的固溶强化、第二相强化、细晶强化和晶界净化与修饰对Ni-Mn基合金韧性的影响规律,比较了不同方法在Ni-Mn基合金韧性增强方面的优缺点,归纳了近年来受到重视的尺寸效应和全d轨道杂化等强韧化机理,分析了轨道杂化途径存在的主要问题,展望了Ni-Mn基合金的研究和发展方向,对促进Ni-Mn基合金在功能器件等领域的应用具有重要的意义。

核电容器用Mn-Ni-Mo钢大锻件的热处理

Mn-Ni-Mo钢具有良好的焊接性能、较好的强韧性和抗中子辐照脆化性能,常用于制作压水堆核电容器用大锻件。但Mn-Ni-Mo钢的淬透性中等,先进核电容器用Mn-Ni-Mo钢大锻件难以通过常规热处理获得所需要的高性能。2000年以来,上海电气上重铸锻有限公司(简称上重)联合上海交通大学在材料特性、热处理工艺和淬火装置等方面进行了试验研究,结果显著提升了核电容器用Mn-Ni-Mo钢大锻件的热处理技术水平,上重制造的核电容器用大锻件性能达到了国际先进水平。

Ni-Mn基磁性形状记忆合金弹热制冷效应的研究现状

弹热制冷不仅具有大而可逆的温度变化,而且其驱动方式更为简单,同时兼具环保、高效、节能的特点,平衡了成本、制冷量、效率以及可行性,有望成为替代传统蒸汽压缩冷却技术的候选之一。本文综述了Ni-Mn基磁性形状记忆合金弹性热效应的研究进展,从掺杂合金元素、热处理方法以及制备工艺等多个方面,总结了近年来对Ni-Mn基合金弹性热效应进行改进优化的研究成果。然而,目前Ni-Mn基合金弹热制冷材料的研究仍处于探索阶段,实现其实际应用还需进一步深入研究。未来的研究重点应集中在降低驱动能耗、提升疲劳寿命和循环稳定性、提高绝热温变以及优化传热效率等方面。

煅烧温度对钠离子电池P2-Na_(0.67)Ni_(0.1)Fe_(0.1)Mn_(0.8)O_(2)正极材料性能的影响

层状氧化物材料因其容量高被认为是钠离子电池(SIBs)的候选正极材料,其中,锰基P2型层状氧化物因成本低、稳定性好,是具有发展前景的钠离子电池层状正极材料。本文采用固相烧结法制备一种P2-Na_(0.67)Ni_(0.1)Fe_(0.1)Mn_(0.8)O_(2)正极材料,研究煅烧温度对正极材料性能的影响。结果表明:在875℃下获得的Na_(0.67)Ni_(0.1)Fe_(0.1)Mn_(0.8)O_(2)正极材料具有结晶良好的P2纯相,表现出优异的电化学性能。在1.5~4.3 V的电压范围内,0.05C下所制备正极材料的初始放电容量为232 mA·h/g,且循环100次后,正极材料的容量保持率为69.5%。

共沉淀pH对钠离子电池O3-NaNi_(0.4)Fe_(0.2)Mn_(0.4)O_(2)正极材料性能的影响

采用共沉淀法制备Ni_(0.4)Fe_(0.2)Mn_(0.4)(OH)_(2)前驱体并将其配钠煅烧为O3-NaNi_(0.4)Fe_(0.2)Mn_(0.4)O_(2)正极材料,研究pH对前驱体物化性质及正极材料电化学性能的影响。结果表明,随着pH的增加,前驱体二次颗粒粒径减小,Ni元素质量分数升高,相应正极材料二次颗粒粒径减小,首次放电比容量增加。2.0~4.0 V的电压范围内,pH=10.0下制备前驱体配钠煅烧后的NaNi_(0.4)Fe_(0.2)Mn_(0.4)O_(2)正极材料表现出最优循环性能,1 C下循环100次后容量保持率为75.75%;pH=10.6下制备前驱体配钠煅烧后NaNi_(0.4)Fe_(0.2)Mn_(0.4)O_(2)正极材料表现出最优倍率性能,5 C下放电比容量为87.07 mAh/g。

热处理工艺对高强度Mn-Mo-Ni核电钢板组织和NDT温度的影响

通过高倍显微镜、扫描电镜,对30 mm、90 mm厚度高强度Mn-Mo-Ni核电用钢板在不同热处理状态下的组织和断裂韧性展开研究,并依据ASTM E208-95a(R2000)标准分别测定了30 mm厚度钢板表面、90 mm厚度钢板厚度1/4处在不同热处理状态下的无塑性转变(NDT)温度,对比分析试验钢板NDT温度产生差异的原因。结果表明:淬火+回火工艺生产的钢板相比于正火+回火工艺生产的钢板,其NDT温度明显降低;不同淬火+回火工艺生产的钢板,其板厚1/4处NDT温度也存在差异。

Mn-Ni合金的反铁磁转变与马氏体相变

采用动力学分析方法(DMA)、电阻法和透射电镜(TEM),分别测量了Mn-Ni合金的内耗、模量与温度的变化关系和Ms,tn点,观察了合金的显微组织,并与Mn-Cu合金进行了对比分析以研究反铁磁转变、马氏体相变之间的耦合机制,以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用.分析结果表明:在Mn-Ni合金中,可以由孪晶峰和马氏体相变峰的叠加产生高阻尼;另外,反铁磁转变与马氏体相变能否紧密耦合,除了与“应变释放机制”相关的畸变度有关外,还与Ms以点和tn点之间的差异具有很大的关系.

胞外多聚物在氧化亚铁硫杆菌吸附Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)中的作用

利用从粤北大宝山酸性矿山废水(AMD)分离的氧化亚铁硫杆菌(A.f菌),采用原子吸收分光光度技术和荧光分光光度技术,研究其胞外多聚物(EPS)对水中Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附率及二者间的相互作用方式.结果表明,A.f菌对Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)具有较强的耐受性;A.f菌的EPS对3种金属离子吸附率随时间的延长而升高,当EPS吸附Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)后,类蛋白复合物荧光强度增强且最大发射峰位蓝移;A.f菌对Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)的耐受性与其胞外有机多聚物特别是类蛋白物质的生物吸附密切相关.A.f菌的EPS的生物吸附在水中重金属的去除中可发挥重要作用.

添加Mn、Ni对ZA27合金组织与性能的影响

研究了添加Mn、Ni对ZA27合金组织和性能的影响。结果表明:适量Mn、Ni的添加在不明显降低室温强度的条件下,显著提高了合金的高温性能;同时添加质量分数为0.5%Mn和0.5%Ni使铸态ZA27合金非平衡网状三相共晶中出现大量富镍相粒子,在250℃、拉伸机横梁移动速率为100 mm/min条件下的瞬时抗拉强度27.2 MPa比未加Mn、Ni的合金提高46%;Mn、Ni的添加使280℃、初始应变速率6.67×10-2s-1条件下的超塑性拉伸的稳态流变应力由12.4 MPa提高到24.6 MPa,比未加Mn、Ni的合金提高98%。扫描电镜观察与X射线能谱分析表明,Mn、Ni显著提高超塑性拉伸的稳态流变应力的主要原因与“离位析出”富含Cu、Ni、Mn的粒子有关。

Zn-Mn-Ca-Ni系中温磷化液的研究

为了探讨磷化体系中不同组分的作用 ,我们应用新型的复合添加剂 ,制得了可获得高耐蚀性磷化膜的Zn -Mn -Ca-Ni四元体系的磷化液 ,磷化膜为具有较高密集度的圆柱型晶体 ,并对磷化膜的微观结构与四组分的比例关系进行初步的探讨 ,从中得到各组分最优配比关系。

锂离子电池Li2MSiO4系(M=Fe，Mn，Co，Ni)正极材料的研究进展

介绍了一类新型锂离子电池正极材料Li2MSiO4(M=Fe,Mn,Co,Ni)。综述了该系正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构特点、合成方法及电化学性能进行总结和探讨。展望了该系材料的发展趋势。

ZrMn_(0.9-x)V_xNi_(1.1)(x=0.1～0.8) Laves相贮氢合金的电化学性能

研究了ＡＢ２型锆基Ｌａｖｅｓ相贮氢合金ＺｒＭｎ０．９－ｘＶｘＮｉ１．１（ｘ＝０．１～０．８）的晶体结构及其电化学性能。研究表明，ＺｒＭｎＶＮｉ合金为多相组织，当Ｍｎ含量较高时，合金的主相为Ｃ１５型Ｌａｖｅｓ相结构；随着Ｖ含量增加，合金中Ｃ１４型Ｌａｖｅｓ相的含量逐渐增加；合金的主相结构与电子浓度有关。Ｍｎ、Ｖ含量影响Ｌａｖｅｓ相合金中的不同类型四面体间隙数目及合金热力学和电化学性能。当合金中的Ｖ／（Ｍｎ＋Ｖ）比率在２／９～４／９范围内，合金表现出较好的综合电化学性能。ＺｒＭｎ０．５Ｖ０．４Ｎｉ１．１合金的最高容量为３４２ｍＡｈ／ｇ，高倍率放电能力为Ｃ２００／（Ｃ２００＋Ｃ５０）＝７５％，经１００次１００％ＤＯＤ充放电循环后，容量保持率为８５％左右。

稀土铽对Ni-Mn-Ga磁性记忆合金力学性能的影响

研究了稀土Tb对Ni50Mn29Ga21磁性记忆合金抗弯强度和断裂行为的影响。结果表明:稀土Tb可以显著提高材料的抗弯强度,改变断口形貌。不含稀土试样弯曲断裂后其断口主要是晶界断裂。添加稀土后,随着稀土加入量的增多,断裂方式由以晶界断裂为主转为以解理断裂为主。此外,Tb的加入,明显细化了晶粒,同时使材料的含氧量降低。

Mn-Ni-Mo系核电用钢高温流变行为及热加工图

在变形温度为950~1 250℃、变形速率为0.01~10 s^(-1)的条件下对Mn-Ni-Mo系核电用钢进行高温热压缩实验。结合Arrhenius双曲正弦本构方程,通过多元线性回归分析获得热激活能Q、结构因子A及材料常数n和α对应变的响应规律,从而建立流变应力与应变量、温度和应变速率之间的变参数Arrhenius本构模型。同时,基于真应力-应变曲线,建立输入参数为温度(T)、变形速率(ε)、应变(ε)和输出参数为流变应力(σ)的神经网络预测模型(ANN)。研究结果表明:神经网络模型(ANN)的预测精度更高,其预测流变应力的平均相对误差为1.31%。根据动态材料模型理论(DMM),构建并分析合金在应变为0.9时的热加工图,确定了最佳热变形工艺参数,即当变形温度为950~1 250℃,应变速率为0.06~0.3 s^(-1)时,峰值功率耗散系数(η)约为0.54;当变形温度为1 100~1 250℃,应变速率为0.3~1 s^(-1)时,峰值功率耗散系数(η)约为0.44。

铁磁性 Mn-Zn、Ni-Zn 铁氧体与铁电性 BaTiO_3 复合材料吸收电磁波能力研究

本文研究了铁磁性Ｍｎ－Ｚｎ、Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体与铁电性ＢａＴｉＯ３复合材料在１～１０００ＭＨｚ频段内的吸波能力。结果表明：随频率升高，Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３和Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３复合材料的吸波能力逐渐增加；随Ｍｎ－Ｚｎ或Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体含量增加，这两类复合材料的吸波能力也逐渐增加；相同配比时的Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３复合材料吸波能力大于Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体／ＢａＴｉＯ３。

Cu-Mn-Ni-Ag钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢接头的显微组织与性能

采用新型的Cu-Mn-Ni-Ag中温铜基钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢,并对钎料的工艺特性、钎焊接头的显微组织以及测试温度对钎焊接头力学性能的影响进行研究。结果表明:Cu-Mn-Ni-Ag钎料的熔点约为880℃,由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体以及少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎料与2Cr13不锈钢产生良好的冶金结合,且钎焊接头组织致密;界面反应区的组织为Fe-Mn-Ni-Cr-Cu固溶体,钎缝区组织由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体和少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎焊接头断裂于钎缝中间的富Ag相和Cu Mn Ni固溶体上,为以剪切韧窝为主的韧性断裂,室温剪切强度最大可达369 MPa,在400℃、500℃和600℃下接头的剪切强度分别为251 MPa、208 MPa和84 MPa。