钇含量对Ni-Mo-Y合金在宽温域条件下摩擦学性能的影响

通过粉末冶金热压烧结制备了不同钇含量(0,0.5%,1.5%,2.5%,质量分数)Ni-Mo-Y合金,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪及高温摩擦试验机等,研究了不同钇含量下合金的显微组织、物相组成、力学性能以及不同温度(常温,200,400,600,800℃)下的摩擦磨损性能。结果表明:不同钇含量Ni-Mo-Y合金均主要由奥氏体组成,组织均匀致密;随着钇含量增加,合金的晶粒细化,孪晶形成,析出相增多,密度减小,硬度和屈服强度均增大且增幅逐渐放缓,当钇质量分数为1.5%时细化改性效果最好。随着摩擦温度在室温至400℃范围内升高,Ni-Mo-Y合金摩擦表面生成覆盖不完全、具有润滑作用的镍钼氧化物和少量钼酸盐,摩擦因数减小,体积磨损率因磨粒磨损而增加;摩擦温度升至600,800℃后,摩擦表面逐渐形成具有润滑作用、覆盖完全且致密的镍钼氧化物及钼酸盐膜层,摩擦因数和体积磨损率显著减小。Ni-Mo-Y合金在高温条件下具有较好的摩擦磨损性能。

挤压Mg-Y-Ni-Co合金的显微组织、加工性能及塑性变形行为

本工作通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和万能实验机对挤压Mg-2Y-0.5Ni-0.5Co(%,原子分数)合金的显微组织、加工性能和塑性变形行为进行了研究。挤压合金的显微组织主要由α-Mg、沿挤压方向分布的片层状和细小块状18R-LPSO相、MgY(Co,Ni)_(4)相以及晶粒内细条纹状的14H-LPSO相组成。拉伸测试结果显示,挤压合金具有良好的室温塑性,断裂延伸率均高于15%。随着温度的升高和应变速率的降低,合金的拉伸强度降低,而塑性增强。合金在300℃、1×10^(-3)s^(-1)和1×10^(-4)s^(-1)应变速率下断裂延伸率分别为117.87%和143.9%,具有准超塑性。通过构建的热加工图谱,优化出合金的稳定加工区间为温度275~300℃、应变速率10^(-4)~10^(-3)s^(-1)。挤压合金的变形行为随温度和应变速率的变化而改变,在低温(室温(RT)到200℃)和不同应变速率下,合金的变形机制以位错滑移为主;在高温(300℃)和低应变速率(1×10^(-4)s^(-1)和1×10^(-3)s^(-1))下,合金的变形机制为晶界滑移协调的位错滑移。

Ni-Mo-Y-Gr复合材料的制备及其在宽温域条件下的摩擦学性能

采用放电等离子烧结技术制备了Ni-Mo-Y-Gr(石墨烯)自润滑复合材料,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、拉曼及高温摩擦实验机对复合材料的微观组织、成分、力学性能及摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:Ni-Mo-Y-Gr复合材料的组织均匀致密,随着石墨烯含量的增加,复合材料的密度、硬度及屈服强度呈下降趋势,实际密度大于计算理论密度,即复合材料制备过程中发生了冶金熔合与固溶;Ni-Mo-Y-Gr复合材料在室温至600℃范围内具有较低的摩擦系数及磨损率,表明其具有较好的摩擦学性能;在室温、200和400℃时石墨烯起到了良好的润滑作用,在600℃时的主要润滑相为石墨烯、NiO、MoO2、MoO3和NiMoO_(4);在800℃时形成NiMoO_(4)及镍钼的氧化物,难以形成完整、有效的润滑层,从而使复合材料的摩擦学性能有所下降。

Ni-Mo-Y-CaF_(2)高温自润滑复合材料的制备与摩擦学性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了不同CaF_(2)添加量的Ni-Mo-Y-CaF_(2)高温自润滑复合材料,研究了CaF_(2)添加量对复合材料微观结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响.结果表明:Ni-Mo-Y-CaF_(2)复合材料的组织均匀致密,复合材料的密度、硬度及屈服强度随CaF_(2)添加量的增加呈下降趋势.温度对复合材料的摩擦磨损性能有显著影响.在室温至800℃,复合材料的平均摩擦系数随温度的增加先降低,在400~600℃略微增加,随后再次降低;平均磨损率随着温度的增加先增加后又降低,400℃时平均磨损率最大.在室温时,Ni-Mo-Y-10CaF_(2)复合材料的平均磨损率最低,约为Ni-Mo-Y合金的1/5;在800℃时,复合材料的磨损率均低于Ni-Mo-Y合金,磨损表面形成致密光滑的润滑膜,润滑膜主要由钼酸钙、钼酸镍及镍和钼的氧化物组成.

小晶粒NiY分子筛的合成及其加氢裂化反应性能

通过在小晶粒Y分子筛合成的过程中原位引入Ni源合成了一系列不同Ni掺入量的小晶粒Y-xNi分子筛,将活性金属Ni预浸渍到Y分子筛的骨架中。将Y-xNi分子筛和ASA混合物作为载体并采用等体积浸渍法负载Ni和W,制备了系列Cat-xNi加氢裂化催化剂,以正十六烷为反应物,探究其加氢裂化催化反应性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析了Ni的掺入对Y分子筛及Cat-xNi催化剂理化性质的影响。结果表明,Ni主要取代Al引入Y分子筛骨架;在Y分子筛中适量掺入Ni会提高Y分子筛的相对结晶度以及Bronsted酸和Lewis酸位点的数量,但过量的Ni掺入不利于Y分子筛的结晶。Ni的掺入削弱了金属与载体间的相互作用,提高了活性金属的硫化度及NiWS活性相的堆积数及分散度,调节了催化剂上金属中心与酸中心的匹配。催化性能评价结果显示,由于Ni改性能同时增加Br?nsted酸中心与NiWS活性中心数量,增强金属中心与酸中心之间的协同作用,因而在提高正十六烷加氢裂化活性的同时可避免其过度裂化,获得较高的中间馏分产物(C8-C12)选择性及收率。在360℃反应条件下,与Cat-0Ni催化剂相比,Cat-0.2Ni催化剂具有较高的n-C16转化率和C8-C12产物收率(达65.4%)。综上可知,采用原位合成法将活性金属Ni预浸渍在Y分子筛上可以有效调节裂化活性中心与加氢活性中心之间的平衡,从而提高其催化活性和中间馏分产物的收率。

负载型Ni／Y催化剂性能与结构研究

采用饱和浸渍法制备了Ni/Y双功能催化剂,考察了Ni负载量对催化剂性能的影响。通过N2物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、核磁共振(NMR)、透射电镜(TEM)等技术对催化剂结构进行了表征。结果表明:随着Ni负载量的增加,催化剂中Y型分子筛的结晶度、比表面积、孔体积和B酸量均减小,而催化剂临氢再生性能则随着Ni负载量的增大先增大后减小,Ni负载量为2.0%的2Ni/Y催化剂临氢再生性能最好,可使催化剂寿命恢复到初始寿命的92.8%;随着负载量的增加,Ni活性中心数增加,进而再生性能增加;但金属负载量过大,Ni分散性变差,造成Ni颗粒团聚长大,催化剂再生性能变差。

La-Y-Ni体系储氢合金的电化学性能的研究

主要研究了La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)贮氢合金的结构及其电化学性能。使用真空电弧熔炼法制备合金,通过X射线衍射测试(XRD测试)测试其结构,用DC-5型电池测试仪测定合金的电化学性能。合金电极的放电容量最大可达到265.5 mAh·g^(-1)。由La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)合金的循环关系曲线可以清楚地看出,当循环达到第60个周期时,此合金电极的电容量保持率S60仍能达到70.5%,这说明了此种储氢合金在303 K的温度下,有着良好的循环稳定性。储氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高逐渐降低。高倍率放电性能在303 K时La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)储氢合金的表现最为突出。尽管随着温度的升高,合金电极的高倍率放电性能在逐渐降低,但是减缓的程度也在逐渐降低。结果说明,La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)合金具有较高的研究意义,在低成本La-Y-Ni系储氢合金成功应用并大量投入生产后,其应用前景将非常广阔。

Al-Ni-Y 纳米非晶复合材料的研制

利用X射线衍射及透射电镜对单辊旋淬法制备的具有良好韧性的Al Ni Y合金条带进行了研究 ,结果表明 ,合金成分不同 ,其组织结构也不同。当快凝Al91Ni7Y2 合金时 ,可形成由部分非晶和部分晶体组成的复合材料 ,此材料结构为 :纳米级Al晶体均匀弥散分布在非晶基体上。

酰胺低温熔盐中Y-Ni合金薄膜的电化学制备

用恒电流电解法在乙酰胺－尿素－溴化钠熔体中电沉积出Ｙ的质量分数（ｗ（Ｙ））高达８７．５０％的Ｙ－Ｎｉ合金，在铜片上获得附着力强的合金薄膜．实验结果显示电沉积出的Ｙ－Ｎｉ合金中的。ｗ（Ｙ）随着电流密度增大而增大．在低电流密度获得的是带有金属光泽的银白色合金薄膜。

Al_(91)Ni_7Y_2纳米非晶复合材料晶化的研究

利用差示扫描量热 ( DSC)、透射电镜 ( TEM)和 X射线衍射 ( XRD)技术对快速凝固Al91 Ni7Y2 合金条带急冷态和不同温度退火态的晶化行为及显微结构演化进行了研究。结果表明 :急冷态的 Al91 Ni7Y2 合金为部分 Al粒子均匀分布在非晶基底上的复合材料。从急冷态到高温平衡态有三阶段晶化过程 ,对所有的晶化温度和晶化相的测量表明 ,DSC曲线上第一个峰的初始和峰值温度分别为 2 4 0℃和 2 67℃ (在加热速率为 1 0℃ /min条件下 ) ,这一相对高的温度表明此复合材料有高的热稳定性。

Ni_xZr_y(x:y=1∶2或2∶1)团簇的量子化学研究

根据化学键理论和拓扑学原理 ,设计了非晶态团簇NixZry(x :y =1∶2或 2∶1,x +y≤ 9)的几十种可能的构型 ,并应用量子化学从头算方法对它们的几何构型进行了优化 ,分析比较了这些构型的能量和稳定性。结果表明对于NixZry(x :y =1∶2 )低对称性的平面构型最稳定 ,而NixZry(x :y =2∶1)三棱柱构型最稳定。这可能是由于两者外层价电子的数量差异所致 :Zr仅有 4个价电子 ,较适宜配位数低的平面构型 ,而Ni(4s2 3d8) ,更适宜立体构型。

Ni-Cr-Al-Y涂层真空热处理过程中元素的行为

采用电弧离子镀技术在铸造镍基合金 Ｋ１７和 Ｎｉ３Ａｌ基合金 ＩＣ－６上沉积 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层结果表明，在沉积过程中由于电弧离子镀的“溅射”和“反溅射”效应以及基体和涂层发生互扩散的共同作用下，沉积的 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层在靠近基体区含有少量基体元素，如 Ｃｏ， Ｔｉ和 Ｍｏ等 Ｋ１７合金中的 Ａｌ元素可抑制 Ｃｒ由涂层向基体扩散 ＩＣ－６合金中由于还含有 Ｍｏ元素，使这种抑制作用进一步增强在 １０５０ ℃真空热处理时，各元素互扩散能力增强，大量的 Ｃｒ克服 Ａｌ和 Ｍｏ元素的束缚向基体扩散，最终使两种合金上沉积的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层中的元素均匀分布。

球型Ni(OH)_2表面包覆Y(OH)_3及其高温充放电性能

应用共沉淀的方法在球型Ni穴OH雪2的表面包覆了一层Y穴OH雪3,并研究了包覆不同含钇量后的球型Ni穴OH雪2的高温充放电性能。研究结果表明:包覆Y穴OH雪3的球型Ni穴OH雪2具有良好的高温充放电性能。其中1C充放电条件下,包覆量为0.3%的Ni穴OH雪2较好,0.2C充放电条件下,包覆量为1%的Ni穴OH雪2较好。

Al-Ni-Y三元合金不同拉伸速率的定向凝固组织

在5K/mm温度梯度下,运用不同拉伸速率0.5、1.0、5.0、10.0、25.0mm/min对成分为95.67at%Al、2.80at%Ni、1.53at%Y的三元合金进行定向凝固实验,通过X射线衍射和光学显微镜对其组织进行分析。结果表明:α-Al相、Al3Ni相和Al23Ni6Y4相为Al-Ni-Y三元合金在该成分点的组成相;当拉伸速率为0.5mm/min时,组织中无明显初生相;随拉伸速率的增加,组织趋于均匀,初生α-Al相逐渐细化且数量增多;当拉伸速率高于10mm/min时,组织中存在α-Al相和Al3Ni相共晶与α-Al相和Al23Ni6Y4相共晶。

用机械合金化法制备Al-Y-Ni非晶合金

本文用热力学和动力学分析了Al—Y—Ni合金系在机械合金化过程中实现非晶转变的能力。用机械合金化方法成功地获得了Al—Y—Ni非晶合金粉末,其非晶属性由X射线衍射和热分析实验得到证实。并研究了球磨强度对Al—Y—Ni合金系球磨非晶转变的影响,发现强度过高不利于非晶转变。

Ni-20Cr-Y_2O_3弥散氧化物微晶涂层及其高温氧化性能

采用高频电脉冲沉积技术在Ni 2 0Cr合金表面上沉积MGH75 4ODS合金 ,获得了Ni 2 0Cr Y2 O3 弥散氧化物微晶涂层。在 10 0 0℃空气中对Ni 2 0Cr合金及施加涂层的试样进行 10 0h的氧化实验。结果表明 ,微晶化和添加弥散氧化物 (Y2 O3)促进了铬发生选择氧化形成Cr2 O3 氧化膜 ,提高了合金的抗高温氧化性能和氧化膜的粘附性。用AFM ,SEM ,EDS和XRD分别对Ni 2 0Cr合金与Ni 2 0Cr Y2 O3 弥散氧化物微晶涂层的形貌、结构和成分进行了研究 ,讨论了弥散氧化物微晶涂层改善Ni 2 0Cr合金高温氧化性能的协同作用机理。

氟化物体系熔盐电解制备YNi合金

以Y2O3为电解原料,以金属镍棒为自耗阴极、石墨板为阳极,在常规的石墨电解槽中采用氟化物体系熔盐电解法制备了YNi合金。研究了电解时间、电解温度、电解质组成、阴极电流密度等主要技术参数对电解过程的影响,并对所制备的钇镍合金进行了表征。结果表明,熔盐电解制备钇镍合金的较优工艺条件为:电解温度1000℃,电解质YF3与LiF质量比为85∶15,阴极电流密度为10.0 A/cm^(2),正常电解时电流效率约为72.8%;制备的钇镍合金中Y含量为52.6%,由YNi2相和YNi相组成,杂质含量低,满足稀土储氢合金对原料的使用要求。本文的研究为钇镍合金的规模化生产提供了切实可行的途径。

二甲基亚砜溶剂中Y-Ni合金膜的制备

利用循环伏安法和恒电位电解法研究了室温下在二甲基亚砜溶剂 (DMSO)中Y Ni功能合金膜的电沉积制备。结果表明 ,在YCl3 (0 .10mol·L-1) NiCl2 (0 .10mol·L-1) DMSO溶液中 ,控制电位在 - 1.15～ - 2 .5 0V范围内进行恒电位电解 ,可得到有金属光泽、附着力强的银灰色非晶态Y Ni合金膜 ,厚度约为 1.4μm。Y Ni合金膜中Y的含量在 3.5 %～ 80 %范围内随阴极电位的负移而增加。

Ni-Na-Y型分子筛催化剂上CO_2加氢

Ni-Na-Y分子筛对CO_2加氢反应显示出高的CO选择性和低活性。本文用EXAFS、FTIR、EPR和XRD对Ni-Na-Y分子筛进行了表征,结果表明,在H_2还原下首先形成小的Ni原子簇,接着在催化反应过程中粒径变大,并从超笼移向外表面。结果还表明,CO选择性的高低取决于分子筛的酸性、Na^+的存在和Ni原子簇的粒径大小。在CO气氛下的预处理将提高其生成CO的活性和选择性。

Ni-Mo/Y-β催化正辛烷加氢裂化的研究

以双微孔复合分子筛Y-β为载体,制备了双功能催化剂Ni-Mo/Y-β。表征发现,浸渍后Ni-Mo/Y-β催化剂的比表面积、孔容、总酸量和结晶度均有所下降。并在固定床不锈钢反应器上考察了Ni-Mo/Y-β催化剂对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,结果表明,在反应温度230℃、压力3.0 MPa、体积空速1.5 h-1和氢油体积比1 000∶1条件下,反应转化率为83.9%,裂解率82.28%,对异丁烷的选择性为37.49%。