ISOTHERMAL SECTION OF W-Ni-Cu SYSTEM AT 1017℃

The isothermal section of the W-Ni-Cu ternary system at 1017℃ was determined by means of diffusion couple specimens,EMPA and X-ray diffraction.Body-centered tetragonal Ni_4W and orthorhombic NiW but no NiW_2 observed in the W-Ni binary sys- tem at this temperature.The solubility ranges of W and Cu in Ni_4W are 16.95- 20.51 at.-% and 0-4.36 at.-%,respectively.The maximum solubility of W in γ(Ni) is 13.11 at.-%.

Ni-Cu双金属催化剂对蓖麻油催化加氢的性能研究

采用共沉淀法制备了一系列负载型镍铜双金属催化剂,并将其应用于蓖麻油加氢反应。考察了不同金属摩尔比、催化剂制备条件、反应温度、反应压力对蓖麻油氢化反应的影响。结果表明,在以SD-Ⅱ膨润土为载体,金属硝酸盐为反应物,镍铜摩尔比为2.5:1的条件下,制备的催化剂活性和选择性最佳。同时,在H2压力为2 MPa,反应温度为160℃条件下,反应1 h后产品氢化蓖麻油的碘值可以达到3.5 g/100 g左右、羟值达到158.9 mg/g左右,均达到国家标准的指标参数要求。该催化剂在循环使用5次后,仍未发现明显失活。实验结果表明,这种低成本、性能稳定的双金属催化剂可用于氢化蓖麻油工业化生产及连续工艺的开发。

IM-5分子筛在Ni-Cu催化剂甲烷热裂解制氢反应中的作用研究

甲烷热裂解制氢并生成高附加值的纳米碳材料,被认为是极具发展前景的氢气生产途径,但高性能催化剂的研发仍存在诸多挑战.我们选择多种载体(TS-1、IM-5、Y、介孔SiO_(2)、γ-Al_(2)O_(3)、CNTs),采用浸渍法制备Ni-Cu负载催化剂,通过低温N2吸附-脱附、XRD、SEM和H2-TPR等系列表征方法对样品进行分析,考察不同载体对催化剂甲烷裂解制氢和纳米碳材料的影响.实验结果发现,分子筛载体独特的孔道结构有利于金属颗粒的分散,能有效避免反应中界面效应导致的催化剂失活,可提高催化剂反应活性并延长反应寿命,也显著提高了其碳产率.其中以IM-5分子筛为载体的催化剂表现最佳,在反应温度为700℃时,NiCu/IM-5催化剂甲烷转化率高达80%,氢气选择性达100%,反应400 min后活性未见明显降低.NiCu/IM-5催化剂碳产率高达1446 gC/gcat,是NiCu/SiO_(2)催化剂的5.7倍,NiCu/γ-Al_(2)O_(3)催化剂的7.1倍.

电沉积法制备Ni-Cu合金镀层及其性能表征

采用电沉积法制备Ni-Cu合金镀层,以增强不锈钢的抗氧化及耐蚀能力。以电沉积速率为依据,利用正交实验法获得最佳工艺参数;通过高温氧化和电化学方法表征镀层性能。结果表明:影响Ni-Cu合金镀层性能的主次因素为电流密度>硼酸浓度>温度。最佳参数为:温度60℃、硼酸浓度10 g/L、电流密度5 A/dm^(2)。Ni-Cu合金镀层以其良好的抗氧化性及耐蚀性可有效保护不锈钢基体。

Ni-Cu掺杂诱导制备两类截角八面体LiMn_(2)O_(4)材料及其电化学性能

结合元素掺杂和晶面调控策略制备了同时包含(111)、(110)和(100)三个晶面和包含(111)和(100)两个晶面的两类截角八面体形貌的LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)正极材料,并研究了其电化学性能。结果表明:Ni-Cu共掺杂有效抑制了尖晶石LiMn_(2)O_(4)的Jahn-Teller效应,促进了其晶体发育和晶面的择优生长,但部分晶面发育较不完善,与一般情况不同的是Ni-Cu共掺后LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)正极材料的颗粒粒径显著增大;形成的截角八面体形貌中高暴露(111)面降低了Mn的溶解,少部分(110)和(100)晶面增加了Li^(+)的扩散通道。恒电流充放电测试结果表明:在5 C和10 C倍率下,LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)样品的首次放电容量分别为107.4和98.2 mAh/g,循环1000次,其容量保持率分别为72.5%和76.3%。而LiNi_(0.03)Mn_(1.97)O_(4)在相同的电流密度下其首次放电比容量为99.5和72.7 mAh/g,容量保持率为67.2%和73.2%。甚至在20 C下,LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)样品1000次循环后容量保持率高达89.3%。循环伏安和电化学阻抗测试表明:LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)材料有较高的Li^(+)的传输速率和较低的锂离子脱/嵌能垒。

铜合金表面添加SiC晶须的Ni-Cu激光熔覆层

用5 kW CO2激光器,通过优化激光工艺参数,在结晶器用铜合金表面预置添加SiC晶须的镍基自熔合金(Ni1015)粉,制备出表面平整、组织均匀致密、无气孔和裂纹等缺陷、与基体为冶金结合的Ni-Cu激光熔覆层.借助OM,SEM和显微硬度计等分析测定了涂层的显微组织形貌、组织成分和截面显微硬度.结果表明:添加SiC晶须的Ni-Cu涂层比单纯的Ni-Cu涂层的显微组织明显得到细化,涂层的显微硬度高出150HV左右,是铜合金基体(85 HV)的3.7倍,从而能够提高结晶器的使用性能.

Ni-Cu扩散偶元素互扩散行为研究

本文研究了Ni-Cu扩散偶界面元素的互扩散行为。对热压扩散连接法制备的Cu-Ni-Cu扩散偶进行退火处理,采用电子探针显微成分分析仪观察扩散偶界面互扩散区的微观组织特征,结合Boltzmann-Matano法研究扩散区内元素的互扩散行为。结果表明:在扩散偶界面处Cu原子的扩散通量远大于Ni原子的扩散通量,互扩散区内Ni原子的距离-浓度曲线关于Matano面不对称,暗示互扩散系数与Ni原子的浓度有关。在每一种退火温度下,互扩散系数均随互扩散区α固溶体中Ni原子分数的增加而单调增大,并且随α固溶体中Ni原子分数的增加,频率因子和互扩散激活能均单调增大。

Cu-Ni/Solder/Ni-Cu互连结构的电迁移

采用Cu-Ni/Solder/Ni-Cu互连结构,在加载的电流密度为0.4×104A/cm2的条件下,得到了界面阴极处金属原子的电迁移.数值模拟揭示了其原因是由于凸点互连结构的特殊性,电子流在流经凸点时会发生流向改变进而形成电流聚集,此处的电流密度超过电迁移的门槛值,从而诱发电迁移.运用高对流系数的热传导方法降低了互连焊点的实际温度,在电迁移的扩展阶段显著减小了高温引起的原子热迁移对电迁移的干扰;因此电迁移力是原子迁移的主要驱动力.在电迁移的快速失效阶段,原子的迁移是热迁移和电迁移共同作用的结果:电迁移力驱动阴极处原子的迁移,造成局部区域的快速温升,从而加剧此处原子的热迁移.

Ni-Cu合金电极上苯甲醇的选择性电氧化

通过恒电流电沉积法在不同条件下制备了一系列Ni-Cu合金电极,采用扫描电镜(SEM)表征了其表面形态,用循环伏安法(CV)研究了在碱性溶液中苯甲醇在不同工艺条件下制备的Ni-Cu合金电极上的电氧化行为。并进一步用电化学原位红外光谱(insitu FTIP)从分子水平研究了苯甲醇在Ni-Cu合金电极上的电氧化过程。结果表明:在制备过程中电沉积时间为10min,阴极电流密度为4A·dm-2,电沉积温度为45℃下制备的电极具有最好的催化活性。Ni-Cu合金电极对苯甲醇表现出良好的催化活性和一定的化学稳定性。

强界面能各向异性下二元Ni-Cu合金枝晶生长过程的相场法模拟

基于Wheeler模型和Eggleston修正强界面能各向异性的方法,建立耦合溶质场和温度场的相场模型,模拟强界面能各向异性下Ni-Cu合金枝晶生长过程。结果表明:在强界面能各向异性作用下,界面方向枝晶生长不连续且枝晶出现棱角;由于枝晶尖端温度梯度和溶质梯度较大,枝晶生长迅速。当界面能各向异性强度低于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加而增大;当界面能各向异性强度等于临界值时,枝晶尖端生长速度下降4.34%;当界面能各向异性强度大于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加先增大到极大值后逐渐减小。当无量纲热过冷度较小时,晶体平衡形貌为类矩形;随着无量纲热过冷度的增加,晶体平衡形貌向枝晶转变,枝晶尖端生长速度先呈幂指数增加,然后呈线性增加,枝晶生长由扩散控制转变为动力学控制。

La_2O_3助剂对CH_4部分氧化制氢Ni-Cu/ZrSiO催化剂的影响

用等体积浸渍法制备了ZrO2 SiO2(ZrSiO)表面复合氧化物负载的Ni Cu双金属催化剂,并用TPR、XPS、IR、TPD及微反技术考察了稀土La2O3助剂对CH4和H2O在Ni Cu/ZrSiO催化剂表面上的吸附及甲烷部分氧化制氢反应性能的影响。结果表明,加入La2O3助剂使催化剂表面Ni,Cu原子电子云密度增加,CH4和H2O在催化剂表面上的吸附增强;在反应温度450℃、进料摩尔比nCH4∶nH2O=1∶0 5∶2 5以及甲烷空速SV(CH4)=1200h-1的条件∶nO2下,催化剂Ni Cu La2O3/ZrSiO上CH4转化率大于90%,生成H2的选择性高于99%,副产物CO的选择性仅为1 1%。根据实验结果,讨论了La2O3助催化剂的作用机理。

Ti-Zr-Ni-Cu非晶系的等电子浓度特征

以准晶成分Ti40Zr40Ni20为基准,在Ti-Zr-Ni-Cu系中设计出电子浓度为1．200和原子尺寸为0．1474 nm的系列合金,并用铜模吸铸法制备直径为3 mm的合金棒试样．结果表明, Ti12Zr55Ni13Cu20成分附近可形成块体非晶合金, 而Ti3Zr60Ni12CU25和Zr60Ni10Cu30成分点上形成了单一的四方Zr2Cu型非晶相关相．准晶、块体非晶合金和Zr2Cu相是具有相同电子浓度的电子化合物,它们在成分图上表现出鲜明的等电子浓度特征,表明块体非晶合金的等电子浓度判据适用于 Ti-Zr-Ni-Cu非晶系．二十面体与截角八面体间的结构关联可作为准晶或非晶合金多型性转变成Zr2Cu相的结构模型．

强磁场下Ni-Cu系原子的扩散行为(英文)

采用Cu/Ni/Cu扩散偶研究强磁场对Ni-Cu系原子扩散行为的影响。发现该扩散偶在有、无强磁场条件下退火处理时,Ni-Cu系原子互扩散过程中的互扩散系数随着互扩散区内Ni原子摩尔分数的增加而增加,并且在强磁场条件下退火处理后,所有的互扩散系数均小于相应条件下无磁场处理时的互扩散系数。表明强磁场的施加延迟了Ni-Cu系原子的互扩散行为。分析指出,上述强磁场对原子扩散的延迟行为是通过降低互扩散过程中的频率因子而不是互扩散激活能来实现的。

用铬铁矿制备低成本Cr-Fe-Ni-Cu系无钴黑色色料的研究

主要研究Cr-Fe-Ni-Cu系低成本无钴黑色色料,考察铬铁矿加入量对色料呈色性能及平均晶胞参数的影响,并且研究L*值与平均晶胞参数、平均晶胞体积的关系。用全自动白度计和紫外可见光分光度计对色料分别进行色度和光谱反射率分析;用X-射线衍射仪对色料进行物相和晶形分析。实验结果表明:铬铁矿取代氧化铬用量10～30wt%能得到一种呈色性能良好,对可见光波段各单色光吸收均匀的低成本无钴黑色色料,其色度指数:L*为26.93～29.84、a*为0～2.91、b*为0.06～1.63。L*值跟平均晶胞参数有关系,随平均晶胞参数的增大而增大,减小而减小。

Ni-Cu多元合金在NaCl溶液中的腐蚀机理研究

为了提高Ni-Cu多元合金的耐蚀性能,采用静态腐蚀试验、多功能光谱仪和电化学测试方法研究了Ni-Cu多元合金在NaCl溶液中不同腐蚀时间下的腐蚀产物、平均腐蚀速率和电化学腐蚀行为。结果表明:随着腐蚀时间的延长,多元合金表面的腐蚀产物发生变化。72 h后为Cu2O;168 h后为Cu2O和CuO的混合物;336 h后主要为CuO。腐蚀时间越长,平均腐蚀速度越小。多元铜合金的腐蚀过程可分为3个阶段,即产生腐蚀产物膜的阶段,在铜合金表面形成致密腐蚀膜的阶段,以及铜合金表面形成稳定的钝化膜阶段。最终产物是Cu2(OH)3Cl,它不会破坏形成的Cu2O致密钝化膜,合金表面的腐蚀产物保护内部合金。

Ni-Cu/海泡石水蒸汽催化重整苯酚-乙醇制氢

为了避免通过煤炭、石油及天然气等不可再生的化石原料制取氢带来的化石原料的消耗、大量温室气体排放和环境污染等问题,生物质资源制取氢气受到了广泛关注。利用共沉淀法制备Ni/SEP、Ni-Cu/SEP、Cu/SEP催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法对催化剂进行表征分析。并在固定床反应器中,以苯酚和乙醇的混合物为生物油模型物进行水蒸汽催化重整制氢实验,考察了催化剂种类、反应温度、水碳比(S/C)和反应时间对催化重整制氢的影响。结果表明,反应温度650℃,水碳比范围8~10,使用Ni-Cu/SEP催化剂时H_2产率最高达到61.4%。同时,Ni-Cu/SEP催化剂表现出了良好的稳定性,在反应7h时内,未见失活。

Ni-Cu二元单相合金枝晶生长相场法模拟研究

在模拟过冷熔体合金的枝晶生长过程中,对相关参数进行优化。研究了Ni-Cu二元单相合金在等温和非等温凝固条件下,利用相场法对过冷熔体中的枝晶演变过程及过冷度对合金过冷熔体中枝晶生长的影响进行了模拟,获得比较准确的结果。结果表明,相场法的非等温模拟更符合枝晶生长的真实物理过程。

制备邻苯基苯酚的Ni-Cu催化剂研究

采用浸渍法制备了用于合成邻苯基苯酚的Ni-Cu催化剂,考察了浸渍方法、载体种类、助催化剂种类等对催化剂性能和活性的影响,并对催化剂进行表征。研究结果表明,分步浸渍Ni、Cu、Cr优于共浸渍;以γ-Al2O3为载体有利于活性组分分散,催化剂催化活性明显优于硅胶;在Ni-Cu/γ-Al2O3加入助催化剂Cr与K盐,调节了载体的酸碱度,促进了NiO的分散,催化活性明显提高。制备的Ni-Cu-Cr-K/γ-Al2O3催化剂在液相时空速度为0.12 h-1、H2流量22mL/min、380℃下双聚物的转化率达到96%,OPP的收率达到75%。

Ni-Cu合金镀液中镍铜的分光光度法分析

在pH=8.0的NH3-NH4Cl缓冲溶液中,4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚作为显色剂,利用吸收比K1、K2恒定的特点,同时测定镍-铜合金镀液中的镍和铜。实验表明,在本测定条件下,镀液中镍、铜的吸光度加和性良好,镍的吸收比K1=0.941,线性方程为A=0.982c+0.034,线性范围为0.12～0.80 mg/L;铜的吸收比K2=0.953,线性方程为A=0.739c-0.023,线性范围为0.12～1.20mg/L;相对标准偏差为:镍1.1%,铜2.5%,加标回收率分别为:镍96.01%～103.5%,铜93.8%～103.2%。

Ni-Cu/Al_2O_3·SiO_2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢———燃料电池氢源技术

本文研究了Cu的含量对Ni-Cu/Al2O3.SiO2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢性能的影响。活性测试表明:Cu含量为5%时,催化剂的性能最好,400℃时的氢气选择性为61.2%,600℃时的氢气选择性达到92.0%。TPR显示:随着Cu含量的增加,载体与NiO之间的相互作用变弱。XRD得出:含5%Cu的催化剂中Cu组分的分散度好,有助于提高催化剂的性能。