不同错配度下Zr对Ni-Ni_3Al体系中O占位行为的影响

Zr能增强Ni_3Al高温合金的延展性,同时能提高其抗氧化性,但是Zr在高温合金中的抗氧化机理仍未有定论。为此,使用第一原理计算方法,研究不同错配度下Zr对Ni-Ni_3Al合金体系中O占位行为的影响,探究Ni-Ni_3Al合金体系中Zr的抗氧化机制。结果表明:Zr的添加有利于提高O在Ni-Ni_3Al体系内的稳定性,但不影响O对富Ni和宽松区域的偏聚倾向;Ni相中Zr对O的稳定作用受错配度的影响不大,而Ni_3Al相中Zr对O的稳定作用受错配度影响,由有利变为有害,并导致O偏聚到Ni_3Al相中无Zr或富Ni的区域。

α-Fe_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2混合体系的表面配位反应

运用自动电位滴定技术分别研究了纳米α-Fe2O3、γ-Al2O3、SiO2单一体系及三组分混合体系中氧化物表面的酸碱性质和对重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附行为.依据表面配位理论恒电容模式(CCM),计算了相应的表面酸碱配位常数.结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2三组分混合体系的表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用.三组分表面酸碱反应平衡式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH2+≡XOH+H+(lgKa1=-4.23),≡XOH≡XO-+H+(lgKa2=-8.41).根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2混合体系表面的吸附行为,计算得到Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系表面配位反应及其平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+;lgK=-2.20,-1.90,-3.20(M=Cu,Pb,Zn).

Al_2O_3-SiO_2-Na_2O体系中制备莫来石连续纤维

以Al2O3、SiO2、Na2CO3粉末为原料,通过熔融拉丝法制备了莫来石连续纤维;通过X-ray衍射、扫描电镜、能谱及差示扫描量热法(DSC)等分析,讨论了莫来石纤维的形成过程及机理。实验表明,采用熔融法,从SiO2-Al2O3-Na2O体系中能够制备出组织形态为针状的莫来石连续纤维,纤维的主晶相为莫来石和玻璃相;部分玻璃相在热处理过程中能够转变为莫来石晶相,从而进一步提高了纤维的耐火度。

含Al_2O_3/SiO_2体系反应烧结过程中莫来石的形成

深刻理解莫来石的形成及其动力学对采用反应烧结方法制备具有良好性能的莫来石或含莫来石陶瓷具有重要的指导意义。本文对几种含Al2 O3 SiO2 体系反应烧结过程中莫来石的形成过程进行了系统总结 ,深入分析了莫来石形成及其动力学机制的影响因素。表明莫来石的形成机制主要取决于反应温度和起始原料的特征 ,低温下 (<165 0℃ )莫来石形成是一个在富SiO2 基质中成核和生长的过程 ,其生长速率受Al2 O3颗粒向非晶富SiO2 基质相中的溶解过程控制 ;而在 165 0℃以上 ,莫来石的成核和生长发生在Al2 O3和SiO2 的界面上 ,生长速率由Al3+ 和Si4 +

氮化硅铁在Al_2O_3-C体系中的高温行为

为了研究高温条件下Al2O3-C体系中氮化硅铁的状态,以闪速燃烧合成氮化硅铁、炭黑、刚玉粉为原料,将试样在高温炉中分别加热至1 450、1 500、1 600℃保温5 h,急速水冷后,对其进行XRD和显微结构分析。结果表明:1 450℃烧后试样的物相包含β-Si3N4、α-Si3N4、α-Al2O3和Fe3Si;1 500℃烧后试样的物相为β-Si3N4、SiC、α-Al2O3和Fe3Si;1 600℃烧后试样中Si3N4大部分转变为SiC,其他物相未发生变化。在升温过程中,氮化硅逐渐转化为碳化硅,材料结构致密。

Al-ZrOCl_2-B_2O_3体系反应合成复合材料研究

开发了AlZrOCl2B2O3原位反应新体系,采用熔体反应法以AlZrOCl2B2O3粉剂为反应物成功制备了(ZrB2+ZrAl+Al2O3)p/Al复合材料。扫描电镜(SEM)分析表明,该体系生成的复合材料的颗粒细小(≤2μm),且弥散分布于基体中;反应生成的颗粒体积分数随起始反应温度的提高和反应时间的延长而增大,但当温度升至900℃时,颗粒有聚集长大的趋势。通过水淬试样分析,该体系反应的动力学机制为反应破裂扩散机制。

磷酸铝铬溶液对Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2耐磨体系的影响

针对煤粉、热力管道高温气体冲蚀及爆管问题，以氧化铝、二氧化锆、二氧化硅和磷酸铝铬溶液为主要原料，制备了一种涂覆耐磨材料，通过剪切测试研究了磷酸铝铬溶液对涂覆耐磨材料黏结性能的影响，应用DSC、TG、SEM等测试手段对硬化反应的热力学行为、硬化成型材料热失重的和微观形貌进行分析。结果表明：添加磷酸铝铬溶液可使剪切强度提高，添加10%磷酸铝铬溶液后常温剪切强度可达3.43MPa，但是成型材料的密度有所下降，与未添加磷酸铝铬溶液的成型材料相比，添加10%磷酸铝铬溶液后成型材料密度下降30%。硬化反应主要发生在140℃-150℃，材料成型后经过500℃处理1h固相颗粒间有烧结作用，剪切强度平均下降40%，800℃失重率小于10%。

Al_2O_3和MgO多粒子体系光学截面的计算

本文利用微粒子 Mie散射理论建立了混合多粒子体系的光散射模型 ,计算了相应模型下 Al2 O3和 Mg

CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系耐水性及其机理初探

通过对耐水性指数、力学性能及离子溶出浓度等参数的测定,以及运用XRD、SEM和压汞测孔法等手段,分析了CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系的耐水性机理。结果表明,C-A-P-S体系的水化产物具有良好的化学稳定性、难溶,且其主要矿相LS.S有连续与水反应生成水化磷铝酸钙的特性,因而该体系硬化浆体在长期浸水的的情况下仍具有优异的孔结构,从而表现出良好的耐水性。

Al_2O_3/Cu复合材料制备中的Cu_2O-Al体系化学反应(英文)

对Cu_2O与Al进行热力学分析后将其粉末压制成块,测试了不同温度下反应的热分析曲线,并对反应后的试样进行X射线衍射分析。结果表明:Cu_2O-Al体系化学反应包括3个阶段,即第1阶段体系温度T<910 K,有少量Al_2O_3和Cu生成;第2阶段体系温度为910 K≤T<1103 K,Cu_2O-Al体系未发生化学反应;第3阶段体系温度为1103 K≤T≤1373 K,Cu_2O-Al体系发生化学反应,其产物为Cu、Al_2O_3及CuAlO_2。

Cs_2NaMF_6:Fe^(3+)(M=Al,Ga)体系局域结构理论研究

构建了d5组态离子在三角晶体场中包含电子-电子间库仑相互作用、自旋-轨道耦合相互作用及配位体相互作用的完全能量矩阵,通过对角化完全能量矩阵研究了过渡金属Fe3+离子掺杂Cs2NaMF6(M=Al,Ga)体系的局域晶格结构.得到了Cs2NaMF6:Fe3+(M=Al、Ga)体系中局域结构参量,对Cs2NaAlF6:Fe3+体系,R=0.18784 nm,θ=55.524°,而对Cs2NaGaF6:Fe3+体系,R=0.188 12 nm,θ=55.406°.

Al-Fe_2O_3-Cr_2O_3体系SHS制备Al_2O_3陶瓷复合涂层的研究

以Al粉、Fe2O3粉和Cr2O3粉为主要反应物,采用自蔓延高温合成(SHS)方法在Q235钢基体上制备Al2O3陶瓷复合涂层,研究了反应物成分配比对自蔓延反应过程、涂层的合成产物和涂层性能的影响规律。结果表明:自蔓延反应分两步进行,并且反应不完全。反应物中Al-Fe2O3与Al-Cr2O3体系质量比增加会加快自蔓延反应速度,有效改善陶瓷复合涂层与基体的结合力,但涂层表面质量降低。当Al-Fe2O3与Al-Cr2O3体系质量比为7:3时涂层质量最好。

MgCl_2-KCl-AlF_3-(La_2O_3)熔盐体系电解制备Al-Mg-La中间合金

在质量比为41.5∶48.5∶10的MgCl2-KCl-AlF3熔盐体系中加入质量分数为0.6%La2O3,利用电解法制备了Al-Mg-La合金.用ICP-OES（电感耦合等离子体光谱仪）和XRD进行了合金的组成和物相分析.研究结果表明,在电解温度800℃,阴极电流密度6.92A/cm2,槽电压5.3-5.4V,电解时间为1h的条件下,电流效率为86.2%,得到的合金主相为α-Mg基体、β-Al12Mg17相与Al11La3相.高的阴极电流密度有利于合金中镁含量的增加.

Al/GaCl_3双金属体系中羰基化合物的烯丙基化反应

在Al/GaCl3双金属体系中,羰基化合物与烯丙基溴可以在THF-H2O中顺利进行反应,高产率合成相应的高烯丙醇类化合物。

Al_2O_3多相体系中的ρ-Al_2O_3及水化特性

本文用D/max-3B X射线衍射仪,IR-440红外分光光度计等方法研究了Al_2O_3多相体系中ρ-Al_2O_3及其水化产物的特征。证实了α-Al(OH)_3在空气气氛、一定的升温速度下焙烧,也会形成一定数量的ρ-Al_2O_3,当在一定水化条件下进行水化,其水化产物为β_1-Al(OH)_3、α-AlOOH。导出了以2.8333M来计算Al_2O_3多相体系中ρ-Al_2O_3的量。

Al_2O_3/TiAl复合材料的原位合成及反应机制的研究

利用Al-Ti-TiO2体系的放热反应,原位合成了Al2O3/TiAl复合材料。借助示差热分析法探讨了体系的反应机制,采用XRD、SEM和OM分析了复合材料的相组成及显微组织。结果表明,原位合成Al2O3/TiAl复合材料由TiAl、Ti3Al和Al2O3相组成,Al2O3颗粒分布于TiAl和Ti3Al双相交界处,并存在一定团聚。随其含量增加,团聚程度加剧,晶粒尺寸减小。Ti和Al反应生成TiAl3放出的热量使部分TiAl3相处于液相状态,熔融的体积分数约为87.87%,液相的存在提高了颗粒间的润湿性,同时放出的热量是引发后续反应的原因之一。TiAl3与Al-TiO2的还原反应生成的活性Ti原子结合最终生成了TiAl和Ti3Al相。

原位热压合成Nb掺杂Al_2O_3/TiAl复合材料

利用Al-Ti-TiO2-Nb2O5体系的放热反应,原位热压合成了Nb掺杂Al2O3/TiAl复合材料。借助DTA结合XRD探讨了Al-Ti-TiO2-Nb2O5体系的反应过程,并采用XRD、OM和SEM研究了复合材料的物相组成及显微结构。结果表明:Al熔化的同时,体系发生了Al和Nb2O5的铝热反应,生成了NbO2和Nb等中间产物,并放出了较多热量,这些热量促使Ti和Al较早化合生成TiAl3,随即引发Al和TiO2较早的还原反应,进而促使材料在较低温度下致密烧结;产物由-γTiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的团聚;Nb2O5的引入,对基体-γTiAl相和α2-Ti3Al相的的分布有一定的影响,使得基体晶粒细化,较好地改善了材料的力学性能。

利用纳米铝和沉淀法制备纳米α-Al_2O_3粉体

以Al(NO3)3·9H2O、氨水和纳米铝粉为原料,采用液相沉淀法制备出Al(OH)3溶胶,经过真空抽滤和高温煅烧获得了纳米α-Al2O3粉体.研究了反应体系pH值、纳米铝粉添加和煅烧温度对Al(OH)3溶胶质量以及Al2O3晶型转化温度的影响.结果表明,反应体系pH值为9时可以获得团聚少、分散性好的Al(OH)3溶胶,添加摩尔分数为3%的纳米铝粉作为籽晶可以使α-Al2O3的转变温度降至1000°C左右.实验获得的纳米α-Al2O3粉体粒度分布均匀,无明显团聚,近似球形,平均粒径约为20nm.

燃烧合成ZrB_2/Al_2O_3复合粉体及其界面分析

采用燃烧还原合成技术,以还原体系(B2O3+ZrO2+Al)为反应体系制备了ZrB2/Al2O3复合粉体。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM、HRTEM)对复合粉体的物相组成、化学组成及界面结构进行了表征分析。结果表明,复合粉体中存在Zr、B、Al和O元素且它们分别以ZrB2和Al2O3为主要存在形式,ZrB2和Al2O3为复合粉体的主晶相。复合粉体中有少量ZrO2的存在,分析认为是合成反应过程中未参加反应的ZrO2。ZrB2和Al2O3颗粒间形成了结合良好的界面,这主要与ZrB2的结晶过程有关。

纳米Al_2O_3添加剂含量对Cu-Sn合金镀层微结构及性能的影响

当下,焦磷酸盐体系Cu-Sn合金电镀存在许多问题,将纳米Al2O3粉末加入镀液中,可解决镀层的一些结构和性能问题。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、电化学测量技术,研究了纳米Al2O3添加剂对Cu-Sn合金电镀层微结构及性能的影响。结果表明:在直流电镀过程中,纳米Al2O3能够进入Cu-Sn合金镀层,镀层微结构、性能与其含量有着较大的关系;随着纳米Al2O3含量的增加,Cu-Sn合金镀层更加致密、均匀,其硬度、耐蚀性与耐磨性不断提高;当Al2O3纳米浓度达到8 g/L时,Cu-Sn合金镀层的显微硬度、耐蚀性能、耐磨性能及与基体的结合强度处于最佳状态。