锌镁比对Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金显微组织与耐腐蚀性能影响的研究

通过调整Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金中的Mg元素含量,研究了Zn/Mg比的变化对合金相演变以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:Al_(8)Cu_(4)Er相、Al_(3)(Er,Sc)相与含Fe相存在明显的伴生关系,二者依附于含Fe相生长。Zn/Mg比的变化可显著改变三者间的交互形式,高的Zn/Mg比例有利于稀土相独立生长,且在比值为4.18的条件下,Al_(8)Cu_(4)Er相与含Fe相均得到了显著细化。细化的晶界第二相使腐蚀坑深度仅为82μm,而连续的伴生混合相、粗大稀土相等均会不同程度降低合金的耐蚀性能。

Preparation of Y-Zr-Hf,Y-Zr-Nb Ternary Diffusion Couples and Phase Diagrams Determination

Work has been done in preparing ternary diffusion couple containing one rare earth element.Though rare earth is highly reactive,we have successfully prepared two ternary diffusion couples containing yttrium by means of special technique.By using electron microprobe analysis(EMPA),the two isothermal sections of Y-Zr-Hf and Y-Zr-Nb ternary systems at 1273K have been determined.The section of Y-Zr-Hf system consists of three one-phase regions,three two-phase regions and one three-phase region.And that of Y-Zr-Nb system consists of two one-phase regions and one two-phase region.The effeet of some factors on EMP measuring ac- curacy was also discussed.

玄武岩类形成的大地构造环境Ta、Hf、Th、La、Zr、Nb比值对比判别

玄武质岩浆见于板块构造演化的全过程和各个重要阶段,是所有火成岩中最主要的构造地球化学指示剂,因此,玄武岩类相关元素图解和比值成为研究火成岩成岩作用和形成构造环境判别的首选对象。Ta、Hf、Th、La、Zr、Nb都是高场强元素和较强不相容元素,由于地球化学性质的相似性和在玄武岩类成岩过程中的规律性变化,所以它们是玄武岩类成因研究和构造环境判别图解中使用频率最高的元素,而且两两元素含量之间的比值能较好地区分其形成时的构造环境。在前人发明的玄武岩类Th/Hf-Ta/Hf、Th/Zr-Nb/Zr及La/Zr-Nb/Zr双对数判别图解基础上,运用这6个元素两两组对的Ta/Hf、Th/Ta、Th/Hf、Nb/Zr、Th/Nb、La/Nb值,建立比值判别表,极好地区分了几乎最常见的各种构造环境中有关的玄武岩类。该比值判别表是对双对数判别图解的极好补充。

电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定地质样品中的Zr、Hf、Sc、Th

建立了一种用电感耦合等离子体原子发射光谱法,同时测定地质样品中Zr、Hf、Sc、Th的方法。选择了ICP-AES同时测定上述4种元素的最佳工作条件。采用三乙醇胺-氢氧化物沉淀预先除去大量硅、铝、铁等,以消除其在测定时产生的干扰。考察了基体元素Mn的光谱干扰,采用干扰系数校正法扣除背景干扰。Zr、Hf、Sc、Th的检出限分别为3.69、0.45、0.07、0.41μg/g,RSD<10%。

高级变质岩中Zr、Hf、Nb、Ta的ICP-MS准确分析

采用高压密闭溶样ICP -MS研究了片麻岩、榴辉岩等高级变质岩中Nb、Ta、Zr、Hf准确分析方法 .实验表明 :在温度为 190℃时 ,溶样时间大于 36h ,Nb、Ta、Zr、Hf可完全溶解 ,而获得准确的分析结果 .但Nb、Ta在稀硝酸介质中的不稳定性会导致分析结果的误差 ,采用 0 .1%HF介质的“F-基体”匹配 ,可保持Nb、Ta长时间的稳定性 .所建立的高压密闭溶样ICP-MS分析方法用于苏鲁—大别地区片麻岩、榴辉岩等高级变质岩的分析 ,经与XRF及碱熔融ICP -MS方法对比 ,分析结果具有良好的一致性 .

HF溶液预处理对ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)贮氢电极合金电化学性能的影响

研究了HF溶液预处理工艺对ZrCr0.7Ni1.3合金电化学性能的影响及其作用机制。结果表明:在HF溶液处理过程中,合金组成相之间的微电池腐蚀效应促进了裂纹萌生,扩展和比表面积的增大,从而改善了合金的电化学性能。合金表面形貌和成分变化等因素对合金电化学性能的提高有重要作用。

峨眉山大火成岩省赋Nb-Ta-Zr矿化正长岩脉的形成时代和锆石Hf同位素组成

攀西地区广泛发育Nb-Ta-Zr矿正长岩脉,它们在空间上与峨眉山大火成岩省的玄武岩、辉长岩及长英质岩体(正长岩和花岗岩)共生,但是否有成因联系并不清楚。本文对攀西地区炉库和白草两个Nb-Ta-Zr矿区中的正长岩体、无矿及含矿正长岩脉进行了锆石LA-ICPMS法U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。研究表明,炉库矿区正长岩体和无矿正长岩脉锆石UPb年龄为255.6±2.0Ma和255.6±1.5Ma,含矿正长岩脉为256.7±4.4Ma;白草矿区正长岩体和含矿正长岩脉形成时间为257.9±2.3Ma和257.8±1.3Ma。这些年龄结果均显示攀西地区Nb-Ta-Zr矿化的形成时代与正长岩体一致,说明Nb-Ta-Zr矿化的形成与峨眉山大火成岩省紧密相关,为地幔柱成矿系统的一部分。两个矿区含矿正长岩脉的锆石εHf(t)值分别为+0.1^+9.5(多数集中于+2^+6,炉库矿区)和-0.2^+7.7(白草矿区),与正长岩体相似(炉库矿区为+1.0^+6.6,白草矿区为+2.1^+6.2),说明含矿岩脉与正长岩体有紧密成因联系。结合锆石年龄和Hf同位素研究初步认为,正长岩体和正长岩脉是峨眉山地幔柱岩浆底侵到下地壳底部的基性岩再次部分熔融的结果。

稀有金属伟晶岩锆石的REE特征、Zr/Hf和Y/Ho比值对岩浆-热液演化过程的指示

岩浆-热液演化过程对成矿过程具有重要成因意义和科学研究价值,目前对这一过程的了解非常有限,因此备受关注和争议。完善分异的稀有金属伟晶岩通常经历了岩浆、岩浆-热液和热液三个阶段的演化,而目前对岩浆-热液过渡阶段性质尚不完全清楚,只是将其定性为"介于岩浆阶段和热液阶段之间的过渡阶段并以熔体相。

层状晶体β-MNCl(M=Zr,Hf)的电子掺杂新方法及其性质研究

通过控制叠氮化物RN3 (R =Li,Na ,K ,Rb)与层状晶体 β MNCl (M =Zr,Hf)反应的摩尔比 ,成功地对层状晶体 β MNCl (M =Zr,Hf)进行了电子掺杂 ,得到了转变温度分别是 13 5K和 2 3 5K的超导体 .实验结果还进一步表明 ,当摩尔比x =n(NaN3 ) /n( β ZrNCl) =0 3时 ,反应所得反插层化合物ZrNCl1 -x经 45 0℃退火处理后 ,其超导性质最好 .作者同时利用XRD ,TEM和SQUID测试结果 ,分析了化学反应机理和电子掺杂原理 。

Zr、Hf在水合氧化铁上的吸附实验研究

制备了两种不同n(Zr)／n(Hf)的Zr、Hf混合溶液,测定了实时生成的水合氧化铁和预先生成的水合氧化铁在不同pH条件下对Zr、Hf的吸附量,并对其吸附等温线进行了研究。研究结果表明:等价元素Zr、Hf在HFO上的吸附是非线性的,在吸附过程中二者发生了分异,Zr的吸附能力要大于Hf;在天然水体pH值范围内(pH≥6),Zr、Hf的吸附量Q及n(Zr)／n(Hf)不随pH发生变化,显示了Zr、Hf相对惰性的行为;Zr、Hf在吸附过程中表现出惊人的一致性行为,Zr、Hf数据间的相关系数R2在0.98以上;Zr、Hf在HFO上的吸附可能是表面羟基与Zr、Hf表面络合反应的结果,并且络合能力Zr>Hf。

Hf、Zr添加对TiNi合金M_s点影响的电子结构分析

通过构建TiNi合金的团簇模型,利用离散变分法从电子层次研究了Hf、Zr添加对TiNi合金马氏体转变温度的影响.计算结果表明:少量Hf、Zr原子引入提高了母相单胞最强键的键级,并且随着Hf、Zr添加量的增加,其母相最强键的键级增大.同时,母相单胞(110)面的电荷密度也示出了其键的变化情况.少量Hf、Zr添加对TiNi合金马氏体转变温度的影响还可通过(110)面费米能级处的态密度大小来反映.

广西龙塘蚀变流纹岩风化过程中Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Th的活动性研究

对广西龙塘蚀变流纹岩风化剖面中六个难溶元素的活动性进行了研究。研究结果表明 ,Ti、Nb和Ta元素在整个风化成土过程中基本上保持了它们的稳定性。Zr、Hf和Th在风化剖面上部有明显的富集 ,可能与矿物锆石与钍石在风化壳表层被腐植酸溶解后向下迁移被蒙脱石与非晶质氧化铁吸附有关。

Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8的合成及负热膨胀特性的研究

采用固相化学反应的方法 ,成功合成了立方结构的Zr1 -xHfxW2 O8(x =0 ,0 3 ,0 5 ,0 7,1 0 )系列材料。X射线衍射结果表明 ,Hf4 +能替代Zr4 +形成二元固溶体 ,固溶体的晶胞参数与体积随着Hf4 +含量x的增加而降低。采用高、低温X射线衍射的方法测定晶胞参数和体积随温度的变化关系 ,结果表明 :Zr1 -xHfxW2 O8化合物在实验温度范围具有强烈的负热膨胀效应 ,但其负热膨胀系数不随Hf4 +含量x变化。在2 98～ 973K ,Zr1 -xHfxW2 O8线膨胀系数αl 约为 -6× 10 - 6 K- 1 ;在 83～ 2 98K ,Zr0 5Hf0 5W2 O8的αl=-9 6× 10 - 6 K- 1 。变温XRD研究还表明 ,Zr1 -xHfxW2 O8化合物从α ZrW2 O8相向 β ZrW2 O8相的转变温度随Hf4 +含量x的增加而略有升高 ,热重分析 (TGA )研究结果表明 ,Zr1 -xHfxW2

DB18C6/SiO_2复合材料对Zr(Ⅳ)和Hf(Ⅳ)吸附性能研究

通过溶液p H值、吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学试验,考察了DB18C6/SiO2复合材料对水溶液中Zr(Ⅳ)和Hf(Ⅳ)的吸附行为。结果表明,25℃下,溶液p H值为1.5时该吸附材料对Zr(Ⅳ)和Hf(Ⅳ)的吸附量最大,且吸附过程符合准二级动力学方程;DB18C6/SiO2对Zr(Ⅳ)的吸附行为属于放热自发过程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型;而对Hf(Ⅳ)的吸附行为属于吸热自发过程,吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型。此外,文中还通过元素分析和N2吸附分析确定了该复合材料的冠醚键合量和比表面积。

Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)体系的二元相图理论研究

采用相图计算(CALPHAD:Calculation of phase diagrams)方法对Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)5个二元体系进行了相图热力学研究.基于实验数据,通过热力学优化计算获得了一套描述液相及(αZr),(βZr),(Li),(Na),(K),(αSc),(βSc),(αHf)和(βHf)相的热力学参数.Zr-Li,Zr-Na和Zr-K体系中的气相视为理想气体.与实验相图数据对比发现,本文获得的热力学参数能够准确地描述实验相平衡数据.

Hf和Zr对FGH96合金PPB及力学性能的作用研究

采用PREP(等离子旋转电极法)制粉+HIP(热等静压)成形工艺制备FGH96合金,研究了w(Hf)+w(Zr)分别为0.0+0.04%、0.3%+0.04%、0.6%+0.04%和0.3%+0.06%时合金的显微组织,以及室温和800℃冲击性能,室温、650℃和750℃拉伸性能,650℃/970MPa持久性能。结果表明:FGH96合金的PPB未形成连续的网膜结构,对合金性能危害较小;适量的Hf可消除PPB组织,改善合金的高温性能,尤其能显著提高持久寿命和塑性,消除缺口敏感性;含Hf时,过量的Zr促使氧化物在粉末边界连续析出,严重降低合金持久性能。FGH96合金中,Hf、Zr的最佳含量为0.6%、0.04%。

佛冈高分异I型花岗岩的成因:来自Nb-Ta-Zr-Hf等元素的制约

华南南岭地区发育有大面积的与钨锡成矿相关的侏罗纪花岗岩,然而其中有些花岗岩的成因类型却难以确定。本文以佛冈岩体为例,结合前人已发表数据,对佛冈花岗岩体中Nb、Ta、Zr和Hf等元素的迁移特征及其原理进行探讨,并对佛冈花岗岩的成因类型进行了厘定。随着分异程度增加,佛冈花岗岩Nb和Ta含量增加,Nb/Ta（3.6～15.3）和Zr/Hf（17.3～38.9）比值降低并发生分异。随着Zr含量的降低,佛冈花岗岩的Zr/Hf比值降低,这一特征表明锆石的分离结晶作用使得佛冈花岗岩的Zr/Hf比值分异。Nb/Ta比值分异可能与角闪石和黑云母的分离结晶作用有关。随着Nb/Ta比值降低,Y/Ho比值增加,这一特征表明佛冈花岗岩Nb/Ta比值的分异也和岩浆演化后期的流体有关。佛冈花岗岩不含原生的富铝矿物,为准铝质到弱过铝质岩石。随着分异程度增加,佛冈花岗岩P2O5含量降低,表明它不是S型花岗岩。随着Y/Ho比值增加和Nb/Ta和Zr/Hf比值降低,佛岗花岗岩Ga/Al和Fe OT/Mg O比值增加,从典型I型花岗岩特征演化到类似A型花岗岩的地球化学特征。因此,我们认为佛冈花岗岩不是A型花岗岩而是高分异的I型花岗岩。区域上与成矿相关的流体和花岗质岩浆的相互作用和分离结晶作用,使得华南南岭地区的花岗岩地球化学特征复杂,所以其成因类型也变的难以确定。

元素Nb、Hf、Zr对γ-TiAl合金抗氧化性能的影响

在等原子比的γ-TiAl基金属间化合物的基础上添加Nb、Hf、Zr元素,熔炼了3种合金,研究了这3种合金在静止空气中的1600℃高温升温过程和700℃、800℃、850℃低温下恒温20 h的氧化行为。结果表明:合金4Nb-4Zr、合金4Nb-4Hf和合金8Nb在1600℃升温氧化过程中都存在一个孕育期,温度上升至1000℃以上才开始出现急速氧化的趋势。而700℃、800℃和850℃恒温氧化过程中不存在孕育期,氧化曲线呈现抛物线型。计算和修正了三种合金分别在700℃、800℃和850℃下氧化抛物线常数K_(p)值。三种合金氧化后氧化膜主要由致密的Al_(2)O_(3)和疏松的TiO_(2)组成。合金元素主要通过影响氧化膜中致密的Al_(2)O_(3)的量来控制合金的抗氧化性。元素Hf对提高TiAl合金中Al的活度作用明显,合金氧化膜中Al_(2)O_(3)量最多,合金抗氧化性最佳。元素Nb次之,元素Zr最差。

(Ti/Zr/Hf/Sn/W)NbMoTaV高熵合金性能第一性原理计算分析方法

为解决作为高超声速火箭橇滑靴材料的难熔高熵合金WNbMoTaV在应用中呈现本征脆性、室温塑性韧性低等问题,采用第一性原理计算方法,用Ti、Zr、Hf和Sn替换其中易氧化、塑性较差的W元素,来探究替换元素对高熵合金塑性韧性性能的影响机制。通过理论公式计算(Ti/Zr/Hf/Sn/W)NbMoTaV合金的7种相形成规律参数和内聚能,确定其都为稳定单一的体心立方结构;进而构建出相应的模型计算了这5种难熔高熵合金的弹性性质。弹性常数、泊松比ν、Pugh比k、柯西压力C_(12)-C_(44)、Zener各向异性系数A^(Z)和Chung-Buessem各向异性系数A^(G)的计算结果表明:(Ti/Zr/Hf)NbMoTaV相较替换W前的强度明显下降,塑性少量提升,各向异性略有下降,但剪切各向异性有所增加,而将W替换成Sn导致材料的强度和塑性都略有下降,各向异性增加,剪切各向异性降低明显。态密度分析得出上述现象产生的原因主要是Ti、Zr、Hf、Sn会造成合金材料的成键稳定性和共价性降低,从而导致基体理论强度下降。此研究可为难熔高熵合金的成分设计、改善性能和进一步应用提供一定的参考。