旋转磁场对Al-Cu-Mn-Zr-V合金组织和性能的影响

以Al-Cu-Mn-Zr-V合金为研究对象,在合金凝固过程中进行旋转磁场处理,研究不同强度的磁场电流对Al-Cu-Mn-Zr-V合金凝固组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着磁场电流的增加,合金的凝固组织呈现先细化后粗化的趋势,力学性能呈现先增大后减小的趋势,但均优于未处理的合金。旋转磁场处理后的合金晶界处的第二相分布更加密集,综合性能显著提升。当磁场电流为160 A时,Al-Cu-Mn-Zr-V合金凝固组织和力学性能的改善效果最为显著,其平均晶粒尺寸为90.5μm,抗拉强度和伸长率达到峰值,分别为243.16 MPa和11%。

Al/Zr-V/Mo多层膜的吸氘性能研究

对Al/Zr V/Mo多层膜的吸氘性能进行了实验研究。铝膜仅在320 ℃有单一的除气峰,Zr V膜的除气峰有2个,分别为220和350 ℃。当铝层平均厚度小于 0 6μm时,Al/Zr V多层膜的除气峰类似于Zr V膜;大于0 6μm时,类似于铝膜。多层膜的吸氘量随铝膜的厚度增加逐步减小,直至铝膜的平均厚度为0 7μm后,吸氘量不再有大的变化,但有小幅波动。由于 Al膜在除气中有不同程度的破坏,当铝膜平均厚度小于0 6μm时,多层膜的吸氘速率变化行为类似于 Zr V膜;当铝膜厚度大于 0 6μm时,多层膜的吸氘速率受铝膜厚度的影响不大。

Ti-Zr-V-O/ATS复合脱硝催化剂的制备及其抗水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Ti-Zr-V-O复合脱硝催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试手段,分别对钛锆钒复合催化剂晶型、结晶形貌、组成及官能团结构等性能进行了分析表征。研究了H2O对催化剂选择性催化还原NO的影响。实验结果表明,Ti-Zr-V-O复合催化剂具有良好的脱硝催化活性和抗水性能。在空速为5 000 h-1时,反应温度240℃时,NO转化率达到96%;在10%的H2O作用下,Ti-Zr-V-O催化剂出现可逆水中毒现象,水蒸汽对低温脱硝活性具有抑制作用,对中高温催化活性具有促进作用。

高能球磨制备Zr-V纳米粉末

将初始Zr粉和V粉按一定比例混合 ,用高能球磨设备制备Zr V纳米粉末 ,利用XRD和SEM及TEM研究研磨过程中粉末的物相及粒度变化。结果表明 ,粉末的晶粒尺寸随研磨时间的增加而减少 ,适当增加转速 ,可以缩短晶粒细化时间 ;通过高能球磨可以制备出粉末晶粒尺寸在 10nm左右 ,粉末颗粒尺寸在 6nm左右的Zr

Ti-Zr-V-O复合催化材料的制备及其选择性催化还原NO

采用溶胶-凝胶法制备了Ti-Zr-V-O一体化脱硝复合催化材料,研究了锆掺杂对钛钒复合催化材料脱硝活性的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及N2物理吸附(BET法)等测试手段,分别考察了锆掺杂对钛钒复合氧化物晶型、结晶形貌、组成、官能团结构及比表面积的影响.实验结果表明,锆掺杂可以稳定锐钛矿晶型,细化晶粒、抑制晶体生长,改变催化剂的结晶形貌,增强固体酸性,从而优化Ti-Zr-V-O复合催化剂的催化性能.在Ti-Zr-V-O/ATS陶瓷颗粒整装催化剂存在下,以NH3为还原剂进行NO的选择性催化还原脱除,锆掺杂明显拓宽了催化活性温度窗口,往高温区偏移100℃;反应温度为300℃时,NO转化率提高了17.3%.

Ti-Zr-V吸气剂薄膜在管道的制备与真空性能研究

利用直流磁控溅射方法在单晶硅片和内径为22 mm、长度分别为500 mm和1500 mm的银铜管道内壁镀制了Ti-Zr-V非蒸散型吸气剂薄膜,并对镀膜管道的极限真空进行了测量。结果显示:在180℃下激活24 h后,镀制了Ti-Zr-V薄膜真空管道的极限真空度可以达到9.2×10^(−10) Pa。在关闭测试系统和离子泵的阀门后,系统仅依靠Ti-Zr-V薄膜的吸气依然能够维持在9×10^(−9) Pa很长时间。利用测试粒子蒙特卡罗法对薄膜的抽速和容量进行了分析和测量,结果显示,Ti-Zr-V薄膜对CO的初始粘附系数最大可以达到0.3,容量可以达到1.2个分子层。

轻量化氢原子钟Zr-V-Fe-Cr吸氢合金的研究

随着天文技术的发展,小型化天文卫星成为天文领域的研究热点。作为天文卫星核心部件的氢原子钟,轻量化也势在必行。目前,氢原子钟使用的吸附泵为多孔钛材料,它的氢容量小,体积大,激活温度高,无法满足氢原子钟小型化、轻量化的要求。研究了具有大储氢容量的Zr-V-Fe-Cr新型吸氢合金,并利用X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、储氢性能测试平台等进行了测试。结果表明,新型合金Zr-V-Fe-Cr的吸氢容量高于多孔钛,且吸氢性能满足使用要求。为氢原子钟的氢源系统轻量化提供了新的选择,有望应用于下一代轻量化氢原子钟。

ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF Zr-V-Ni SYSTEM HYDROGEN STORAGE ALLOYS

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｂｉｎａｒｙａｌｏｙｓＺｒＭ２（Ｍ＝Ｖ，ＣｒｏｒＭｎ３ｄｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌ），ＺｒＶ２ｍａｉｎｌｙｗｉｔｈａＣ１５Ｌａｖｅｓｐｈａｓｅｃａｎａｂｓｏｒｂｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｈｙｄｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎ...

MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF RAPIDLY SOLIDIFIED Al-Fe-Cr-Zr-V-Si ALLOY AND THEIR THERMAL STABILITY

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｒａｐｉｄｌｙｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒ...

基于多孔硅支架的钛锆钒非蒸散型吸气剂薄膜的制备及表征

非蒸散型吸气剂薄膜近年以来在真空领域受到广泛的研究与应用,但有限的吸气速率和吸气容量阻碍了其进一步的发展。文章使用双槽电化学腐蚀法制备了多孔硅支架,再经过直流磁控溅射沉积了非蒸散型钛锆钒吸气剂薄膜,获得三维结构薄膜吸气剂。通过高分辨场发射扫描电子显微镜、热重分析、真空吸氢测试分别对薄膜的形貌和吸气性能进行了研究。吸氢性能测试结果表明,沉积在硅片与多孔硅支架上的400 nm厚度的薄膜,最大吸气速率分别为0.035 L·s^(-1)·cm^(2)和0.100 L·s^(-1)·cm^(-2),提升了185.71%;吸气容量分别为0.143 Pa·L·cm^(-2)和0.353 Pa·L·cm^(-2),提升了146.85%。将薄膜沉积在多孔硅支架上,提高了吸气剂的比表面积和孔隙率,增大了气体分子与吸气剂表面的接触面积,促进了吸气剂对气体分子的表面吸附和扩散作用,有效的增强了非蒸散型吸气剂薄膜的吸气性能。

激活后的NEG薄膜在氖气保护下的应用研究

NEG薄膜目前已成为新一代同步辐射光源储存环真空室表面处理的主要手段,HALF光源拟采用镀Ti-Zr-V NEG薄膜的方式以满足储存环真空度的设计要求。在一些情况下,需要打开真空室以更换某些故障件或安装插入件等,这将使NEG薄膜暴露大气,严重损伤薄膜的吸气性能及使用寿命,此外也需要数周时间使真空度恢复到原有水平。因此采取向真空室充入Ne气的方法能在一定程度上保护激活后的NEG薄膜,从而避免再次激活薄膜以延长使用寿命和节省时间,另外进行了充入N_(2)的对比实验。结果表明,充入Ne气后,真空度恢复后能满足静态真空度的要求,无需激活,从而延长NEG薄膜的使用寿命并且节省时间。而充入N_(2)后,真空度恢复后达不到静态真空度的要求。但通过低温激活,NEG薄膜均能恢复一定活性并达到静态真空度要求。相对于N_(2),在Ne气保护作用下真空度恢复的更好。通过对残余气体的分析,发现低温激活前后Ne的含量均极低,对束流的稳定性不会产生影响,进一步证明了充入Ne气的可行性。

Ti-Al-V-Zr合金的团簇式设计及铸态组织和力学性能

Ti-6Al-4V是目前应用最广泛的钛合金,但其铸态强塑性不足。本研究设计思想基于Ti-6Al-4V合金双团簇成分式α-{[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))}_(12)+β-{[Al-Ti_(14)](V_(2)Ti)}_(5):首先通过改变β相团簇式个数为2,使合金成分偏向α-Ti,其次增加β相团簇式中V原子个数至3,提高了β-Ti结构单元稳定性,然后用不同个数Zr(x=1、2、3、5)替代β相团簇式中Ti,最后得到了团簇式α-{[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))}_(15)-β-{[AlTi_(14-x)Zr_(x)]V_(3)}_(2),设计了Ti-(6.64~6.82)Al-(2.42~2.35)V-(1.44~7.02)Zr(质量分数/%)合金,采用非自耗真空电弧炉熔炼制备合金铸锭,并用真空铜模吸铸成合金棒材,进而对不同合金样品进行显微组织表征和拉伸测试。结果表明:合金均由α'相马氏体组成,其形貌由针状魏氏逐渐转为网篮组织,其中Ti-6.64Al-2.35V-7.02Zr(Zr含量最高)合金为网篮组织,具有最佳的力学性能,屈服强度σ_(YS)为806 MPa,抗拉强度σ_(UTS)为963 MPa,伸长率δ为5.9%,相比于相同状态下Ti-6Al-4V合金,分别提高了23%、19%、51%;比强度和比硬度分别为217 kN·m/kg和0.71 GPa·cm^(3)/g,相比于Ti-6Al-4V合金分别提高了18%和10%。

超纯氩(氦)净化技术

介绍了超高纯氩气的提纯方法。通过采用联合的单元操作,可以生产99.9999%纯度的超纯氩气,同时大大减少了贵重吸气剂的消耗。

Zr和V对铝铜合金力学性能的影响

为寻找一种低热裂倾向的高强韧铸造铝合金材料 ,研究了锆和钒对铝铜系HA合金力学性能的影响规律。试验结果表明 ,添加适量的钒可以显著提高材料的抗拉强度和伸长率 ;

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。

热处理工艺对高强高导Cu-Cr-V-Zr-RE合金性能的影响

对Cu-Cr-V-Zr-RE合金进行热处理,研究了固溶温度、固溶时间、时效温度以及时效时间对合金显微硬度和电导率的影响。结果表明,该合金的最佳热处理工艺为920℃×1h固溶,550℃×1h时效。在该热处理工艺下,合金可以获得较好的综合性能,其显微硬度达到134HV,电导率达到80.5%IACS。

Zr-Ti-V合金的微观组织及吸氢性能

用Ti部分取代V对ZrV2合金进行合金化改性,研究铸态Zr-Ti-V合金的表面形貌,初始活化和吸氢动力学性能。发现,Zr-Ti-V合金具有较低的活化温度;由柱状晶和细小等轴晶组成的复合结构使其可以快速吸氢并具有良好的抗粉化能力。吸氢动力学曲线表现双斜率特征,573～673K之间存在一个临界温度Tc,在Tc以下,吸氢速率由大变小,受相变速率控制;Tc以上,吸氢速率由小变大,由表面过程控制。

(Ti-Cr)_(40)V_(55)Zr_5储氢合金的热处理改性

研究了(Ti-Cr)40V55Zr5储氢合金在真空热处理(1473 K下保温2 h和6 h)改性前后的相结构及储氢性能。XRD及SEM分析表明,(Ti-Cr)40V55Zr5铸态合金由BCC结构的固溶体主相和ZrCr2基第二相组成;经过热处理后,合金的BCC主相的晶胞体积有所增大,除了BCC主相和ZrCr2基第二相外,还出现微量的富Ti第三相。储氢性能测试表明,热处理后(Ti-Cr)40V55Zr5合金的动力学性能和活化性能均得到改善,室温最大吸氢量略微降低,但P-C-T曲线放氢压力平台倾斜度降低,平台宽度稍有增大,80℃有效放氢量增大。研究表明,在1473 K下经2 h热处理改性的(Ti-Cr)40V55Zr5合金具有较好的综合性能,首次吸氢即可活化,室温吸氢量为401 ml.g-1,80℃有效放氢量达到240 ml.g-1。

光谱学研究硅烷钒锆复合钝化膜的结构和成膜机理

在热镀锌钢板表面制备了硅烷钒锆复合钝化膜。用X射线光电子能谱(XPS)、射频辉光放电发射光谱(rf-GD-OES)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)表征了钝化膜的组成结构,分析了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。结果表明:硅烷之间互联构成了硅烷钒锆复合钝化膜的主成膜成分,无机缓蚀剂均匀分布在膜层中。钝化膜表面Si2p的XPS窄幅扫描谱100.7eV处的拟合峰和红外光谱在波数1 100cm-1 Si—O吸收峰变宽加强,表明硅烷以Si—O—Zn键的形式化学吸附在锌的表面,硅烷分子之间通过Si—O—Si键相互交联;红外光谱中1 650和1 560cm-1的两个酰胺特征峰,结合910cm-1的环氧特征峰的消失,表明γ-GPT的环氧基团在氨基活性氢的诱导下开环和γ-APT的氨基之间发生聚合反应形成交联的空间网状结构;rf-GD-OES分析发现钝化膜0.3μm处存在一层富氧层,钝化反应生成的ZrF4,ZrO2和钒盐等无机物均匀分布在钝化膜中。分析膜层组成结构和成膜前后的ATR-FTIR光谱,研究了成膜过程中发生的物理过程和化学变化,提出了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。

ICP-AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆

用ICP -AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆 ,研究了高频功率、雾化压力、辅助气流量、泵速对待测元素发射谱线强度的影响 ,优化的测定条件为 :高频功率 115 0W ,雾化压力 16 5 .7kPa,辅助气流量 0 .5L/min ,泵速 10 0r/min。该法测定结果的相对标准偏差不大于 1.2 % ,待测元素的回收率为 98.0 %～ 10 1.1%。