M-ZrO2微球的制备及其光吸收特性

以碱式碳酸锆(ZrCO3(OH)2·ZrO2)为锆源,ZrCO3(OH)2·ZrO2在空气中热重-热差(TG-DTA)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了ZrCO3(OH)2·ZrO2在空气中热分解产物的物相、形貌和光吸收特性。研究结果表明,ZrCO3(OH)2·ZrO2在空气中的热分解过程主要分为两个阶段,第一阶段是在室温~200℃之间ZrCO3(OH)2·ZrO2受热失去OH-生成ZrCO3.ZrO2,第二阶段是在200~800℃范围内ZrCO3经过受热分解生产了M-ZrO2,其形貌“遗传”了ZrCO3(OH)2·ZrO2的原始形貌。在900℃下保温15min获得了M-ZrO2微球。M-ZrO2微球具有“红移”现象。

Cu/m-ZrO_2和Cu/γ-Al_2O_3对乙醇还原氨化制乙腈反应催化性能的比较

合成了Cu/m-ZrO_2催化剂,采用NH_2-TPD、CO_2-TPD、XRD、H_3-TPR和N_2O分解等手段对其进行了表征,考察了不同Cu负载量的Cu/m-ZrO_2和Cu/γ-Al_2O_3催化乙醇氨化还原合成乙腈效果,NH_3-TPD和CO_2-TPD结果表明,m-ZrO_2同时拥有酸中心和碱中心,而γ-Al_2O_3仅具有酸性中心。XRD和H_2-TPR进一步确定Cu/m-ZrO_2上存在高分散和集聚态2种CuO,而Cu/γ-A1_2O_3上可能存在CuO和CuAl_2O_4 2种Cu物种,催化效果与CuO状态密切相关。在低Cu负载量(如质量分数5%)的条件下,在催化乙醇氨化还原合成乙腈的反应中,Cu/m-ZrO_2比Cu/γ-Al_2O_3具有更高的催化活性和稳定性。

纳米m-ZrO_2+Al_2O_3复合材料力学性能的研究

研究了纳米m-ZrO_2颗粒初始含量对Al_2O_3为基体的复合材料烧结后所保留的四方相含量以及对硬度、断裂韧性和强度等力学性能的影响。随着纳米m-ZrO_2初始含量的增加，烧结样品中t-ZrO_2四方相的含量呈线性减少的趋势。纳米m-ZrO_2初始含量φ大于4％烧结样品显微硬度变化趋于稳定，当初始含量φ为4％时，样品的断裂韧性K_(IC)达到最大值5.84MPa·m^(1/2)，初始含量φ为2％时，断裂强度σf达到最大值395.0MPa，表明适量的纳米m-ZrO_2颗粒初始含量对Al_2O_3为基体的复合材料力学性能具有良好的改善作用。

CO_2激光诱发锆英石耐火材料结构转变的研究

通过对锆英石(ZrSiO_4)耐火材料进行激光表面重熔处理,耐火材料表面的致密度得到提高,组织发生了转变。采用SEM、EDX、XRD研究了激光诱发耐火材料的微观组织和相结构的转变。结果表明:在激光扫描速率为4～16mm/s范围内,均能有效熔化高熔点锆英石:随着扫描速率的增加,熔凝层厚度呈线性下降;扫描速度为4mm/s时,裂纹和孔隙得到消除,但增加到8mm/s、12mm/s、16mm/s时,熔凝区出现了孔隙且在重叠区产生了裂纹。激光熔凝区组织以枝晶结构和枝晶间偏析为主,激光熔凝处理导致相ZrSiO_4分解为ZrO_2和SiO_2,加热过程中SiO_2在一定程度上选择性气化,快速凝固过程中形成m-ZrO_2相取代了平衡条件下的ZrSiO_4相。

ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金加压烧结技术制备含单斜和立方2种晶型ZrO_2的铜基摩擦材料,研究在干摩擦及不同制动速度条件下,ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响;用光学表面分析仪和扫描电子显微镜分别对试样磨损表面形貌及磨屑形貌进行观察,探究ZrO_2晶型对粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的作用机制。结果表明:在相同条件下,含单斜相ZrO_2摩擦材料的摩擦因数及磨损量均高于含立方相ZrO_2的摩擦材料;随着制动速度的升高,2种材料的摩擦因数均降低,而含立方相ZrO_2材料摩擦因数降幅较小,同时两者的磨损量均呈现先上升后降低的趋势。随制动速度提升,含单斜相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由黏着磨损与犁削磨损转变为剥层磨损;而含立方相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由犁削磨损转变为犁削磨损与氧化磨损,最后转变为剥层磨损。

铝热还原氮化法制备ZrN-Al_2O_3-ZrO_2复合粉体

ZrO2材料与ZrN和Al2O3复合可提高其制品的热震稳定性，但关键之一是如何获得ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体。实验以d50为7．5μm的Al粉和粒径小于0．1μm的ZrO2粉为原料，采用铝热还原氮化法及热力学、TG-DTA和XRD等分析方法对ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体的制备工艺进行了探讨。结果表明：在Al—ZrO2与N2的反应过程中，Al氮化形成AIN以及ZrO2铝热还原氮化形成ZrN和Al2O3的反应温度，均主要发生在700～1100℃之间，但以后者的反应为主；期间还存在Al2O3固溶到ZrO2中使之形成c—ZrO2的反应，存在AIN与ZrO2形成Zr7O8N4和Al2O3的反应；当温达到900℃时，Al和AIN的衍射峰趋于消失，ZrN和Al2O3的衍射峰随温度升高而增强，至1000～1100℃时试样中的相成分趋于稳定，至1200～1300℃时各物相的衍射峰强趋于稳定；随Al含量由5％增加至25％及1100℃的烧制条件下，ZrN和Al2O3的衍射峰可由弱变强至占绝对优势。在N2气氛和1100～1200℃的温度条件下，采用15～25％的d50=7．5μm的Al粉和75～85％粒径小于0．1μm的m-ZrO2粉，可制备出具有理想相组成的ZrN—Al2O3-ZrO2混合粉体。

真空熔炼过程ZrO_2过滤器对FGH96净化作用研究

针对粉末高温合金FGH96真空熔炼浇铸过程,进行夹杂过滤,分析在真空状态下,不同目数ZrO_2过滤器对FGH96粉末高温合金的过滤效果,通过浮渣实验观察浮渣面积有逐渐减小的趋势。通过大样电解实验,定量分析了不同孔径ZrO_2过滤器对合金的净化效果。并且通过EDS分析合金夹杂的成分。本文从多方面评价了真空熔炼过程中不同孔径ZrO_2过滤器对粉末高温合金FGH96的净化效果。

锆合金氧化膜研究进展

简述了锆合金氧化膜的物相组成和转变及其对锆合金耐腐蚀性能的影响。并重点论述了锆合金的化学成分、热处理制度、表面改性技术及工作条件对锆合金氧化膜和耐腐蚀性能的影响。

锆-4合金高温高压水蒸气氧化行为

利用不连续称重法测定锆-4合金于330,400和500℃高温高压水蒸气氧化动力学曲线,并对氧化膜成分和物相进行分析。研究结果表明:实验温度下氧化动力学曲线符合yn=Kt+C的抛物线规律;氧化膜在沟壑位置形核逐渐覆盖表面,第2层氧化膜以片状开始出现;氧化物主要是t-ZrO2和m-ZrO22种,低温时由于氧原子供应不足导致金属原子富余氧原子缺失的氧化物出现。

模板剂对合成氧化锆晶体性质的影响研究

采用液相法,以ZrOCl2·8H2O为锆源,NaHCO3为沉淀剂,考察了模板剂对介孔氧化锆制备的影响。采用XRD、SEM、BET和TPD等手段对合成晶体微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征。结果表明,模板剂对合成氧化锆晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面化学性质具有较大的影响。以阴离子型SDS制得t-ZrO2,以非离子型PEG-6000制得m-ZrO2;m-ZrO2表面弱酸强度和弱酸总量大于t-ZrO2,但弱碱强度和弱碱总量小于t-ZrO2;以阴离子型SDS为模板剂,成功制备出比表面积214.76 m2/g,表面同时具有弱酸弱碱位的四方晶相介孔氧化锆。

单斜相氧化锆的加入对氧化铝脱水活性的影响

将单斜相氧化锆加入到氧化铝中,评价其对甲醇脱水活性。结果表明,单斜晶相ZrO2的引入降低了催化剂的活性,Zr含量较少时,高温焙烧时易与Al结合,生成Al0.08 Zr0.92O1.96。单斜相ZrO2系列催化剂(相比氧化铝)表面弱酸强度增加,但是弱酸量有所降低,表面酸量与Zr含量无明显线性关系。单斜相ZrO2系列催化剂比表面较小,孔径较大,催化剂比表面大且呈多孔分布对脱水有利。

单斜氧化锆晶体压痕的分子动力学模拟研究

利用分子动力学方法模拟研究了单斜氧化锆晶体在不同晶面和不同加载速率时压入的变形行为,并采用配位数方法分析了不同压痕深度下基体原子组态和位错的变化情况,比较了不同晶面压痕的载荷-位移曲线和变形行为。结果表明,三个不同晶面压入时单斜氧化锆晶体呈现出3种不同的滑移面;(100)和(001)面的压痕形貌分别表现出pile-up和sink-in现象,且在这两个面的压入响应均出现载荷-位移曲线的间断波动。对(001)面不同加载速率压痕的研究结果表明在低速率加载时应力驰豫现象对基体应变硬化与载荷波动现象影响显著。

ZrO_2晶型对Ni/ZrO_2催化剂CO甲烷化性能的影响

采用浸渍法制备了四方相ZrO2(t-ZrO2)和单斜相ZrO2(m-ZrO2)负载的Ni含量为10%的催化剂,在连续流动微反装置上考察了Ni/m-ZrO2以及不同温度焙烧Ni/t-ZrO2催化剂的CO甲烷化催化活性.采用N2物理吸附-脱附、H2-TPR、XRD、CO-TPSR及原位漫反射傅里叶变换红外光谱等技术对催化剂进行了表征.结果表明,在CO体积分数为1%,空速为20 000 h-1,常压的反应条件下,当CO转化率为50%时,Ni/m-ZrO2-673和Ni/t-ZrO2-673催化剂的反应温度分别为445 K和488 K,Ni/m-ZrO2-673催化剂的CO甲烷化活性远高于Ni/t-ZrO2-673催化剂.随焙烧温度的升高,Ni/t-ZrO2催化剂的CO甲烷化活性评价显著升高,产生这一现象的原因是在高温焙烧过程中Ni/t-ZrO2催化剂表面的t-ZrO2已转化为m-ZrO2,以m-ZrO2为载体的催化剂因m-ZrO2表面具有较多的配位不饱和O2-碱性中心和配位不饱和Zr4+-O2-位点而表现出高的CO甲烷化活性.

Electronic structures and optical properties of monoclinic ZrO2 studied by first-principles local density approximation + U approach

电子结构和单斜晶的 ZrO 2 的光性质(m-ZrO 2) 借助于第一原则的本地密度近似(LDA ) 被调查 + U 途径。没有所在地的库仑相互作用， m-ZrO 2 的乐队差距是 3.60 eV，比试验性的价值(5.8 eV ) 低得多。由在 Zr 原子上介绍 4d orbitals 的库仑相互作用(U d ) 并且 O 原子上的 2p orbitals (U 我们能复制的 p ), 乐队差距的试验性的价值。， m-ZrO 2 的计算绝缘的功能在四角形的 ZrO 2 和它是的立方的 ZrO 2 在它的想象的部分在乐队差距的边展出一个小肩膀不在，它与试验性的观察一致。肩膀的起源在原子价和传导乐队的边附近被归因于电子结构的差别。

单斜相纳米氧化锆基低温SCR催化剂脱硝机制研究

以纳米m-ZrO2为载体,用浸渍法制备出MnOx-CeO2/m-ZrO2催化剂,考察反应温度、活性组分负载量对催化剂NH3-SCR脱硝活性影响,探讨催化剂表面织构特征,分析催化剂脱硝活性机制.结果表明,在低温脱硝温度范围,提高反应温度、增加活性组分负载量,有利于催化剂脱硝效率的增加.110℃时,2.5%MnOx-CeO2/m-ZrO2脱硝效率为55.5%,15%MnOxCeO2/m-ZrO2脱硝效率达93.5%.XRD、BET、XPS、H2-TPR表征结果表明,催化剂表面具有良好的氧化还原能力,表面织构对脱硝反应有利.NH3-TPD测试显示,MnOx-CeO2/m-ZrO2催化剂的脱硝反应机制为:NH3吸附在催化剂表面的Lewis酸性位和Brnsted酸性位上,通过反应生成相应中间产物NH2NO或NH4NO2,中间产物进一步分解最终转变为N2和H2O;催化剂总脱硝反应效率中,在Lewis酸性位上的脱硝反应占比较大.