Al/Cu复合材料的制备与性能优化

采用电沉积工艺结合两次热轧工艺制备Al/Cu复合材料,对冷轧态变形后Al/Cu复合材料和时效后冷轧态Al/Cu复合材料的微观组织、室温拉伸性能和断口进行分析。结果表明,冷轧态Al/Cu复合材料界面结合良好,Cu以颗粒形式存在,时效后颗粒均匀分布在铝基体中,但时效温度为150℃和180℃时,组织中出现了微裂纹;冷轧变形后Al/Cu复合材料的力学性能有显著的提高,对冷轧态复合材料进行时效处理后得到,随着时效温度的升高,复合材料的强度明显下降,但80℃-10 min时效后复合材料的强度下降较小,说明此时Al/Cu复合材料中过饱和固溶体的析出弥补了位错的消失,使得复合材料强度得以保持。

FeCrAl合金管TIG焊焊接接头的组织及性能

采用TIG(Tungsten inert gas welding,TIG)焊对FeCrAl合金管同质材料进行焊接,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能谱仪等手段研究了焊后接头的显微组织特征、焊后接头不同区域氧化物颗粒的分布情况及焊接接头的力学性能。FeCrAl合金TIG焊通过填充等成分的FeCrAl合金丝材进行焊接,焊后焊接接头主要由焊缝区、热影响区及母材组成。其中焊缝区为粗大的铁素体组织,热影响区为细小的等轴晶组织。焊缝区的Y_(2)O_(3)氧化物颗粒发生了明显粗化并与基体反应生成复合氧化物Y_(3)Al_(5)O_(12)。TIG焊焊接FeCrAl合金管热处理后,焊接接头最大抗拉强度值为530 MPa,约为母材强度的80.8%,可以实现大口径、大壁厚的FeCrAl合金管材的对接接头的力学性能要求。

热处理工艺对M390/304闪光对焊焊接接头微观组织及力学性能的影响

本工作基于提高M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢焊接接头的力学性能并且使M390/304焊接接头达到高端刀具的硬度要求,对闪光对焊的M390/304焊接接头进行不同热处理工艺研究。实验采用拉伸、维氏显微硬度测试及扫描电镜(SEM)表征不同热处理工艺的焊接接头的力学性能及微观组织演变,并通过线扫描研究了不同热处理工艺下焊接接头的元素扩散,揭示了不同热处理工艺下焊接接头的断裂机理。研究结果表明,1150℃空冷热处理工艺为M390/304闪光对焊焊接接头的最佳热处理工艺,对应的抗拉强度和延伸率分别为494 MPa和15.7%,分别比焊态提高了2.7%和182%。延伸率显著提高是由于在1150℃空冷工艺下焊接接头的元素扩散程度较大,焊缝中化学成分的均匀性得到提高。不同热处理工艺下焊接接头的断裂类型均为脆性断裂,但断裂位置并不相同。断裂位置的变化是由于不同热处理工艺下C、Cr、Ni等元素的扩散程度不同,焊缝中碳化物的尺寸和形貌也不同,导致焊缝中第二相强化作用不同。

槲皮素磁性分子印记聚合物的制备及其吸附性能

以槲皮素(Qu)为模板分子、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酸(AA)为功能单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、H2O2-Vc为引发剂、KH570修饰的Fe3O4纳米颗粒为磁性载体,借助表面分子印迹技术制备了能够对Qu进行特异性识别的槲皮素磁性分子印迹聚合物(Qu-MMIPs)。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行了结构和性能表征。结果表明:Fe3O4磁性载体表面已成功包覆了分子印迹聚合物。与化学组成相同的磁性非印迹聚合物(Qu-MNIPs)相比,Qu-MMIPs对Qu有较高的吸附选择性。静态吸附平衡实验和Scatchard分析结果表明,Qu-MMIPs中存在两类不同的结合位点,平衡解离常数分别为1.646×10-6 mol/L和6.387×10-6 mol/L,最大吸附量分别为23.041mg/g和29.923mg/g。

多层组装磁性聚合物复合微球调剖剂的制备及性能

以四氧化三铁(Fe_3O_4)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯腈(AN)为原料,采用反相乳液聚合法和沉淀聚合法制备核-壳结构的磁性凝胶微球调剖剂P(AA-AM-AN)/Fe_3O_4.利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对P(AA-AM-AN)/Fe_3O_4进行了表征,研究了不同制备条件下调剖剂的吸水溶胀性能,探讨了其在模拟地层环境条件下的堵水调剖性能.研究结果表明,制备的具有超顺磁性的P(AA-AM-AN)/Fe_3O_4复合微球可实现磁性分离回收处理.由于疏水性聚丙烯腈的存在,所制备的磁性微球调剖剂具有良好的运送特性.当m(AN)∶m(P(AA-AM)/Fe_3O_4)为1.25∶1时,P(AA-AM-AN)/Fe_3O_4的吸水性能最优,吸水倍率高达82.8 g/g.另外,P(AA-AM-AN)/Fe_3O_4的吸水倍率随油藏地层水温度的增加而逐步增大,随NaCl含量的增加而逐渐降低.

表面接枝端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯对Hg(Ⅱ)的吸附性能

利用氯乙醇对合成的一系列接枝聚酰胺-胺树状高分子的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM)进行端基的羟基化修饰,制备接枝端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM-OH)。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、振动样品磁强计和X射线光电子能谱仪对样品进行表征,考察了不同因素下MGO-PAMAM-OH对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能,并研究了其吸附动力学和等温吸附过程。测试结果表明,成功制备了一系列MGO-PAMAM-OH样品,其中,接枝3. 0代端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM-OH-G3. 0)样品对Hg(Ⅱ)的吸附性能最好,最大吸附量为129. 98 mg·g^(-1)。MGO-PAMAM-OH-G3. 0对Hg (Ⅱ)的吸附为发生在均质表面的单层化学吸附。此外,在吸附过程中MGO-PAMAM-OH-G3. 0将Hg(Ⅱ)部分还原为Hg(Ⅰ)。

P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯的制备与表征

以单分散的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(St-co-MMA))微球为载体,FeSO_4·7H_2O和FeCl_3·6H_2O为铁源,NaOH为沉淀剂,在氧化石墨烯(GO)存在下,利用反相共沉淀法通过原位复合技术在P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯(P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和氮吸附-脱附等温线对P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO样品的结构和性能进行表征分析。研究结果表明:纳米级的磁性氧化石墨烯成功地负载在了微米级的共聚物P(St-co-MMA)表面,所制备的P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO微纳米复合物平均孔径为14.55nm,孔体积为0.204 2cm^3/g,比表面积为56.14m^2/g。该复合物具有超顺磁性和良好的磁响应性,能够满足磁分离的要求。

不同底材上制备的CrCuFeMnSiAl_x高熵合金的组成和性能

采用铝热法分别在铜底材和玻璃底材上制备了CrCuFeMnSiAl_x(x=0.75、1.0、1.5)高熵合金,采用XRD、SEM、EDS和硬度测试等方法研究了不同底材对合金的组成相和硬度的影响。结果表明,利用铝热法能成功制备出高熵合金,且所得合金的主相为BCC固溶体,并含有少量的简单立方结构。与铜底材相比,玻璃底材上制备的合金结晶度更好且成分更接近等摩尔比;粉碎后的合金粉末形貌呈不规则的多面体结构。同时,玻璃底材上的粉末平均粒径大于铜底材上的;玻璃底材上的合金的硬度(HV)在x=1时达最大值590。