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阻氚用Fe-Al渗铝层表面稳态相Al2O3膜生长机理研究
1
作者 占勤 杨洪广 袁晓明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2330-2336,共7页
为阐释Fe-Al渗铝层表面暂态相Al2O3膜向稳态相α-Al2O3膜的转变机理,探索稳态相α-Al2O3膜制备的氧化工艺参数范围,采用掠入射角X射线衍射仪、辉光放电光谱仪、聚焦离子束、透射电镜等,结合热重分析对CLAM钢基体Fe-Al渗铝层在940~980℃... 为阐释Fe-Al渗铝层表面暂态相Al2O3膜向稳态相α-Al2O3膜的转变机理,探索稳态相α-Al2O3膜制备的氧化工艺参数范围,采用掠入射角X射线衍射仪、辉光放电光谱仪、聚焦离子束、透射电镜等,结合热重分析对CLAM钢基体Fe-Al渗铝层在940~980℃、1 Pa^20 kPa参数下的氧化生长行为进行了深入表征与机理分析。研究结果表明,在1 Pa^20 kPa氧分压范围内Al2O3膜生长初期反应速率常数随着氧分压的升高而增大,而后期反应速率常数反而随之下降;采用掠入射角X射线衍射仪对3~180 min氧化不同时期表面Al2O3膜的相结构进行了掠入射角分析,推测Al2O3膜的生长经历了从氧化初期形成暂态相γ-Al2O3(15 min)→过渡态相α-(Al 0.948 Cr 0.052)2O3(30 min)→稳态相α-Al2O3(120~180 min)的演变过程,最短相转变时间约60~90 min,连续Al2O3膜厚度约2000 nm;同时,结合聚焦离子束对30、120 min形成的Al2O3膜表面进行了精确定向切割制样,并采用透射电镜选区电子衍射分析验证了相转变前Al2O3膜结构为过渡态相α-(Al 0.948 Cr 0.052)2O3(113),转变后为稳态相α-Al2O3(113),证实了Cr作为第三组元促进暂态相向稳态相α-Al2O3的转变规律。 展开更多
关键词 阻氚涂层 al2o3膜 Α-al2o3 稳态相
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紫铜表面渗铝层的高温抗氧化性能 被引量：5
2
作者 王国凡 苗磊 +1 位作者 罗辉 张维义 《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第3期19-21,共3页
采用粉末包装法在紫铜表面渗铝。研究了紫铜和渗铝后的紫铜在空气中的高温氧化行为。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察、分析了氧化膜的微观形貌和相组成,并讨论其氧化机理。结果表明:紫铜渗铝后不仅提高了高温抗氧化性能,... 采用粉末包装法在紫铜表面渗铝。研究了紫铜和渗铝后的紫铜在空气中的高温氧化行为。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察、分析了氧化膜的微观形貌和相组成,并讨论其氧化机理。结果表明:紫铜渗铝后不仅提高了高温抗氧化性能,而且氧化行为及其氧化层的结构也发生了变化。未渗铝的紫铜试样700℃氧化100 h后相组成为Cu2O和CuO,而渗铝后试样表面优先形成A l2O3氧化膜。氧化动力学曲线为抛物线型。 展开更多
关键词 紫铜 渗铝层 高温氧化 氧化铝膜 光学分析
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微米/纳米Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研制 被引量：6
3
作者 徐立强 侯志刚 +1 位作者 黄传真 刘加光 《工具技术》 北大核心 2007年第9期17-19,共3页
在试验的基础上系统研究了纳米级Al2O3的含量对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微结构的影响。结果表明,纳米Al2O3的添加可大幅提高Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能,特别是硬度和断裂韧性明显提高,克服了Ti(C,N)基金属陶瓷硬度较低的缺点,... 在试验的基础上系统研究了纳米级Al2O3的含量对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微结构的影响。结果表明,纳米Al2O3的添加可大幅提高Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能,特别是硬度和断裂韧性明显提高,克服了Ti(C,N)基金属陶瓷硬度较低的缺点,扩大了其应用范围。通过对材料微观结构的观察和分析,认为纳米Al2O3的添加细化了基体晶粒,主要断裂模式为穿晶断裂,晶粒的细化和断裂模式的改变是材料力学性能提高的主要原因。 展开更多
关键词 TI(C N)基金属陶瓷 纳米al2o3 力学性能 显微结构
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FeCrAl合金的液态LBE/Pb腐蚀研究进展 被引量：5
4
作者 马良义 台鹏飞 +4 位作者 王志光 庞立龙 申铁龙 姚存峰 李靖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期195-200,共6页
铅铋共晶(LBE)因其良好的物理性能和低化学活性,成为加速器驱动次临界系统(ADS)和铅基堆(LFR)冷却剂的优选材料,但高温下结构材料与 LBE 接触会引起结构材料性能的退化,而 FeCrAl 合金具有优良的抗高温性能、耐腐蚀性能和力学性能等,在... 铅铋共晶(LBE)因其良好的物理性能和低化学活性,成为加速器驱动次临界系统(ADS)和铅基堆(LFR)冷却剂的优选材料,但高温下结构材料与 LBE 接触会引起结构材料性能的退化,而 FeCrAl 合金具有优良的抗高温性能、耐腐蚀性能和力学性能等,在作为 ADS 和 LFR 的重要候选结构材料上有很大的潜能。近年来,针对高温液态 LBE/ Pb 环境下 FeCrAl 系列合金的腐蚀行为及其机理,科研人员开展了大量的研究并取得了一系列成果。 然而,因腐蚀现象影响因素众多,未能形成系统的 FeCrAl 合金腐蚀的评价机制,而且针对其不同条件下的腐蚀机理的研究也很欠缺。 FeCrAl 合金耐腐蚀性能的提高也是被关注的焦点。氧浓度、温度、元素含量是影响 FeCrAl 合金腐蚀过程的关键因素,因此,近年来研究人员在宽温域(400 ~900 ℃)、氧浓度10^(-3)% ~10^(-8)%(质量分数)范围内开展了具有针对性的实验研究和理论模拟,并绘制了耐 LBE 腐蚀的 FeCrAl 合金三元相图。 研究结果表明,在合适的氧浓度、温度下,FeCrAl 合金表面形成的致密、连续的氧化层成为材料耐 LBE 腐蚀的关键,也得出了在不同温度及元素含量情况下氧化层形成的条件边界图。 此外,以 FeCrAl(Y)为基础添加活性元素调制的第二代 FeCrAl 合金和在成熟材料(如 316L、T91 等)上制备 FeCrAl 系列合金涂层,也是提高结构材料耐腐蚀性能的主要途径。本文首先简要介绍了 FeCrAl 合金材料的组分、结构、常规性能及其研发现状,然后对该材料在高温液态 LBE/ Pb 中腐蚀实验研究进展进行了归纳综述,总结了氧浓度、温度、合金元素、涂层工艺对材料腐蚀过程的影响,以及腐蚀对材料力学性能的影响,探讨了该材料的 LBE/ Pb 腐蚀机理、存在问题以及可能提高耐腐蚀性能的措施。 展开更多
关键词 FeCrAl合金 LBE/Pb腐蚀 氧化铝层 腐蚀机理
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热处理工艺对22MnB5钢铝硅镀层氧化层厚度和组织演变的影响 被引量：8
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作者 谢昀映 成毅 吴广新 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期245-253,共9页
目的探究奥氏体化工艺对铝硅镀层氧化层厚度和微观组织的影响规律及其演变机理。方法以热浸镀Al-10%Si的22MnB5为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱仪(GD-OES)和X射线衍射仪(XRD)等仪器,观察镀层在奥氏体化过程中氧化层... 目的探究奥氏体化工艺对铝硅镀层氧化层厚度和微观组织的影响规律及其演变机理。方法以热浸镀Al-10%Si的22MnB5为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱仪(GD-OES)和X射线衍射仪(XRD)等仪器,观察镀层在奥氏体化过程中氧化层厚度的变化和微观组织的演变规律。结果当试样以15℃/s的速率升温到900℃后立即水淬,镀层氧化层最薄,当试样升温到900℃保温5 min后水淬,镀层氧化层出现了不同程度的开裂,镀层表面出现孔洞和脱落的现象,氧化层厚度明显增加。结论奥氏体化保温时间比奥氏体化升温速率对镀层氧化层厚度的影响更大,保温时间越长,氧渗入镀层的深度越深,氧化层越厚,奥氏体化时间的延长不利于镀层氧化层保持完整性,影响镀层对钢基体的保护功能。镀层及其氧化层的微观组织演变规律为:镀层中首先形成Al2Fe3Si3(τ1)和Fe2Al5相,随后Fe2Al5相生长并伴随FeAl2相形成,而后FeAl2+Fe2Al5相生长且有FeAl析出,随后FeAl相生长,氧化层出现孔洞,最后氧化层破裂,镀层表面孔洞增加,最终组织为FeAl2+Fe2Al5+FeAl。 展开更多
关键词 Al-Si镀层 奥氏体化 金属间化合物 氧化层 组织演变
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催化分解N_2O的催化剂工业中试应用条件研究 被引量：4
6
作者 曹雨来 仇杨君 +4 位作者 于泳 程亮 宋永吉 李翠清 王虹 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期80-83,共4页
以拟薄水铝石为载体,硝酸钴、硝酸铜、硝酸铈为活性组分制备γ-Al_2O_3负载钴铜铈复合氧化物(CoCuCe/γ-Al_2O_3)催化剂,考察了进行工业中试的制备条件,使得催化剂机械强度和N_2O转化率达到最优化。结果表明,催化剂成型形状为五叶草形(... 以拟薄水铝石为载体,硝酸钴、硝酸铜、硝酸铈为活性组分制备γ-Al_2O_3负载钴铜铈复合氧化物(CoCuCe/γ-Al_2O_3)催化剂,考察了进行工业中试的制备条件,使得催化剂机械强度和N_2O转化率达到最优化。结果表明,催化剂成型形状为五叶草形(内径3mm、外径8mm)、水粉比(去离子水体积与拟薄水铝石质量之比)为0.6mL/g、2.0%(质量分数)的硝酸作为胶溶剂、助挤剂配比(田菁粉质量与拟薄水铝石、活性组分质量之和的配比)为5%时,制备得到的催化剂机械强度和N_2O转化率达到最优化,满足催化剂机械强度不小于80N/cm、N_2O 90%转化率的温度不高于650℃、99%转化率的温度不高于750℃的工业中试要求。 展开更多
关键词 N2O 催化分解 γ-al2o3负载钴铜铈复合氧化物 机械强度 转化率 工业中试
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