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铁基非晶材料高效处理工业废水的研究现状
1
作者
裴烈飞
刘子仪
袁子洲
《电镀与精饰》
北大核心
2025年第2期74-81,88,共9页
原子无序堆积的非晶合金(MGs)作为环境功能材料应用于工业废水的处理是近年来水处理领域研究的热点。本文综述了铁基非晶合金(Fe-MGs)处理染料、重金属以及其他各类废水的研究现状。按照Fe-MGs与污染物之间电子传递方式的不同,探究了直...
原子无序堆积的非晶合金(MGs)作为环境功能材料应用于工业废水的处理是近年来水处理领域研究的热点。本文综述了铁基非晶合金(Fe-MGs)处理染料、重金属以及其他各类废水的研究现状。按照Fe-MGs与污染物之间电子传递方式的不同,探究了直接还原和间接氧化两种降解机理。通过与零价铁(ZVI)的对比分析得到,Fe-MGs具有较高反应活性的原因在于其较低的激活能、较负的氧化还原电位、特殊的能带结构以及疏松的产物层。并指出当前研究中仍存在着理论研究不足、金属离子浸出和实验条件单一等问题,在此基础上提出了合理的建议和展望。
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关键词
非晶合金
工业废水
直接还原
间接氧化
反应活性
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职称材料
C/SiC喷管及其超高温抗氧化涂层烧蚀行为模拟研究
被引量:
3
2
作者
白瑀
汤富领
+3 位作者
杨彦龙
薛红涛
曹生珠
张凯峰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期305-311,共7页
目的提高C/SiC材料发动机喷管的高温抗烧蚀性能。方法基于质量、能量守恒和物性方程建立发动机喷管内燃气湍流模型,应用数值模拟方法计算喷管基体和各涂层的线烧蚀速率,并验证模型的准确性。通过比较不同种类涂层的抗烧蚀性能及涂层间...
目的提高C/SiC材料发动机喷管的高温抗烧蚀性能。方法基于质量、能量守恒和物性方程建立发动机喷管内燃气湍流模型,应用数值模拟方法计算喷管基体和各涂层的线烧蚀速率,并验证模型的准确性。通过比较不同种类涂层的抗烧蚀性能及涂层间匹配性,建立多元复合涂层体系,分析体系烧蚀行为及烧蚀机理,对HfO2-ZrC-SiC-C/SiC四元体系在不同温度下的线烧蚀速率进行计算。结果 Hf系、Zr系涂层抗氧化烧蚀性能优异,最大线烧蚀速率皆处于0.3~1.2μm/s之间。HfO2具有良好的抗烧蚀性能和自身稳定性。相较其他体系,HfO2-ZrC-SiC-C/SiC体系喷管的喉部及扩散段线烧蚀率更低。体系在7 MPa下,分别在1700、2100、2500、2900K计算了线烧蚀速率,最大线烧蚀速率区域产生了迁移现象,各温度梯度线烧蚀速率分别提高了174%、20.22%、18.04%。结论 HfO2能够有效地降低喷管收敛段的烧蚀速率,且适合作为复合涂层体系最外层。温度升高明显加剧了化学反应烧蚀和机械剥蚀,高温度下机械剥蚀是烧蚀的主要因素。
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关键词
超高温陶瓷涂层
烧蚀
C/SIC复合材料
发动机喷管
化学反应
数值模拟
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职称材料
C/SiC复合材料与抗氧化陶瓷涂层的优化匹配
被引量:
1
3
作者
杨彦龙
张凯峰
+2 位作者
曹生珠
汤富领
薛红涛
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期291-297,共7页
目的快速筛选与C/SiC复合材料界面热应力最低匹配的抗氧化涂层材料。方法在原用于单层陶瓷材料热冲击计算模型的基础上改造建立了一个简易但能合理解释热冲击下抗氧化涂层失效的解析模型。采用有限元模型对解析模型得到的界面热应力加...
目的快速筛选与C/SiC复合材料界面热应力最低匹配的抗氧化涂层材料。方法在原用于单层陶瓷材料热冲击计算模型的基础上改造建立了一个简易但能合理解释热冲击下抗氧化涂层失效的解析模型。采用有限元模型对解析模型得到的界面热应力加以验证,二者结果基本一致。结果当裂纹长度小于30μm时,裂纹对涂层-基体界面热应力的影响几乎可以忽略,然而,当涂层表面预制长度大于30μm的微裂纹或增加涂层中的微裂纹密度均能够有效降低涂层-基体界面的热应力,提高涂层在服役条件下的断裂临界温差,改善涂层材料的抗热震性,提高涂层的使用寿命。利用该解析模型计算出各温度下涂层-基体体系具体的断裂临界温差,并预测涂层-基体体系最危险的工作温度区间。结论解析模型可以用来方便地计算涂层材料的热应力和断裂临界温差,从而筛选出热应力最小匹配的涂层材料。C/SiC复合材料的抗氧化涂层中预制长度大于30μm的微裂纹,可有效提高涂层抗热震性能。
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关键词
有限元
C/SIC复合材料
热冲击
涂层
界面热应力
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职称材料
电动法联合铁基非晶渗透反应墙修复铜污染土壤
被引量:
1
4
作者
裴烈飞
《有色金属(冶炼部分)》
CAS
北大核心
2022年第5期95-101,共7页
首次采用铁基非晶合金作为渗透反应墙材料联合电动法(EK)修复冶炼厂周边受铜污染的农田土壤。在模拟土壤试验中,首先进行了以Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)非晶粉末和零价铁(ZVI)为渗透反应墙以及无渗透反应墙的电动反应。通过土壤连续浸提...
首次采用铁基非晶合金作为渗透反应墙材料联合电动法(EK)修复冶炼厂周边受铜污染的农田土壤。在模拟土壤试验中,首先进行了以Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)非晶粉末和零价铁(ZVI)为渗透反应墙以及无渗透反应墙的电动反应。通过土壤连续浸提分析电动过程中Cu^(2+)的迁移转化性能。Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复后总铜去除率最高可达82.7%,ZVI-EK可达74.9%,而单纯EK仅为67.5%。通过反应机理的探究发现,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)表面的产物层存在大量的垂直于反应界面的孔道结构,能够将Cu^(2+)快速传递到反应界面并被还原为稳定的Cu0,及时消除了由于Cu^(2+)的积累所产生的反向电势。在此基础上选用最佳试验组Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复实际铜污染土壤。结果显示,此方法的修复效果受污染土壤中铜的化学形态的影响较大,迁移态中铜的去除率仍保持在65.2%。因此,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)有望取代ZVI作为新型环境功能材料应用于土壤修复领域。
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关键词
Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)
非晶合金
电动法
铜污染
土壤修复
迁移性
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职称材料
题名
铁基非晶材料高效处理工业废水的研究现状
1
作者
裴烈飞
刘子仪
袁子洲
机构
白银矿冶职业技术学院矿冶工程学院
白银
有色
集团股份有限公司铜业公司
兰州理工大学有色金属先进加工及再利用国家重点实验室
出处
《电镀与精饰》
北大核心
2025年第2期74-81,88,共9页
基金
白银矿冶职业技术学院科研项目(Byky202308)
甘肃省高校创新基金项目(2021B-553)。
文摘
原子无序堆积的非晶合金(MGs)作为环境功能材料应用于工业废水的处理是近年来水处理领域研究的热点。本文综述了铁基非晶合金(Fe-MGs)处理染料、重金属以及其他各类废水的研究现状。按照Fe-MGs与污染物之间电子传递方式的不同,探究了直接还原和间接氧化两种降解机理。通过与零价铁(ZVI)的对比分析得到,Fe-MGs具有较高反应活性的原因在于其较低的激活能、较负的氧化还原电位、特殊的能带结构以及疏松的产物层。并指出当前研究中仍存在着理论研究不足、金属离子浸出和实验条件单一等问题,在此基础上提出了合理的建议和展望。
关键词
非晶合金
工业废水
直接还原
间接氧化
反应活性
Keywords
amorphous alloy
industrial wastewater
direct reduction
indirect oxidation
reaction activity
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
C/SiC喷管及其超高温抗氧化涂层烧蚀行为模拟研究
被引量:
3
2
作者
白瑀
汤富领
杨彦龙
薛红涛
曹生珠
张凯峰
机构
兰州理工大学有色金属先进加工及再利用国家重点实验室
真空技术与物理
国家
重点
实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期305-311,共7页
基金
国家自然科学基金(11764027)
真空技术与物理国家级重点实验室开放基金(ZWK1706)~~
文摘
目的提高C/SiC材料发动机喷管的高温抗烧蚀性能。方法基于质量、能量守恒和物性方程建立发动机喷管内燃气湍流模型,应用数值模拟方法计算喷管基体和各涂层的线烧蚀速率,并验证模型的准确性。通过比较不同种类涂层的抗烧蚀性能及涂层间匹配性,建立多元复合涂层体系,分析体系烧蚀行为及烧蚀机理,对HfO2-ZrC-SiC-C/SiC四元体系在不同温度下的线烧蚀速率进行计算。结果 Hf系、Zr系涂层抗氧化烧蚀性能优异,最大线烧蚀速率皆处于0.3~1.2μm/s之间。HfO2具有良好的抗烧蚀性能和自身稳定性。相较其他体系,HfO2-ZrC-SiC-C/SiC体系喷管的喉部及扩散段线烧蚀率更低。体系在7 MPa下,分别在1700、2100、2500、2900K计算了线烧蚀速率,最大线烧蚀速率区域产生了迁移现象,各温度梯度线烧蚀速率分别提高了174%、20.22%、18.04%。结论 HfO2能够有效地降低喷管收敛段的烧蚀速率,且适合作为复合涂层体系最外层。温度升高明显加剧了化学反应烧蚀和机械剥蚀,高温度下机械剥蚀是烧蚀的主要因素。
关键词
超高温陶瓷涂层
烧蚀
C/SIC复合材料
发动机喷管
化学反应
数值模拟
Keywords
ultra-high temperature ceramics (UHTC) coatings
ablation
C/SiC composites
engine nozzle
chemical reaction
numerical simulation
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
C/SiC复合材料与抗氧化陶瓷涂层的优化匹配
被引量:
1
3
作者
杨彦龙
张凯峰
曹生珠
汤富领
薛红涛
机构
兰州理工大学有色金属先进加工及再利用国家重点实验室
真空技术与物理
国家
重点
实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期291-297,共7页
基金
真空技术与物理国家级重点实验室开放基金(ZWK1706)
国家自然科学基金(11764027)。
文摘
目的快速筛选与C/SiC复合材料界面热应力最低匹配的抗氧化涂层材料。方法在原用于单层陶瓷材料热冲击计算模型的基础上改造建立了一个简易但能合理解释热冲击下抗氧化涂层失效的解析模型。采用有限元模型对解析模型得到的界面热应力加以验证,二者结果基本一致。结果当裂纹长度小于30μm时,裂纹对涂层-基体界面热应力的影响几乎可以忽略,然而,当涂层表面预制长度大于30μm的微裂纹或增加涂层中的微裂纹密度均能够有效降低涂层-基体界面的热应力,提高涂层在服役条件下的断裂临界温差,改善涂层材料的抗热震性,提高涂层的使用寿命。利用该解析模型计算出各温度下涂层-基体体系具体的断裂临界温差,并预测涂层-基体体系最危险的工作温度区间。结论解析模型可以用来方便地计算涂层材料的热应力和断裂临界温差,从而筛选出热应力最小匹配的涂层材料。C/SiC复合材料的抗氧化涂层中预制长度大于30μm的微裂纹,可有效提高涂层抗热震性能。
关键词
有限元
C/SIC复合材料
热冲击
涂层
界面热应力
Keywords
finite element
C/SiC composite
thermal shock
coating
interfacial thermal stress
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
电动法联合铁基非晶渗透反应墙修复铜污染土壤
被引量:
1
4
作者
裴烈飞
机构
白银矿冶职业技术学院矿冶工程学院
兰州理工大学有色金属先进加工及再利用国家重点实验室
出处
《有色金属(冶炼部分)》
CAS
北大核心
2022年第5期95-101,共7页
基金
甘肃省教育厅高等学校创新基金项目(2021B-553)。
文摘
首次采用铁基非晶合金作为渗透反应墙材料联合电动法(EK)修复冶炼厂周边受铜污染的农田土壤。在模拟土壤试验中,首先进行了以Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)非晶粉末和零价铁(ZVI)为渗透反应墙以及无渗透反应墙的电动反应。通过土壤连续浸提分析电动过程中Cu^(2+)的迁移转化性能。Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复后总铜去除率最高可达82.7%,ZVI-EK可达74.9%,而单纯EK仅为67.5%。通过反应机理的探究发现,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)表面的产物层存在大量的垂直于反应界面的孔道结构,能够将Cu^(2+)快速传递到反应界面并被还原为稳定的Cu0,及时消除了由于Cu^(2+)的积累所产生的反向电势。在此基础上选用最佳试验组Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复实际铜污染土壤。结果显示,此方法的修复效果受污染土壤中铜的化学形态的影响较大,迁移态中铜的去除率仍保持在65.2%。因此,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)有望取代ZVI作为新型环境功能材料应用于土壤修复领域。
关键词
Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)
非晶合金
电动法
铜污染
土壤修复
迁移性
Keywords
Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)
amorphous alloy
electrokinetic method
copper contamination
soil remediation
mobility
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铁基非晶材料高效处理工业废水的研究现状
裴烈飞
刘子仪
袁子洲
《电镀与精饰》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
C/SiC喷管及其超高温抗氧化涂层烧蚀行为模拟研究
白瑀
汤富领
杨彦龙
薛红涛
曹生珠
张凯峰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
3
C/SiC复合材料与抗氧化陶瓷涂层的优化匹配
杨彦龙
张凯峰
曹生珠
汤富领
薛红涛
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
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下载PDF
职称材料
4
电动法联合铁基非晶渗透反应墙修复铜污染土壤
裴烈飞
《有色金属(冶炼部分)》
CAS
北大核心
2022
1
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职称材料
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