(ZrB_2+ZrC)/Zr_3[Al(Si)]_4C_6复相陶瓷在1000～1300℃空气中的恒温氧化行为

对原位热压烧结制备的(ZrB2+ZrC)/Zr3[Al(Si)]4C6复相陶瓷在1 000~1 300℃空气中的恒温氧化行为进行研究。结果表明:随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,复相陶瓷的氧化增量和氧化速率均逐渐增大,材料的氧化过程遵循抛物线规律。ZrB2+ZrC的引入降低了材料的抗氧化性能,复相陶瓷的氧化层表面主要由m-ZrO2、少量t-ZrO2和莫来石组成,疏松多孔,未能形成有效阻止氧扩散的致密氧化膜。在相同氧化温度和氧化时间下,(ZrB2+ZrC)/Zr3[Al(Si)]4C6复相陶瓷的单位面积氧化增量、氧化速率以及氧化层厚度均大于单相Zr3[Al(Si)]4C6陶瓷。     

磁化焙烧冷却过程中磁铁矿氧化动力学

针对磁化焙烧冷却过程开展了研究,考察了磁铁矿氧化反应分数和反应速率的变化规律,并采用模型匹配法进行了氧化动力学分析.结果表明:磁化焙烧冷却过程中,氧化温度对反应分数和反应速率均有着显著的影响;相同氧化时间下,反应分数和反应速率随氧化温度的升高而增加;不同氧化温度下,反应分数和反应速率随反应时间变化呈现出相同的变化规律;磁铁矿氧化过程动力学机理函数为n=4的Avrami-Erofee方程,氧化反应的表观活化能为135.2kJ·mol,指前因子为6.19×10¹⁰min^-1.     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

兰钨的相组成与工艺参数的关系

用氢轻度还原仲钨酸铵(APT)所得兰钨的组成随还原温度不同而变化。在275℃为非晶态铵钨青铜(ATB);在325℃为结晶态ATB;随着还原温度升高,ATB含量逐渐减少,在575℃的试样中不存在ATB。超过325℃时,出现W_(20)O_(58),其含量随温度升高而增加,在525℃达到最大值,然后随温度继续升高而迅速减少。在525℃至575℃之间,还原产物的相组成发生显著变化,由ATB和W_(20)O_(58)组成的物相迅速转变为由WO_2、β-W和α-W所组成的物相。本文给出了兰钨的相组成与APT还原温度的定量关系。与用氢还原WO_3相比,在APT的轻度氢还原过程中,β-W出现的温度范围广,且含量高。 在450℃用氢还原APT,当还原时间为5min时,产物是结晶态ATB;随着还原时间延长,将出现W_(20)_O_(58),并逐渐增多,而ATB的含量则逐渐减少。本文实验地研究了在450℃用氢还原APT时所得兰钨的相组成与还原时间的关系。     

20g钢在高温下氧化行为的研究

通过20g钢分别在600℃,800℃高温条件下的氧化实验,用静态增重法测出氧化动力学曲线,其近似于三条斜率不同的直线,且随温度的增加氧化速率变大;对氧化膜进行X-Ray衍射,SEM以及能谱分析,结果表明,其氧化膜的氧化物为Fe3O4.O,呈针状及片状,且发现其氧化物晶粒开始形成的位置是随机的,氧化初期的氧化速率较大,随后趋于平缓,并且氧化一直从表层开始发生。     

Al对Cu-20Ni-19Fe合金微观组织和高温抗氧化性能的影响

为了解决Cu-Ni-Fe惰性阳极在铝电解过程中高温抗氧化性能差的问题,采用真空熔炼法制备不同Al含量的Cu-20Ni-19Fe-xAl(x=0%,6%,8%,10%,质量分数,下同)合金,于850℃和1.013×10~5 Pa氧分压下进行高温氧化实验,氧化时间为100 h,研究Al添加量对合金微观组织结构及高温氧化性能的影响。结果表明:铸造Cu-20Ni-19Fe合金由富Ni/Fe的枝晶相(γ_1)和富Cu, Ni的基体相(γ_2)组成;添加6%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,Al固溶在合金基体中;添加8%和10%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,微观组织中形成了针状或块状NiAl相,且NiAl相随Al含量的增加而增多;Cu-20Ni-19Fe合金在850℃和1.013×10~5 Pa氧分压下氧化动力学呈直线规律;添加Al元素后,合金的高温氧化动力学曲线由直线转变为指数规律,Al含量越高,合金氧化速率指数越小。Al元素的加入提高了Cu-20Ni-19Fe合金的高温抗氧化性能,使其有望成为惰性阳极铝电解中的备选阳极材料。     

冷轧钢板的氧化还原动力学研究

在还原气氛和450～550 ℃温度范围内,将氧化后的冷轧板试样还原.研究了冷轧钢板的氧化动力学以及还原温度对氧化铁还原速率的影响,结果表明:冷轧钢板的氧化层的质量随时间增长服从抛物线规律;还原温度对还原速率常数有很大影响,呈指数关系增长,还原温度越高,还原速率越大.     

钛精粉氧化过程中物相转变

采用热重分析和恒温实验法研究了攀枝花钛精粉氧化过程中相的存在形式及其转变规律.X射线衍射结果和微观形貌分析表明:温度低于500℃,钛精粉未发生氧化反应;600℃时产生Fe2Ti3O9和TiO2相,其和原相Fe2O3相衍射峰强度均随温度的升高而增强;900℃时,Fe2Ti3O9相完全转变为Fe2TiO5相,且随温度的升高,TiO2相和Fe2O3相衍射峰强度逐渐减弱;在整个氧化过程中存在四个化学反应,其与烧结作用相互关联,使得氧化产物表面形成较多孔隙,变得凹凸不平且疏松.     

红格含铬钒钛磁铁矿球团矿物学和等温氧化动力学

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征.在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验.首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律.然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响.最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节.研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少.随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构.同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成.HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢.HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol-1,氧化率函数的修正参数u2=0.03.     

高温加热条件下钢坯氧化特性分析

对高温加热条件下的试验钢坯氧化特性进行分析,测定钢坯在不同加热方式、加热温度和加热时间下的氧化烧损率,用扫描电镜观察其氧化层结构。结果表明,空气条件下加热,试样氧化烧损率达16.39kg/m2;加入石墨条件下,氧化烧损率为7.23kg/m2;真空条件下,氧化烧损率极低,未出现熔融现象。低温阶段,试样氧化层呈疏松、多孔结构,850℃左右开始氧化,至1100℃左右氧化速率急剧增大,1380℃,液相熔渣从表面流淌不断裸露出新表面,氧化烧损率随加热时间延长呈线性增大。     

MECHANISM OF NANOSTRUCTURE IN OXIDATION OF Si1-xGex AL-LOYS

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和三维的纳米结构样品,用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构,并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDOM谱分别进行精细结构模拟,计算且测量出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布,并且反馈控制加工过程,优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件.我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点和量子层结构,我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度的匹配公式和理论模型与实验结果拟合得很好.     

二维碳/碳复合材料氧化机理研究

研究了两种二维碳／碳复合材料的氧化行为和氧化机理，通过对其恒温氧化动力学曲线的测定和分析，得到氧化速率与温度、时间、氧的体积流量等的对应关系。研究结果表明，两种碳／碳复合材料的氧化动力学过程基本相同，其氧化过程均分为两个阶段：氧化失重率小于约60％时为线性氧化阶段，大于60％时为对数型氧化阶段。不同阶段的氧化速率不同，活化能也有差别。线性氧化阶段的氧化机理从低温时以化学反应为控制步骤转变为高温时以化学反应及扩散共同为控制步骤。     

后氧化对陶瓷热喷涂层结合强度的影响

以ＺｒＯ２热喷涂陶瓷层为代表，从工艺过程中的氧化现象着手，绫化学后处理中的氧化问题进行了大量的实验。以这些实验结果为依据，分析了氧化对涂层结合强度的影响，初步揭示了后氧化对热喷涂陶瓷层结合强度的影响规律。     

端羟基聚丁二烯—聚氨酯氧化反应动力学及其反应机理的研究

用DSC研究了端羟基聚丁二烯聚氨酯的热氧化反应动力学。结果表明:端羟基聚丁二烯聚氨酯的热氧化反应发生在软段不饱和双键。热氧化反应的温度约470K附近,氧化反应级数接近于2,热氧化反应表观活化能范围约为200～350KJ./mol,氧化反应热在80～200J./g范围内,其中异氰酸酯的种类及扩链剂对其氧化反应有较为明显的影响,具有刚性苯环结构的异氰酸酯和二醇扩链剂可以明显地提高其抗氧化性能。软段分子量对其氧化反应影响不大,且无明显的规律性。     

氮化硅结合碳化硅材料抗氧化性能的研究

研究了氮化硅结合碳化硅材料１１００℃时的高温氧化行为，结果表明，该材料的氧化特性符合氧化动力学方程；高温氧化产物的数量及其特性对材料室温强度的变化起主导作用；随氧化硅含量降低或碳化硅颗粒的增大，材料的抗氧化性能得到明显改善。     

铝在硫酸中阳极氧化的研究

采用稳态恒电位阳极极化法,研究了铝片在硫酸中阳极氧化的电流与电压的关系和电流与浓度的关系.并采用Chao-Lin-Macdonald,Siejka以及Vermilyea等人的理论,推导出稳态时电流与电压关系式和电流与浓度关系式.将理论推出式与实验结果相比较,表明在一定条件下,二者相吻合.这说明该种理论在一定条件下,可用于稳态时铝在硫酸中的阳极氧化.结合前人的研究,本文提出了铝在硫酸中阳极氧化的微观模型.     

臭氧氧化降解废气中的苯及其反应性能

研究了苯在101．3kPa和298K下气相臭氧氧化反应动力学．实验结果表明．总的反应级数为1,只与臭氧浓度有关,与苯的浓度无关,反应速率常数为0．0011S-1．同时探讨了废气中的苯在两种反应器中臭氧氧化降解过程的性能．     

SiGe合金氧化层中的纳米结构

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和三维的纳米结构样品，用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构。并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDOM谱分别进行精细结构模拟。计算且测量出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布，并且反馈控制加工过程。优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件。我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点和量子层结构，我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度的匹配公式和理论模型与实验结果拟合得很好。     

MoSi2低温氧化行为的研究

通过热重量分析法（简称ＴＧＡ法）测定了ＭｏＳｉ２在低温下氧化不同时间后的重量变化,发现５００℃比４００℃或６００℃时的氧化速率明显加快,但未出现“ＰＥＳＴ”现象．认为“ＰＥＳＴ”与氧化层中相的组成有密切关系,氧化时表面生成的致密ＳｉＯ２保护层是阻碍氧化深入进行的重要原因．图３,参４．