新型Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2(x=0,0.25)的制备及表征

采用机械活化+热压烧结法制备新型Laves相Mg(Cu1-xAlx)2(x=0,0.25),通过XRD、SEM及EPMA分析烧结产物的物相、微观形貌和微区成分,并用微压痕法测试其硬度及杨氏模量.结果表明,添加Al元素后,未改变MgCu2的晶体结构,Al替代Cu的原子位置,晶格常数增大,衍射峰向低角度偏移;Mg(Cu1-xAlx)2(x=0.25)的致密性、硬度及杨氏模量均大于MgCu2,其断口表面有少量韧性撕裂棱存在,韧性提高.说明用轻质、抗氧化性能高的Al元素进行合金化,能够使MgCu2结构Laves相性能提高.     

AB_2型Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2的结构及其稳定性

采用机械活化+热压烧结法制备Laves相Mg(Cu1-xAlx)2(0≤x≤0.35),并对热压产物进行物相、微观形貌以及力学性能分析.从热力学、晶体学和合金电子理论角度分析Al合金化对Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的形成和性能的影响.结果表明:MgCu2中的部分Cu被Al替代,晶体结构没有改变,仍是C15结构Laves相.随着Al含量的增加,Laves相的晶格常数逐渐增大,致密度逐渐提高,晶粒尺寸增大,晶格畸变增大.随着Al替代量的增加,Laves相的硬度、杨氏模量增大,Laves相抗压强度为先增加后减小.Al进行合金化能够使Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的力学性能和热稳定性提高.     

La对AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn和ZnAl12Cu1(Mg)铸造合金力学性能的影响

利用Al-La中间合金制备了AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La和Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金,考察了不同的La含量对合金组织和抗拉强度、伸长率、冲击强度等性能的影响.研究结果表明:微量稀土La可以细化合金的晶粒,改变Si相晶粒大小和形状.与未添加La的合金相比,含有微量稀土La的AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La合金和Zn Al12Cu1(Mg)-x La合金具有更优良的力学性能.当AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn铸造合金中La添加量为0.15%(质量分数)时,铸造合金的伸长率增加2.7倍.含有0.1%(质量分数)La的Zn Al12Cu1(M g)-x La合金抗拉强度和伸长率相比于未添加稀土La的合金,分别增强1.3倍和3.2倍.含有0.3%(质量分数)La时Zn Al12Cu1(Mg)-x La的硬度增强1.8倍,但冲击强度是含有0.15%(质量分数)La时最高.综合考虑Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金的机械性能,稀土La的最优添加量为0.1%~0.2%(质量分数).     

H2在Mg(0001)和M(Sc～Zn)/Mg(0001)表面吸附、脱附性能研究

采用密度泛函方法,对H2在Mg(0001)及掺杂一系列的过渡金属的Mg表面的吸附行为进行了研究.结果表明,H2在Mg(0001),Fe,Co,Cu和Zn掺杂的Mg表面只存在物理吸附;在Sc,Ti,V,Cr,Mn和Ni掺杂的Mg表面时物理吸附和化学吸附都存在.H2在M(Sc～Zn)掺杂Mg表面解离的能垒均低于Mg(0001)表面.解离后的H原子易化学吸附在以下3种邻近的空位:Fe掺杂Mg表面的fcc-hcp1位;Ni掺杂Mg表面的hcp-hcp位;其余掺杂Mg表面的fcc-fcc位.计算结果显示,Ti,V,Cr,Mn,Ni掺杂在Mg表面可有效改善H2的吸附与解离性能.     

La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5-x)M_x(M=Si,Zn;x=0～0.5)储氢合金的相结构与电化学性能

研究Si和Zn元素分别部分替代Ni后合金La0.75Mg0.25Ni3.5-xMx(M=Si,Zn;x=0～0.5)的微观组织及电化学性能.X射线衍射(XRD)结果表明, La0.75Mg0.25Ni3.5-xSix合金由CaCu5型相、Ce2Ni7型相和LaMgNi4型相组成,随着Si含量增加,CaCu5型相明显增加.La0.75Mg0.25Ni3.5-xZnx合金由CaCu5型相、Ce2Ni7型相和LaNi3型相组成.随着Zn的增加,合金中Ce2Ni7型相逐渐减少,CaCu5型相和LaNi3型相则相应增加.电化学实验表明,2种元素的加入均使得合金的高倍率放电性能下降;Si的加入降低了合金最大放电容量和交换电流密度,但活化次数也随之减少,电化学循环稳定性提高.Zn元素的加入,对合金最大放电容量影响较小.     

添加Zn对5083铝合金组织和腐蚀性能的影响

通过铸锭冶金法制备5083铝合金、加0.7％Zn(质量分数)5083铝合金、β(Al3Mg2)相和τ(Mg32(Al,Zn)49)相,对添加Zn和未添加Zn的5083合金进行冷轧180℃,2h退火处理后,利用剥落腐蚀测试、极化曲线测定和透射电镜研究少量Zn对冷轧退火后5083铝合金组织和腐蚀性能的影响,并通过电化学测试研究β相、τ相与α(Al)的电化学特征.研究结果表明:退火后不含Zn的合金中杆状的β相在晶界连续分布,合金的剥落腐蚀等级为EA,腐蚀电位为-0.651V.而加入0.7％Zn的合金在相同状态下,τ相部分取代了β相,且其主要呈球状,在晶界、晶内不连续分布,合金的剥落腐蚀等级为PB,腐蚀电位为-0.54 V.加少量Zn明显提高5083合金的耐蚀性.测得β相的腐蚀电位(-1.085V)比α(Al)的腐蚀电位(-0.812 V)低,而τ相的腐蚀电位(-0.813V)与α(Al)的腐蚀电位基本相同,τ相的形成缩小第二相与铝基体的电位差,优化合金的耐腐蚀性能.     

Zn和Mg质量比对7055铝合金淬火敏感性的影响

通过测定时效曲线,结合金相显微镜和透射电镜等组织观察以及DSC分析,研究Zn和Mg质量比(4.10和4.67)对7055铝合金淬火敏感性的影响.结果表明:在120℃时效时,合金的淬火敏感性随着时效时间的延长而降低,而Zn和Mg质量比低的合金比Zn和Mg质量比高的合金的淬火敏感性高7％～11％:空气淬火时,Zn和Mg质量比低合金的再结晶晶粒内析出了较多粗大的η(MgZn2)平衡相,因而减少了过饱和固溶体中溶质原子的数量,降低合金的时效强化效果,提高合金的淬火敏感性:然而,Zn和Mg质量比高的合金在空气淬火过程中析出的η相较Zn和Mg质量比低的合金少,且在局部形成了S(A12CuMg)相.     

Mg-6Gd-(2-4)Y-1Zn变形镁合金的组织与性能

制备了3种不同成分的Mg-Gd-Y-Zn四元合金,并对其显微组织和力学性能进行了系统的研究.结果显示,Mg-6Gd-2Y-1Zn和Mg-6Gd-3Y-1Zn合金的铸态组织主要由α-Mg,(Mg,Zn)3Gd和18R-LPSO结构的Mg12Y1Zn1相组成.而Mg-6Gd-4Y-1Zn合金的铸态组织则主要由α-Mg,Mg24(YGdZn)5和Mg12Y1Zn1相组成.合金退火后,3种合金的退火组织均由α-Mg,Mg12Y1Zn1和14H-LPSO相组成.热挤压过程中Mg12Y1Zn1相被拉长,呈长条状沿挤压方向排列,而14H-LPSO相则分布于条状分布的Mg12Y1Zn1之间.挤压态合金经固溶和225℃时效(T6)处理后,显微组织中呈现14H-LPSO结构和β’沉淀相共存.对挤压后的合金直接进行时效处理(T5)过程中也发生了β’沉淀相,但14H-LPSO相体积分数少于T6态.3种合金中Mg-6Gd-4Y-1Zn合金在T6态的性能最好.     

Mg-3Al-1Zn-(0~0.5)Sr镁合金铸态组织中的第二相研究

为系统研究微量Sr对铸态AZ31镁合金组织中第二相的影响,且为含Sr的Mg-Al-Zn系合金设计提供理论基础,通过X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜观察(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,对Sr含量为0~0.5(质量分数,%,下同)AZ31镁合金铸态组织中的第二相的类型及形成原因进行了分析。结果表明：铸态AZ31合金中除了Mg17Al12相以外,还存在少量的小块状Mg21(Zn,Al)17相。添加Sr含量为0.1的AZ31合金中存在Mg17Al12、Mg21(Zn,Al)17相以及少量Al4Sr相,添加Sr含量为0.3的合金组织中能观察到Al4Sr、Mg21(Zn,Al)17相以及少量Mg17Al12相,而在添加Sr含量为0.5的合金中仅能观察到Al4Sr和Mg21(Zn,Al)17相,Mg17Al12相的形成受到抑制。此外,层片状共晶Al4Sr相的数量在质量分数为0.3~0.5的区间随着Sr含量的增加显著增多。     

Li2Mg2.95M0.05TiO6(M=Mg,Zn,Co,Ca)型 微波介质陶瓷介电性能研究

采用一步法制备了Li_2Mg_(2.95)M_(0.05)Ti O_6(M为Mg,Zn,Co,Ca)型微波介质陶瓷,讨论了掺杂离子种类对陶瓷烧结行为、组成、微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:所得陶瓷样品的主晶相为Li_2Mg_3Ti O_6,掺加Mg~(2+)的样品有少量Mg_2Ti O_4杂质相;掺加Ca~(2+)的样品可形成介电常数(ε_r)高达170,温度系数(τ_f)达+800×10~(-6)/℃且能够与主晶相共存形成稳定复合体系的Ca Ti O_3;掺Ca~(2+)的样品在1 370℃保温6 h,可得到介电常数(ε_r)为16.7,品质因数(Q×f)为83 900 GHz,谐振温度系数(τ_f)接近于0×10~(-6)/℃的最佳介电性能的样品.     

新型钨-氧簇化合物［Ni(en)3］2(BO3)(WO4)2(3H3Ｏ)的水热合成

利用中温水热法合成一种新型钨-氧簇化合物［Ni(en)₃］₂ (BO₃)(WO₄)₂(3H₃O). X射线 单晶结构分析结果表明, 该化合物属三方晶系, P-3m1空间群, 晶胞参数a=b=0.9335 (13) nm, c=1.2536(3) nm, α=90°，β=90°，γ=120°，V=0.9461(3) nm³, Z=1, D_c=1.912 Mg/m³, μ=7.104 mm^-1, F(000)=53 4, R=0.0323, R_W=0.1459.     

三苯基锡(Ⅳ) Ｎ，Ｎ-二丁基荒酸酯的合成、 表征、 晶体结构及生物活性

利用三苯基氯化锡和Ｎ，Ｎ-二丁基荒酸钠反应， 合成了三苯基锡(Ⅳ) Ｎ，Ｎ-二丁基荒酸酯. 通过元素分析、 红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征. 用X射线单晶 衍射测定了该配合物的晶体结构. 结果表明， 配合物中锡原子呈五配位畸变三角双锥构型.     

稀土配合物[Pr(1,3-pda)_(0.5)(nbca)_2(H2O)_2]的合成及结构研究

在水热条件下合成了一个新颖的Pr(Ⅲ)配合物[Pr(pda)0.5(nbca)2(H2O)2](pda=间苯二乙酸,nbca=5-硝基[1,1'-联苯]3-羧酸),并利用元素分析、X-单晶衍射、红外光谱、热重分析等对其进行表征.结果表明,该配合物属于单斜晶系,空间群为C12/c1,a=2.726 38(13)nm,b=1.010 66(5) nm,c=2.143 87(10)nm,β=94.258(1)°,V=5.891 0(5)nm3,Z=8.晶体结构分析表明:在该配合物中pr3+离子是1个8配位的配合离子,2个配体作为间隔物将稀土金属离子Pr3+链接形成[-Pr-pda-Pr-nbca-]nZ字形链,由5-硝基[1,1'-联苯]3-羧酸羧基的桥连支撑将1维链拓展为2维(6,6)波浪网面.     

Zn对5083合金显微组织和力学性能的影响

研究了5083合金添加1.5%~5%Zn(质量分数)对合金显微组织和力学性能的影响.通过SEM和EDS对铸态、均匀化处理后和轧制态合金的微观组织进行了表征并测试轧制态合金的拉伸性能.结果表明:铸态合金随Zn含量的增加偏析程度增加,金属间化合物主要为富Mg和富Zn相.均匀化处理后的合金具有良好的轧制性能,均匀化处理后合金金属间化合物量明显减少,部分未溶金属间化合物是Mg_2Si和Al_3Fe相.轧制显著降低晶粒尺寸,轧制试样的晶粒尺寸约150 nm.随着Zn含量增加轧制态合金的屈服强度和抗拉强度增加,延伸率有所下降.     

（Y，Zn，Sr）_3（P，VO_4）_2：Eu~（3＋），Bi~（3＋）的基质

研究了基质组成、化学键结构对荧光材料（Ｙ，Ｚｎ，Ｓｒ）３（Ｐ，ＶＯ４）２：Ｅｕ３＋，Ｂｉ３＋的发光性质和基质敏化的影响。实验表明在基质中引入Ｙ—Ｏ—Ｖ直线链，对基质的吸收和发射跃迁、能量传递有着良好的敏化作用。从理论上探讨了能量传递机理。     

［N(CH3)4］4［Mo10O18(OH)4(O2)10(O2)2］·6H2O的合成、晶体结构及表征

以质量分数30%过氧化氢为氧化剂,钼酸铵和四甲基氯化铵为原料,室温下采用常规的水溶液法成功制备了一种含有过氧与超氧基团的十核钼酸四甲基铵盐［N(CH₃)₄］₄［Mo₁₀O₁₈(OH)₄(O₂)₁₀(O₂)₂］·6H₂O,并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱表征及X线单晶结构分析.该化合物属于单斜晶系,P2₁/c空间群,a=1.443(16)nm, b=1.168(12)nm, c=1.693(17)nm,β=99.32(3)°, V=2.814(5)nm³, Z=2, D_c=2.441 g/cm³, R₁=0.035 6, wR₂=0.105 0(I>2, GOF=1.087.其阴离子呈中心对称结构,包含2个键长为0.114 5 nm的超氧基团和10个键长为0.143 5~0.148 1 nm的经典过氧基团.此化合物溶于水不稳定,但在室温下能稳定存在于固态,并能迅速将I^- 氧化成单质I₂,表明了该化合物由于结构中过氧和超氧基团的存在而具有强氧化性.     

B型Anderson结构Cr-Mo杂多化合物的合成、晶体结构及性质

在水溶液中合成了一个Ｂ型Anderson结构Cr-Mo杂多阴离子的二甲亚砜溶剂化合物,其分子式为： （NH₄）_３Ｈ_３（CrMo₆O₂₄H₆）₂（C₂H₆SO）₆. X射线单晶分析表明, 该化合物属三斜晶系, P1空间群, 主要晶胞参数为： a=1.428 9(3)　nm, b=1.429 5(3)　nm, c=1.626　3(3)　nm, α=63.93(3)°, β=90.00(3)°, γ=60.05(3)°, R=0.039 8. TG曲线表明, 化合物失重分三步进行, 化合物最后分解温度在494.41 ℃.     

由钾长石焙烧渣的酸化溶液制备高纯Al(OH)_3

以钾长石焙烧渣的酸化溶液为原料,Na_2CO_3溶液为沉淀剂制备高纯Al(OH)_3.实验考察了溶液终点pH值、反应温度、陈化时间、Na_2CO_3质量浓度对沉铝率的影响,得到优化工艺条件.采用化学成分分析,XRD,SEM,FTIR对Al(OH)_3粉体进行表征.结果表明:在反应温度50℃的条件下,加入质量浓度为300 g/L的Na_2CO_3溶液调节Al_2(SO_4)_3溶液,使其终点pH值至4.8,控制陈化时间40 min,沉铝率可达99%.得到的Al(OH)_3粉体为非晶态结构,颗粒均匀,表面粗糙,有团聚现象.     

用ESR法研究M(OH)2(M=Mg,Ca,Sr,Ba)与V2O5焙烧过程中的固相反应

通过ESR研究结果发现V2 O5在焙烧过程中可以失去晶氧 ,生成V4 ;当加入一定量的Mg2 ,Ca2 ,Sr2 和Ba2 时 ,促进了这一反应的进行 .     

Al含量对AZ系镁合金燃点的影响

为了考察AZ系镁合金中不同Al含量对其初始熔化温度、燃点以及热解起燃时所处状态的影响,对镁合金初始熔化温度及燃点进行测试, 采用FESEM扫描电镜对实验镁合金组织及燃烧前合金表面形貌进行观察,采用XRD对合金进行物相分析.结果表明,AZ系镁合金中Al含量较低时对燃点的影响表现为,随Al含量的增加低温熔点相β-Mg₁₇Al₁₂生成并逐渐增多,引起合金初始熔化温度的下降,降低了合金的燃点.同时,纯Mg及AZ31镁合金是在固态下起燃的;AZ61和AZ80镁合金是在半固态下起燃的,但AZ80的固相率更低.此外,Al含量的增加有利于合金起燃前表面膜的连续性与完整性,减缓合金燃点降低.