碳化硅涂层的离子注入改性

在SiC涂层表面注入Al^3＋,B^3＋,St^4＋,观察3种离子注入对涂层表面裂纹的封填情况,分析离子注入后涂层表面的相组成,考核离子注入对SiC-C／SiC材料抗氧化性能的影响。在1300℃模拟空气中氧化15h后,注入Al^3＋的复合材料的氧化质量损失比未经涂层改性的降低了0．3％,形成的玻璃氧化层中气泡和孔洞少,对涂层裂纹的封填效果较好但覆盖不均匀。注入B^3＋的复合材料的氧化质量损失比未经涂层改性的降低了0．1％,形成的玻璃氧化层的流动性好且覆盖均匀,但其表面多气泡和孔洞,破坏了玻璃氧化层对涂层裂纹的封填作用。注入Si^4＋的复合材料的氧化质量损失同注入B^3＋的试样基本相当,但是其氧化质量损失有增大趋势,表明Si^4＋的注入对改善材料的抗氧化性能无积极作用。     

采用在SiC毡上CVD—SiC涂层提高C／C复合材料抗氧化性能

最近发展起来的SiC纤维复合涂层，也就是SiC/SiC层与化学气相沉积（CVD）SiC结合形成复合涂层，已能够在高温下提高C／C复合材料的抗氧化性。形成的SiC纤维复合涂层约300μm厚，生产时先将SiC毡覆盖在3D－C／C基体材料上，然后浸渍一种碳粉与硅粉均匀分散的料浆进行化学气要沉积。通过化学气相沉积（CVD）过程，在复合材料上形成致密的涂层。在CO2－H2O－N2组成的混合气体（CO2 9％、N273％、H2O18％），1700℃下进行5h氧化实验，结果发现有SiC毡增强复合涂层比没有SiC毡增强复合材料失重率低。SiC纤维毡复合涂层由双层结构组成，里层是多气孔的SiC/SiC纤维层，外层为致密的SiC涂层。由于SiC/SiC纤维层热膨胀系数介于C／C复合基体材料与CVD－SiC涂层之间，因此，SiC/SiC中间层在复合材料中起了重要作用，从而由于热膨胀系数不同产生的热应力致使涂层开裂降低到最低程度。涂层试样氧化后，采用缓冲冲床（MSP）测试其残余强度。MSP测试结果表明氧化后C／C复合材料强度值呈发散性，从纤维折断面看有z轴方向分布纤维存在。然而，这种方法仅适用于测试小尺寸试样。从这篇论文中，可看出涂层后的C／C复合材料有高的抗氧化性，其氧化后仍能保持高的残余强度。     

表层SiC梯度分布Cf/C-SiC复合材料的制备与组织性能研究

为提高Cf/C复合材料的高温抗氧化性能，采用RCLD工艺技术，利用二次沉积法，沉积温度为700～1200℃，系统压力为0．1MPa，制备了表层SiC含量呈梯度分布的Cf／C复合材料。试样表层约1mm内，SiC含量由2．54wt％逐渐减少的梯度层。结果表明：新材料的耐磨性能较C1／C复合材料高20倍；同等氧化失重条件下，氧化相对质量损失是Gf／C复合材料的1／3。RCLD工艺具有操作简单，易于控制，生产成本低的突出特点。     

Cf/SiC 复合材料的 ZrB2-SiC/SiC 超高温陶瓷涂层研究

采用两步包埋法在Cf/SiC复合材料表面制备了Zr B_2-SiC/SiC超高温陶瓷涂层。借助SEM、XRD对涂层的微观结构及物相组成进行了分析研究,并进行了高温静态氧化和热震测试。研究表明,1500°C氧化5 h后,涂层表面覆盖有平整的玻璃相氧化层,氧化失重率为6.4%;热震测试10次后涂层的氧化失重率为14%。Zr B_2-SiC/SiC涂层能有效提高Cf/SiC复合材料的高温抗氧化性能。     

C/SiC复合材料表面化学气相沉积涂覆SiC涂层及其抗氧化性能

采用化学气相沉积法,在1 100 ℃,在碳纤维增强碳化硅复合材料表面制备SiC涂层,研究了涂层连续沉积和分4次沉积(每次沉积时间为6 h)所制备的SiC涂层的微观结构和涂层样品的氧化性能.结果表明:两种SiC涂层的厚度均约为40 μm,且4次沉积制备的SiC涂层为一个连续的整体.涂层连续沉积时,表面只出现裸露裂纹;分4次沉积制备时,表面出现大量边缘有SiC生长锥的附着裂纹,附着裂纹在高温氧化时易发生自愈合.与连续涂层样品相比,4次涂层能显著提高C/SiC样品的抗氧化性能.4次涂层样品经1 400 ℃,50 h氧化后,质量损失为0.88%,质量损失速率稳定在6.30 × 10-5 g/(cm2?h),且4次涂层样品具有优异的抗热震性能.     

碳/碳化硅复合材料上莫来石涂层的制备及氧化行为

以正硅酸乙酯[(C2H5)4SiO4,ethyl orthosilicate,TEOS]和硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]为原料,制各了莫来石(3Al2O3·2SiO2,mullite)溶胶,用浸涂法在碳磁化硅(Cf/SiC,下角f表示纤维,下同)上制备3Al2O3·2SiO2涂层(mullite coating,MC).对Cf/SiC和Cf/SiC MC进行了等温-氧化实验,并研究了两者的氧化规律.结果表明:Cf/SiC和Cf/SiC MC的氧化都可以划分为3个主要阶段:θ＜700℃;700℃＜θ1000℃;1000℃＜θ1200℃.在各个阶段,控制氧化速率的机理各有不同,Cf/SiC MC的氧化质量损失比Cf/SiC的低50%左右,表现出较好的抗氧化性能.     

A12O3/SOCW复合村料表面裂纹的高温自愈合与氧的传输

Al2O3／SiCw复合材料在高温空气中呈现良好的表面裂纹自愈合现象,由Vickers法压痕裂纹引起的材料强度急剧衰减可得到大幅度恢复提高。高温表面自愈合过程与复合材料表层SiCw氧化反应及氧的传输密切相关,应用180同位素示踪表明,从氧离子点阵空位以扩散方式传输到氧化反应层的氧,远低于以分子氧方式通过氧化铝氧化产物传输的氧。分子氧通过相界／晶界等快速通道传输到氧化反应物,SiC界面是高温和氧化反应自愈合过程持续进行的主要原因。     

自愈合基体改性SiC/SiC复合材料的制备与性能研究

为了提高SiC/SiC复合材料的自愈合性能,借助扫描电镜、X射线衍射及抗氧化性能测试等手段分别对硼硅酸盐改性SiC/SiC复合材料进行微观形貌、相组成分析及抗氧化性能分析。研究结果表明:在1100℃下氧化30h后,通过ZnO:B_2O_3:SiO_2含量比为4:2:4的硼硅酸盐改性后试样失重率由未改性的2.41%降为0.89%,硼硅酸盐玻璃表面出现明显的裂纹自愈合现象,基体内部也存在自愈合基体包裹纤维的现象,但其弯曲强度由未改性的240 MPa降为225 MPa。     

基于因素分析的C/SiC复合材料氧化动力学模拟

用因素分析法对C/SiC复合材料在氧气气氛下的氧化相对质量变化曲线进行了分析,确定了在不同温度区间内影响其相对质量变化的控制因素:在温度θ<700℃时复合材料的氧化速率由碳氧反应控制,属线性机制;随温度的升高,氧气通过涂层微裂纹的扩散将控制复合材料的氧化速率,属抛物线性机制;在温度θ>1000℃时,微裂纹逐步封闭,氧气通过SiO2生成层的扩散以及涂层表面的氧化将分别成为影响复合材料氧化速率的控制因素。在此基础上,建立了描述复合材料氧化过程的动力学模型。     

SiCf/SiC复合材料高温抗氧化研究进展

连续SiC纤维增韧SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC CMCs)具有低密度、优异的高温力学性能和抗氧化性能,在航空发动机热端部件上具有广阔的应用前景,具备提高发动机推重比和使用温度、减轻无效重量、简化系统结构等显著优势.延长SiCf/SiC复合材料在航空发动机高温氧化环境下的服役寿命是当前需要解决的难题.本文从纤维、界面相、基体、表面涂层四个方面综述了SiCf/SiC复合材料高温抗氧化研究进展.采用多元多层自愈合界面相、对基体进行改性以及采用表面自愈合整体涂层都可以有效提高SiCf/SiC复合材料在高温氧化环境中的使用稳定性和寿命.     

铝及其氮化物表面干法氧化的研究进展

介绍了铝及其氮化物表面干法氧化的研究现状及发展前景.总结了不同氧化方法对铝氧化膜性质的影响,并对采用干法制备铝氧化膜及氮氧化膜技术的发展前景进行了展望,指出采用铝表面的热氧化、多组分等离子氧化制备铝氧化膜或氮氧化膜将成为铝氧化技术新的发展方向.     

废水的深度氧化处理技术研究进展

介绍处理生物难降解有机物的各种深度氧化处理技术--光化学催化氧化、湿式催化氧化、超临界水氧化、电解氧化及其他深度氧化技术,阐述了各种技术的机理及研究进展,探讨了各项技术发展的前景与趋势.     

废水的深度氧化处理技术研究进展

介绍处理生物难降解有机物的各种深度氧化处理技术——光化学催化氧化、湿式催化氧化、超临界水氧化、电解氧化及其他深度氧化技术,阐述了各种技术的机理及研究进展,探讨了各项技术发展的前景与趋势。     

TiC基金属陶瓷的高温氧化行为

研究了以Fe-Cr-Si或Ni-Fe-Cr-Si为粘结相的新型TiC基金属陶瓷在850℃空气中的氧化行为,测定并计算了氧化增重与时间的函数关系及氧化速率.结果表明,这类陶瓷材料的氧化为"钝化型氧化",显示出较好的抗氧化性和力学性能.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段,分析了氧化膜的组成与结构,探讨了TiC基金属陶瓷高温下的耐氧化机理.     

Diesel Oxidation Catalysts

The diesel oxidation catalyst (DOC) has been part of diesel exhaust systems since regulations were introduced to limit the amount of harmful emissions released to the environment from diesel engines. The DOC primary functions are oxidation of CO, unburned hydrocarbons, and NO, while active hydrocarbon oxidation can also be used to generate exotherms required for downstream components. This review will describe work that has attempted to understand the reactions, both desired and undesired, that occur over the catalyst. First, the history, configuration, and components of the DOC will be discussed, followed by in-depth coverage of the fundamental reactions that occur over a DOC, including reaction mechanisms, reaction inhibition, and other reactivity effects. Finally, DOC deactivation mechanisms and their effects on the DOC are described. While there is a lot of research literature regarding Pt- and Pd-based catalysts for many different reaction schemes, this review tries to highlight work most relevant to DOC applications.     

Selective oxidation with air on metal catalysts

Oxidation of organic molecules with air on metal catalysts has been known for a long time but there has been a renewed interest in recent years because these catalytic reactions are environmentally safe and could replace stoichiometric oxidations. This paper describes several oxidation reactions conducted either at high temperatures in the gas phase or at moderate temperatures in the liquid phase; in both cases they proceed via a mechanism of oxidative dehydrogenation on the metal surface. Ethylene glycol was converted to glyoxal at 550°C on Ag/SiC catalyst with a 70% yield provided promoters were added to the reaction feed (diethylphosphite or iodine) or deposited on the catalyst (LiPO₄ or H₃PO₄). The promoters improve the conversion and selectivity by modifying the structure and the oxygen concentration on the surface of silver. Oxidation of glyoxal to glyoxylic acid, glucose to gluconic acid and glycerol to various oxygenated derivatives were conducted in water at 60°C in the presence of carbon-supported palladium or platinum catalysts. Bismuth promoter, deposited on the platinum metals by redox reaction, improves the catalyst activity by preventing over-oxidation of the metal surface and favors the oxidation of secondary alcohol functions into keto-derivatives. At higher reaction temperatures, platinum catalysts produce C-C bond rupture with the formation of carboxylic acids with smaller chains. Thus, cyclohexanol was converted into C₆, C₅, and C₄ diacids with a 45% selectivity to adipic acid on Pt/C catalysts at 150°C.     

水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水的研究

结合催化湿式氧化法和电催化氧化法为水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水((ρCOD)为7500mg/L):以C/Ru作催化剂(w(Ru)为0.5%),自制DSA阳极(釜体为阴极),加入NaCl作支持电解质(w(NaCl)为1%),充入氧气使PO2为3.5MPa,升温至设定温度后:开初0.5h进行苯酚的催化湿式氧化,后0.5h进行电催化氧化,并改变条件进行苯酚的单一催化湿式氧化和电催化氧化。结果表明:85℃时水热电催化氧化条件下,苯酚去除率为100%,COD去除率达92.34%,而单一催化湿式氧化和电催化氧化的COD去除率却依次为68.46%、39.73%,可见水热电催化氧化法利用了催化湿式氧化法和电催化氧化法的协同作用,取得了更佳的效果。该方法是一种新型、低温、高效的废水处理技术,为处理苯酚废水提供了另一种可能途径。     

甲苯直接氧化制苯甲醛研究进展

简单清洁的甲苯直接氧化法是苯甲醛生产技术的发展方向。对于气相直接氧化法,开发高活性和高选择性的催化剂,提高苯甲醛的选择性和收率是研究的热点。液相直接氧化法易于工业化,而寻找合适的催化剂和溶剂是目前的研究方向。     

生物难降解有机污染物废水深度氧化治理技术进展

本文综述了处理废水中生物难降解有机污染物的深度氧化技术—湿式空气氧化法、超，临界水氧化法、复合空气氧化法、光化学氧化法及其相应的催化氧化法，评论这些方法的特点及应用前景有38篇参考文献。     

苯环侧链烃基氧化研究进展

苯环侧链氧化是有机合成反应中的重要反应类型之一。综述了近年来苯环侧链烃基氧化的各种方法,并阐明了各种方法的优缺点,提出了苯环侧链烃基氧化反应的研究方向。