铒对AZ91镁合金铸态组织与力学性能的影响

采用X射线衍射、金相观察、扫描电镜及拉伸性能测试,研究了Er的添加对AZ91镁合金的显微组织与力学性能影响。结果显示,基体合金中添加0.98%~1.92%Er后,显微组织主要由-αMg基体相、Mg17Al12相及Al3Er组成。添加Er能有效细化铸态合金的晶粒,使其平均晶粒尺寸从57μm降低到21μm;同时铒的添加改善了基体合金中Mg17Al12相的形态与分布,使AZ91镁合金的室温抗拉强度从162 MPa提高到211 MPa。     

铈、钇在AZ91D镁合金中的存在形式及其作用

在AZ91D镁合金中添加稀土元素Ce和Y,研究了Ce,Y元素在铸态AZ91D镁合金中的存在形式以及对合金组织和性能的影响。结果表明,铸态AZ91D镁合金中加入的Ce,Y大部分形成Al4Ce和Al2Y化合物,少量剩余的Ce,Y部分取代Mg元素的位置,以代位固溶的形式固溶在α-Mg固溶体和β-Mg17Al12金属间化合物中;Ce,Y能够细化镁合金铸态组织的晶粒,使Mg17Al12相发生"断网"并减少其在组织中的相对比例;适量添加Ce,Y能够提高AZ91D镁合金铸态机械性能,其主要原因是Ce,Y的细晶作用、固溶强化作用、Al-RE相的第二相强化作用以及对Mg17Al12相强化作用的改善。     

镧对Mg-Si合金中Mg2Si相变质的影响

研究了Mg-5Si合金中La的添加对初生Mg2Si相变质的影响。结果表明,适量的La能够有效地变质初生Mg2Si相。基于本文的研究,在添加约0.5%La时,获得了最佳的变质效果,此时,初生Mg2Si相的尺寸减小到25μm以下,其形态从粗大的树枝形状变为多面体形状。然而,当La增加到0.8%或者更高时,初生Mg2Si相又生长为粗大的树枝形态。而且,在凝固过程中发现形成了一些LaSi2化合物,这些化合物的数量随着La的增加而呈现逐渐增加的趋势。     

添加氧化铈对AZ91D镁合金表面富镁涂层的保护作用

通过Machu测试、电化学交流阻抗(EIS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了添加氧化铈对AZ91D镁合金表面富镁涂层防护性能的影响.氧化铈添加量较少(0.1%,w)时,对涂层耐蚀性无影响;添加量过多(3%)时,涂层耐蚀性降低;添加氧化铈颗粒为0.5%时,涂层的阻抗增大,涂层电容降低,对AZ91D镁合金基体的保护性能明显提高.尽管添加氧化铈不改变富镁涂层对AZ91D镁合金的保护机制,但可显著延长涂层的服役寿命.氧化铈能够降低纯镁颗粒的电化学反应活性,使镁粉腐蚀速率降低,阴极保护时间延长.添加一定量氧化铈后,也有利于涂层屏蔽性能提高,氧化铈能降低AZ91D镁合金表面阳极腐蚀电流密度,提高镁合金腐蚀电位,从而有利于富镁涂层发挥对镁合金基体的阴极保护作用.     

铈对压铸镁合金AZ91组织和高温性能的影响

采用Olympus—PMG3型光学显微镜、D／Max 2500PC型X射线衍射仪(XRD)、带有EDAX—Falcon能谱仪(EDS)的JSM-5500LV型扫描电子显微镜(SEM)及AG-10TA型电子万能实验机，研究了Ce对压铸镁合金AZ91显微组织、常温性能及高温(150℃)性能的影响。结果表明：AZ91合金中加入Ce后，形成了新的Al4Ce相，使Mg17Al12(γ)相尺寸减小、数量减少、并由网状分布变得离散分布。Ce对AZ91合金常温性能的影响不大，但显著提高了高温性能。加入1．0％Ce的合金具有最好的显微组织和性能，但是Ce的加入量过高，反而使合金的性能降低。     

钕对Mg-5Al-1Si高温蠕变及组织性能的影响

研究了不同Nd含量对Mg-5Al-1Si镁合金的高温蠕变性能影响, 对析出相进行了分析, 研究了微观组织与力学性能的关系. 研究结果表明, 该合金中的主要强化相Mg2Si呈粗大的汉字状, 分布在晶界的周围, 在受到应力时, 这种汉字状相与基体的界面处易产生微裂纹, 降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能. 在Mg-5Al-1Si合金中加入微量的Nd以后, 合金的组织得到明显的细化, 并使Mg2Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状. 由于显微组织的改善, 使得Mg-5Al-1Si镁合金的室温和高温力学性能均有一定的提高, 并明显的改善了Mg-5Al-1Si的抗蠕变性能.     

镱对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

在Mg-9Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Yb, 制备了4种合金. 通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪等手段分析了Yb的添加对AZ91D显微组织和力学性能的影响. 结果表明: Yb的加入, 显著改变了AZ91D合金的铸态组织, 细化了β-Mg17Al12相, 且β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状, 同时晶界上出现了块状的Al11Yb3和点状Al6Mn4Yb化合物. 当Yb含量为1.0%时, 该合金具有最佳的综合力学性能, 抗拉强度达到194 MPa, 比AZ91D提高22%, 伸长率和硬度也随着Yb含量的增加而提高. 研究表明, 重稀土元素Yb在镁合金中显示出与轻稀土更相近的作用效果.     

镁合金于离子液体中电镀铝之研究

本研究利用AlCl3-EMIC离子液体在AZ91D镁合金表面电镀铝金属,探讨离子液体组成及电流密度对电镀层性质的影响.研究结果显示铝金属可以成功地电镀于AZ91D镁合金表面上.在-0.2 V的电位下,在60 m/o AlCl3离子液体中可以获得较佳的电镀铝层.另外,在低定电流密度下进行电镀,电流效率较佳,镀层较厚.于3.5%NaCl(by mass)溶液中,铝金属镀层可以大幅提升镁合金之开路电位,并使其表面活性下降.电化学交流阻抗频谱分析显示,镁合金裸材于3.5%NaCl(by mass)水溶液中之极化阻抗值约为470~510Ω.cm2,镀铝之镁合金极化阻抗值则可提升至5200Ω.cm2.极化曲线则显示,镀铝之镁合金可以被钝化,其钝化电流密度低至5×10-5A/cm2.     

钕对Mg7Zn2Al镁合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、XRD、SEM和万能实验机等手段研究了稀土Nd(0.3%,0.6%,0.9%)对Mg7Zn2Al镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Mg7Zn2Al镁合金中添加Nd后,显微组织中有针状或棒状的Al2Nd和AlNd等稀土相生成,合金中的共晶组织(α-Mg+Mg32(Al,Zn)49+Mg7Zn3)得到了明显细化;但是α-Mg有粗化趋势,呈现发达的树枝状或胞状,共晶相由粗大连续的网状变为细小的块状或颗粒状分布在树枝晶的一次枝晶臂或二次枝晶臂的间隙。随着Nd含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率呈逐渐下降趋势,显微组织的粗化是造成合金拉伸性能降低的主要原因,而硬度没有明显的变化。     

AZ91D加铈阻燃镁合金氧化膜结构分析

研究了铈对AZ91D镁合金起燃温度的影响。结果表明：起燃温度随着铈添加量的增加而增加。添加1％的铈，起燃温度提高约180℃，可直接暴露在大气中熔炼镁合金。利用X射线衍射（XRD）和俄歇电子衍射（AES）观察了表面膜的化学成分及结构。XRD分析表明，镁合金的表面膜基体金属原来的MgO疏松结构转变为由MgO,Ce2O3,Al2O3及Mg17Al12组成的复合致密结构，具有很好的阻燃效果。AES表面膜深度剖析发现：加铈以后，表面膜可以分为3个层，由外向内依次分为氧化镁层、中间致密复合层和内层。通过热力学分析，认为表面腰的这种结构与自由能的变化及液态镁合金表面镁的高蒸汽压有关。     

基于平面四配位碳单元CAl2Si2夹心组装的理论研究

对含Si的ptC单元CAl2Si2进行了夹心组装的理论研究, 发现当CAl2Si2与碱金属及碱土金属(M=Li, Na, K, Be , Mg, Ca)组装成夹心化合物时, 由于CAl2Si2之间强烈的熔合作用, 不能采取传统的“同夹板夹心”方式, 即[(CAl2Si2)M(CAl2Si2)]q+的形式, 而新的“杂夹板夹心”形式([CpM(CAl2Si2)]q+)更适合CAl2Si2的组装. 计算结果表明, 在组装过程中, CAl2Si2的电子和结构特征得到很好的保持. 因此, 平面四配位碳单元CAl2Si2可以作为“建筑单元”构建大尺寸含平面中心碳的化合物.     

稀土氧化物修饰的富勒烯-二氧化钛复合材料光催化降解亚甲基蓝(英文)

Rare earth oxide-treated fullerene and titania composites (Y-fullerene/TiO2) were prepared by the sol-gel method. The products had interesting surface compositions. X-ray diffraction patterns of the composites showed that the Y-fullerene/TiO2 composites contained a single and clear anatase phase. The surface properties were observed by scanning electron microscopy, which gave a characterization of the texture on the Y-fullerene/TiO2 composites and showed a homogenous distribution of titanium particles. The ...     

SiO_x-based(0<x≤2) composites for lithium-ion batteries

Silicon(Si) materials as anode materials for applications in lithium-ion batteries(LIBs) have received increasing attention.Among the Si materials,the electrochemical properties of SiO_x-based(0x≤2)composites are the most prominent.However,due to the cycling stability of SiO_x being far from practical,there are some problems,such as Iow initial coulombic efficiency(ICE),obvious volume expansion and poor conductivity.Researchers in various countries have optimized the electrochemical properties of SiO_x-based composites by means of pore formation,surface modification,and the choice of constituents.In this review,SiO_x-based composites are classified into three categories based on the valency of Si(SiO_2 composites,SiO composites and SiO_x(0x2) composites).The synthesis,morphologies and electrochemical properties of the SiO_x-based composites that are applied in LIB are discussed.Finally,the prope rties of several common SiO_x-based composites are briefly compared and the challenges faced by SiO_x-based composites are highlight.     

MgSO_4·5Mg(OH)_2·3H_2O的水热合成及反应时间对其形貌的影响(英文)

０IntroductionWhiskerswithhighaspectratiohavebeenexten－sivelyusedascompositematerialsinalloys，ceramics，cementandplastic犤１～５犦，sincetheyhavespecificdesirepropertiessuchashighmeltingpoint，lowdensityandhighmodulus犤６犦．Magnesiumoxysulfate（MOS）com－poundshowsthehighcrystallinityandaspectratiotomakeitapotentialreinforcingmaterialforplastics，resinandrubber犤７，８犦．Inpastyears，MgSO４·５Mg（OH）２·３H２Ohasbeensynthesizedbyhydrothermalreactionusingmagnesiumhydroxideandmagnesium…     

MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O的水热合成及反应时间对其形貌的影响

Both whisker and nanometer MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O(MOS) were prepared by hydrothermal method at 140℃ for different times， using NaOH and MgSO₄·7H₂O as raw materials. The MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O part- icles were characterized by powder X-ray diffraction(XRD)，thermal analysis(TGA-DSC)， infrared spectroscopy(FT-IR)，transmission electron microscopy(SEM) and scanning electron microscopy(TEM). The size distribution in whisker-like and nanocrystalline materials are in the range of 10～50μm and 10～20nm respectively. The whisker MOS is metastable phase in MgSO₄-NaOH-H₂O system at 140℃，whereas nanometer MOS is stable phase.     

TiO2纳米管阵列覆盖Si薄膜光催化还原CO2性能的研究

本工作采用CVD法在阳极氧化TiO2纳米管阵列膜表面沉积一层非晶Si膜,通过退火后得到晶化了的Si膜/TiO2纳米管阵列的复合结构,并初步就其光催化还原CO2制备碳氢化合物的活性进行研究。拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(TEM)等微结构表征结果表明所制备的TiO2纳米管阵列的厚度为270 nm左右,管直径约为70 nm,管壁厚度约为16 nm。覆盖的Si膜已晶化,其厚度约为300 nm。通过高效液相色谱(HPLC)及总有机碳(TOC)来检测光催化还原液相产物中的甲酸及总有机碳含量,发现负载Si膜后的TiO2纳米管阵列光催化性能有所提高,在装有400cut滤光片氙灯照射2 h下TOC含量从21.2 mg.L-1增长到29.5 mg.L-1,表明Si与TiO2的复合可有效的提高光催化还原CO2的活性,这可能与该异质结结构可增加对光的吸收并且可降低光生空穴-电子对复合有关。光催化循环实验表明所制得的催化剂在循环5次后仍可保持91.6%的催化活性。     

利用聚合物乳液合成聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米杂化材料

通过正硅酸乙酯分别在聚甲基丙烯酸甲酯乳液和四氢呋喃溶液中的溶胶－凝胶反应制备出不同的聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅复合材料。利用扫描电镜、透镜电镜、差热分析和热失重对试样进行了分析。结果表明，利用聚合物乳液可以获得纳米分散的聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅复合材料，并且在某种程度上其分散尺度小于利用聚合物溶液获得的复合材料。同时，利用聚合物乳液来制备聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅杂化材料更有利于凝胶过程中二氧化硅网络的形成。     

溶胶-凝胶法制备(Ca1-xMgx)SiO3陶瓷及其微波介电性能

以硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体, 利用溶胶-凝胶法合成(Ca1-xMgx)SiO3(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)陶瓷粉体, 研究了Mg2+取代Ca2+对陶瓷物相组成、烧结特性以及微波介电性能的影响规律. 结果表明, Mg2+在CaSiO3中的最大固溶度不超过0.2；随着Mg2+对Ca2+取代量的增加, 陶瓷在烧结后的主晶相出现从CaSiO3相向CaMgSi2O6相的转变,陶瓷的烧结特性及介电性能出现先增加后下降的趋势；当x=0.3 时, 陶瓷体中CaSiO3相与CaMgSi2O6相共存, 克服了单相CaSiO3或CaMgSi2O6易成片长大的缺点,有效减少了陶瓷中残留的气孔, 提高烧结体致密性. (Ca0.7Mg0.3)SiO3在1320 益烧结后介电常数为6.62, 品质因数为36962 GHz.     

金红石相TiO2-石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

以鳞片石墨为原料, 用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO), 以异丙醇钛为钛源经一步水热法制备得到金红石相TiO₂-石墨烯复合材料(rGO-TiO₂), 考察了氧化石墨烯用量对复合材料光催化性能的影响. 采用X射线衍射(XRD), 比表面积(BET), 透射电镜(TEM), 扫描电镜(SEM), 拉曼光谱, 紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光光谱(PL)等测试手段对复合材料进行表征. 结果表明: 复合材料中TiO₂为针簇状结构的金红石相, 与石墨烯能够均匀复合; 与纯金红石相TiO₂相比, 复合材料具有较大的比表面积. 研究了该复合材料在紫外光下对罗丹明B 以及可见光下对甲基橙光降解效果. 当氧化石墨烯浓度为0.5 mg·mL^-1时, 制备得到的复合材料rGO-TiO₂具有较好的光催化效果.     

三元Ho3+-TiO2/Bi等离子体复合纤维制备及其可见光催化产氢性能

以电纺Ho³⁺-TiO₂纳米纤维为基质,葡萄糖酸钠为还原剂,采用水热法制备Ho³⁺-TiO₂/Bi等离子体复合纤维光催化剂。 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和瞬时光电流(IP)等分析测试手段对样品的物相、形貌和光电性能等进行表征。 以三乙醇胺为电子给体,研究了Ho³⁺-TiO₂/Bi光催化分解水产氢的反应过程。 结果表明:在水热过程中,Bi³⁺被葡萄糖酸钠还原成单质Bi纳米颗粒,复合在Ho³⁺-TiO₂纳米纤维表面形成肖特基结。 金属Bi通过局域表面等离子体共振效应结合稀土元素丰富的能级结构和4f电子跃迁特性,对TiO₂进行双重修饰改性,有效提高了TiO₂的光催化活性和稳定性,可见光下产氢速率最大为43.6 μmol/(g·h)。