武汉科技大学, 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 武汉 430081
为了提升磷酸盐胶黏剂的耐高温性能, 以自制的磷酸二氢铝为基体, 纳米Al2O3、Si粉和低温熔融玻璃粉(Zn-B-Si-Al-R)等为填料, 制备出一种新型磷酸盐粘结剂, 并对其界面反应机理进行了分析。结果表明: 当Fe2O3、ZrO2、CuO的添加量分别为5%、10%、15%(质量分数)时, 粘结剂在500 ℃的高温拉伸强度为5.28 MPa, 质量损失率仅为7.8%。从室温至500 ℃, 粘结剂与不锈钢基体热膨胀系数匹配良好, 两者的差值始终小于1.5×10-6 K-1。同时, 电势差异促进了Fe与Cu的离子交换, 在界面处形成成分梯度层, 有效缓解因热失配而产生的热应力, 提高粘结剂在高温下的粘结强度。
磷酸盐粘结剂 热处理 耐高温强度 界面反应 phosphate adhesive heat treatment high-temperature strength interface reaction
1 上海大学材料科学与工程学院，省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室，上海 200072
2 上海市特种铸造工程技术研究中心，上海 201605
3 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京 100083
以SrCO3和ZrO2为原料、二者摩尔比为2:1，在1 400 ℃通过高温固相合成法制备了锆酸锶质氧化物耐火材料，并在1 750 ℃烧成制备坩埚，将其用于富钛含量Ti2Ni合金的感应熔炼，并与锆酸钡坩埚在合金熔炼的稳定性表现进行了对比研究。通过X射线衍射仪，扫描电子显微镜和光学显微镜，分析研究了锆酸锶质氧化物耐火材料的相组成及微结构，耐火材料与钛合金熔体的界面反应层及熔体受耐火材料的污染程度。结果表明：锆酸锶质氧化物耐火材料主要由Sr3Zr2O7、Sr2ZrO4和SrO三相共存，动力学反应时间不足是导致Sr2ZrO4单相无法生成的主要原因。锆酸锶质氧化物和锆酸钡坩埚熔炼Ti2Ni合金后的坩埚受侵蚀层分别为1 250 μm和2 120 μm，而合金中氧含量平均值分别为0.332%(质量分数)和0.566%。说明锆酸锶质氧化物耐火材料对Ti2Ni合金熔体稳定性优于锆酸钡耐火材料。
钛合金 锆酸锶 耐火材料 感应熔炼 界面反应 titanium alloys zirconate strontium refractory induction melting interaction
长春工业大学 材料科学与工程学院, 先进结构材料教育部重点实验室, 长春 130012
设计软磁复合材料(SMCs)的绝缘层要兼顾软磁性能和电阻率。本研究以Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合体系为例, 研究界面MnO2氧化剂对样品软磁性能和电阻率的影响, 揭示提高软磁性能和电阻率的SMCs界面放电等离子烧结(SPS)氧化还原机制。采用球磨法制备添加0、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%和1.0wt% MnO2的核壳结构Fe@Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)复合粉末, 随后SPS烧结制备Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)块体SMCs样品, 通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征该样品的结构特征, 用精密电阻测试仪和振动样品磁强计测试该样品的电阻率和磁性能。研究发现, 添加0.5wt% MnO2的Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)块体SMCs样品比未添加样品电阻率提高33.7%、饱和磁化强度提高6.9%。研究结果表明, SPS烧结增强SMCs界面快速氧化还原反应, MnO2氧化剂的添加使界面铁氧体离子浓度变化, 降低了B位电子跃迁频率, 提高有效波尔磁子数及B-B磁超交换作用, 表现出同时提高SMCs的软磁性能和电阻率的多重效应。
软磁复合材料 放电等离子烧结 界面反应 电阻率 磁性能 soft magnetic composite materials spark plasma sintering interface reaction resistivity magnetic properties
1 成都光明光电有限责任公司，成都 610100
2 电子科技大学 光电信息学院，成都 610051
利用反应气氛法除水工艺制备了组成为64P205-5.9A12O3-7.1K2O-19BaO-4.0Nd203(Wt%)的掺钕磷酸盐激光玻璃，研究了O2+POCl3、O2+SOCl2两种除水剂的除水效率及同一除水剂在不同除水时间、除水温度、通气流量下对掺钕磷酸盐激光玻璃荧光寿命的影响.结果表明：POCl3的除水效率优于SOCl2；通气最初阶段除水速率最快，且提高除水温度有利于消除水分，但受熔炼设备和工艺的影响，1 200℃进行除水更为合适；延长除水时间、增大通气流量都有助于提高除水效率；玻璃除水反应效率主要受OH基与除水剂界面反应的影响；荧光寿命随着除水时间的延长而增加，最后趋于一个稳定值；通气流量存在最佳值，实验中通气流量为0.8 L/min时较好.
掺钕磷酸盐激光玻璃 钕离子 反应气氛法 除水工艺 OH基 界面反应 荧光寿命 Nd3+-doped phosphate laser glass Neodymium ions Reaction atmosphere process Dehydration processing OH Groups Interface reaction Fluorescence lifetime 光子学报
2014, 43(1): 0116002_CLJ
卡尔·冯·奥西埃茨基-奥尔登堡大学纯粹和应用化学系, 奥尔登堡 26129, 德国
扫描电化学显微镜是一种扫描探针技术,利用微电极检测发生在固/液、液/液或者气/液界面反应物或者反应产物的连续变化。这里将对该技术原理进行详细说明。过去我们工作主要都集中在固定化酶的活性成像。最近研究的领域开始拓展到与能源转变相关材料上,如染料敏化太阳能电池和(生物)燃料电池的氧气催化还原。起初的尝试已经扩展到如何扩宽研究材料的范围和成像模式的应用范围。扫描电化学显微镜的反馈和产生-收集模式已被用于研究染料敏化太阳能电池半导体/电解质界面的光激发染料阳离子再生过程。现在开始关注更多的与太阳能的再生,燃料电池或染料敏化太阳能电池相关的复杂反应,这些复杂的反应包括外部质量传输过程、内部质量和电荷传输过程、多孔物质反应中心的本身活性等。
扫描电化学显微镜 微电极 染料敏化太阳能电池 界面反应 canning electrochemical microscopy ultramicroelectrode dye-sensitized solar cell interface reaction
