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Sr,Mg和Fe/Co复合掺杂对LaGaO3固体电解质电性能影响

包俊成 , 赵捷 , , 马叙

稀有金属材料与工程

采用固相反应法合成碱土金属Sr,Mg与过渡金属Fe或Co复合掺杂的LaGaO3基氧化物LSGMC和LSGMF.通过TG/DTA研究LSGMC和LSGMF的形成过程.采用直流四端子法测量样品的电导率.利用EDS和XRD等技术分析样品的微区成分和物相结构等.结果表明 LSGMC 和 LSGMF 经1400℃烧结,获得单一正交钙钛矿结构,合成的LSGMC 和 LSGMF 为氧离子导体:在400~850℃区间电导率与温度的关系符合 Arrhenius 方程:在相同温度下,Sr,Mg和Fe或CO共同复合掺杂氧化物LSGMC和LSGMF有较高的离子电导率,说明少量过渡金属Fe或Co的掺杂,有利于提高离子电导率.

关键词: 过渡金属 , 碱土金属 , LaGaO3固体电解质 , 复合氧化物 , 离子导电性

飞机发动机减速器支撑杆加工裂纹原因分析

包俊成 , , 赵捷 , 刘长英

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.10.021

飞机发动机减速器支撑杆在加工过程中易产生微裂纹,通过显微组织检验、断口形貌观察、微区成分分析以及含氢量测定和模拟焊接试验等方法对其裂纹产生的原因进行了分析.结果表明:减速器支撑杆产生微裂纹的主要原因是焊接时采用的保护气(氩气)中水分超过标准规定37.7倍,在焊缝热影响区造成增氢,导致氢致延迟裂纹的产生.

关键词: 微裂纹 , 焊接 , 氢致延迟裂纹 , 失效分析

钛合金BT20焊接接头腐蚀疲劳性能的实验研究

包俊成 , 赵捷 , , 马叙

中国腐蚀与防护学报

BT20钛合金焊接接头的轴向疲劳性能在应力集中系数Kt=1时的各种应力比的条件下,盐雾环境和SO2酸性盐雾环境下的疲劳寿命都有所降低,其中 SO2酸性盐雾环境对疲劳寿命影响最显著;在疲劳寿命N=105处,应力比 R由0.5变为0.06时,潮湿空气使疲劳强度下降18%,盐雾腐蚀使疲劳强度下降16%,SO2酸性盐雾使疲劳强度下降7%。

关键词: BT20钛合金 , corrosion environment , fatigue strength , fatigue life , null

多元掺杂LaGaO3基稀土复合氧化物的制备与导电性能

赵捷 , , 马永昌 , 马叙 , 包俊成 , 刘技文

机械工程材料

采用改进的固相反应法合成了锶、镁与铁或钴多元掺杂的LaGaO3基稀土复合氧化物La0.8Sr0.2Ga0.72Mg0.20Fe0.08O2.8(LSGMF)和La0.8Sr0.2Ga0.72Mgo.20Co0.08O2.8(LSGMC),利用EDS、XRD及SEM等方法对LSGMF和LSGMC的化学成分、物相组成及显微组织等进行了分析;采用直流四端子法测量了两者在350~850℃温度区间的电导率.结果表明:经1 400℃烧结后,LSGMF和LSGMC均形成单一正交钙钛矿结构;两者除含少量钙外,不舍其他杂质元素;在测试温度范围,材料的电导率与温度的关系分区间符合Arrhenius方程,在较低温阶段(350~500℃)具有较低的导电活化能(Ea<0.3 eV);与仅用锶、镁双掺杂的LSGM相比,LSGMF和LSGMC具有较高的电导率.

关键词: 镓酸镧 , 多元掺杂 , 过渡金属 , 稀土复合氧化物

多元掺杂LaCoO_3基混合导体的制备与性能研究

赵捷 , 马永昌 , 李晨 , , 刘技文

材料科学与工艺

为开发新型高性能中温固体氧化物燃料电池阴极材料,采用改进的固相法制备了Sr~(2+)、Ca~(2+)与Fe~(3+)多元掺杂LaCoO_3基稀土复合氧化物La_(0.8) Sr_(0.1) Ca_(0.1) Co_(0.7) Fe_(0.3) O_(2.9)(LSCCF81173)和La_(0.7) Sr_(0.2) Ca_(0.1) Co_(0.8) Fe_(0.2) O_(2.85)(LSCCF72182).利用EDS、XRD、TG-DTA、SEM及热膨胀法等技术,对制备样品的化学成分、物相结构、形成过程、显微组织及热膨胀系数等进行分析,并采用直流四端子法测量样品在25~850℃的混合电导率.XRD和SEM分析表明,经1200℃烧结,LSCCFS1173和LSCCF72182样品均具有单一的菱方钙钛矿相和孔隙尺寸与分布较均匀的多孔结构;EDS结果证实,制备的样品中基本不合其他杂质元素;在25~500 ℃较低温度区间,混合电导率与温度的关系近似为直线,说明较低温阶段样品的导电行为符合小极化子导电机制,且具有较低的导电活化能(E_a=0.075 84 eV和0.077 98 eV);Ca~(2+)、Fe~(3+)的共同掺杂有利于降低其热膨胀系数,改善与电解质的热匹配性,并对其原因进行了初步分析.

关键词: 钴酸镧 , 多元掺杂 , 离子-电子混合导体 , 钙钛矿结构 , 电导率 , 热膨胀

表面强化对30CrMnSiA钢疲劳性能的影响

包俊成 , 赵捷 , , 黄玉华 , 赵伟明

机械工程材料

对30CrMnSiA钢磨削表面分别进行了振动强化和喷丸强化,然后再进行镀铬处理,研究了不同强化方法对该钢疲劳性能的影响.结果表明:该钢表面经过振动强化和喷丸强化处理后,其疲劳强度分别提高了13.0%和19.6%,达到617 MPa和653 MPa;表面经过振动强化和喷丸强化再经过镀铬处理后的疲劳强度略微增加了2.1%和2.6%,达到630 MPa和670 MPa.

关键词: 30CrMnSiA高强度钢 , 表面强化 , 疲劳强度

铈掺杂TiO2薄膜抗海水中硫酸盐还原菌的腐蚀性能研究

洪芬 , , 洪海霞 , 陈守刚 , 尹衍升

中国腐蚀与防护学报

采用溶胶-凝胶法在304不锈钢表面制备了铈掺杂TiO2薄膜,并采用半连续培养方式在海水中培养硫酸盐还原菌(SRB)。通过形貌观察及电化学方法研究浸泡于菌液中的空白304不锈钢及铈掺杂TiO2/304ss电极的腐蚀行为。结果指出,在304不锈钢表面涂覆铈掺杂TiO2薄膜后能显著抑制硫酸盐还原菌的附着行为;涂膜电极在硫酸盐还原菌菌液中的自腐蚀电流密度低于同期浸泡的空白304不锈钢电极,而电化学阻抗值则高于同期浸泡的空白304不锈钢电极,表明在304不锈钢表面涂覆铈掺杂TiO2薄膜能起到抗海水中硫酸盐还原菌附着腐蚀的作用。

关键词: TiO2薄膜 , sulfate-reducing bacteria , polarization , electrochemical impedance spectroscopy , 304 stainless steel

SWRH82B高碳热轧盘条性能时效规律与原因分析

赵捷 , 朱树行 , , 阎振 , 宁保群 , 包俊成

钢铁

对大规格SWRH82B高碳钢盘条自然时效后的力学性能变化规律进行了较为系统的研究;借助OM、SEM、EDS和XRD等对其显微组织、夹杂物成分与分布、宏观与微观断口形貌、物相结构和残余应力等进行测试与分析。结果表明,82B盘条的断面收缩率随时效时间延长明显升高。满足盘条力学性能所需的时效时间与初始性能和环境温度有关;盘条中的夹杂物分布不均,且存在尺寸较大的复合脆性夹杂物,导致出现“黑心+白点”特征的断口形貌;时效后残余应力的释放和晶格畸变的减小是引起盘条断面收缩率提高的主要原因。

关键词: 82B , wire rod , natural aging , microstructure , property , inclusion , residual stress

过渡和碱土金属掺杂对LaGaO3固体电解质电性能影响

包俊成 , 赵捷 , , 马叙 , 李建平

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.05.010

采用固相反应法合成碱土金属Sr、Mg与过渡金属Fe或Co复合掺杂的LaGaO3基氧化物LSGMC和LSGMF;通过TG/DTA研究LSGMC和LSGMF的形成过程;采用直流四端子法测量样品在400℃-850℃温度区间的电导率;利用EDS和XRD等技术分析样品的微区成分和晶体结构等.结果表明,约在1000℃开始形成钙钛矿相,经1400℃烧结,获得单一正交钙钛矿结构;在测试温度范围,电导率与温度的关系符合Arrhenius方程,合成的LSGMC和LSGMF为氧离子导体;在相同温度下,Sr、Mg和Fe或Co复合掺杂氧化物LSGMC和LSGMF与仅Sr、Mg双掺杂氧化物LSGM相比具有较高的离子电导率,说明少量过渡金属Fe或Co的掺杂,有利于提高离子电导率.

关键词: 过渡金属 , 碱土金属 , LaGaO3固体电解质 , 复合氧化物 , 离子导电性

SWRH82B高碳热轧盘条性能时效规律与原因分析

赵捷 , 朱树行 , , 阎振 , 宁保群 , 包俊成

钢铁

对大规格SWRH82B高碳钢盘条自然时效后的力学性能变化规律进行了较为系统的研究;借助OM、SEM、EDS和XRD等对其显微组织、夹杂物成分与分布、宏观与微观断口形貌、物相结构和残余应力等进行测试与分析。结果表明,82B盘条的断面收缩率随时效时间延长明显升高。满足盘条力学性能所需的时效时间与初始性能和环境温度有关;盘条中的夹杂物分布不均,且存在尺寸较大的复合脆性夹杂物,导致出现"黑心+白点"特征的断口形貌;时效后残余应力的释放和晶格畸变的减小是引起盘条断面收缩率提高的主要原因。

关键词: 82B , 盘条 , 自然时效 , 组织 , 性能 , 夹杂物 , 残余应力

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