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建立了多组元梯度硬质合金W-C-Co-Ti-Ta-Nb-N体系的热力学和扩散动力学数据库, 采用Thermo-Calc相图热力学计算软件描述了梯度烧结过程中出现的各相及其成分,并采用DICTRA扩散动力学软件对WC-Ti(C, N)-Co, WC-Ti(C, N)-TaC-Co和WC-Ti(C, N)-NbC-Co合金梯度层的各相体积分数及各组元成分随距离的分布进行了计算机模拟, 模拟结果与实验结果吻合良好. 在热力学和扩散动力学数据库基础上制备了WC-(Ti, W)C-Ti(C, N)-(Ta, Nb)C-Co合金, 采用SEM观察梯度层的显微结构, 利用EDS分析合金组元分布, 并对合金梯度层的形成进行了计算模拟, 模拟结果与实验结果吻合良好.

关键词: 梯度硬质合金 , thermodynamis , kinetics , phase diagram calculation , simulation

外应力对NiTi合金中共格Ni₄Ti₃沉淀相长大行为影响的相场法模拟

柯常波马骁张新平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00027

运用相场模型模拟了外加应力对NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3沉淀相组织形貌及长大行为的影响。无外加应力作用的时效过程中，4组Ni4Ti3变体均沿着各自对应的(111)B2惯习面从NiTi基体相中析出；而在<111>B2方向施加压应力时，则只有一组Ni4Ti3变体从NiTi基体相中析出，其惯习面法线方向平行于外加应力方向；单轴压应力作用下时效时， Ni4Ti3形核数量明显增加。外加单轴压应力可促进Ni4Ti3变体的形核和长大，但并不改变变体的面积分数、长度、宽度以及长度-宽度比等参数随时效时间变化的趋势；相同时刻，压应力增大使变体长度及宽度均略微增加，但均小于无应力作用下的情形；而相同时刻，变体的面积分数随外加应力的增大而增加。相场模拟结果与实验观察能较好地吻合。

关键词: NiTi形状记忆合金 , Ni₄Ti₃ precipitate , kinetics , phase field approach , applied external stress

LiNiO₂热分解反应动力学研究

田彦文 , 高虹 , 翟玉春 , 张新

无机材料学报

用ＤＴＡ和ＸＲＤ研究了ＬｉＮｉＯ_２在空气中的热分解过程为：ＬｉＮｉＯ_２（ｓ）→(６５０～７２０℃)Ｌｉ_２Ｎｉ_８Ｏ_{１０（ｓ）}＋４Ｌｉ_２Ｏ_（ｓ）＋Ｏ_２（ｇ）→(８５０～９５０℃)Ｌｉ_２Ｏ_（ｓ）＋８ＮｉＯ_（ｓ）＋１／２Ｏ_２（ｇ） →(１０００～１１５０℃)ＮｉＯ（ｓ）＋Ｌｉ_２Ｏ_（ｇ）用Ｄｏｙｌｅ－Ｏｚａｗａ法和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ法计算了各反应阶段的表观活化能分别为７４７．１８±１．０ｋＪ·ｍｏｌ^－１、９３２．４６±１．０ｋＪ·ｍｏｌ^－１和１１２６．９７±１．０ｋＪ·ｍｏｌ^－１．用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ法确定了反应级数和频率因子，确定了三个阶段的动力学方程分别为ｄα／ｄt＝１．７３６ｘ１０３９ｅ^{－９００００／Ｔ}（１－α）^{１．０５７}；ｄα／ｄｔ＝１８０６×１０^３９ｅ^{－１１１５００／Ｔ}（１－α）^{０．８４４}；ｄα／ｄｔ＝４．２６２×１０４２ｅ^{－１３５０００／Ｔ}（１－α）^{１．２７５}

关键词: LiNiO₂ , decomposition , kinetics , activation energ

高炉喷吹混合煤的燃烧特性及动力学分析

孔德文，张建良，林祥海，白亚楠，吴小兵

钢铁研究学报

利用热重分析天平，研究非等温燃烧条件下无烟煤、贫煤与高挥发分烟煤的混合煤试样的燃烧特性及其反应动力学参数。考察了不同配比混合煤试样的挥发分初析温度、着火温度、最大燃烧速率和燃尽特性等燃烧特征参数，求出了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A。研究结果表明：随着烟煤配入量的增加，混合煤的挥发分初析温度、着火温度和燃尽温度逐渐降低；当掺混比为1∶1(质量比，下同)时，混合煤的最大燃烧速率处于最小值，存在分级燃烧现象；活化能和指前因子均随混合煤中烟煤比例的增加而降低，存在“动力学补偿效应”；烟煤的配入量对无烟煤混合煤的挥发分析出阶段起作用，对固定碳的燃烧阶段作用很小，而对贫煤混合煤的两个阶段均有显著影响。

关键词: 高炉 , blended coal , combustion , thermo-gravimetric analysis , kinetics

云母微晶玻璃等温转变动力学的研究

程慷果 , 万菊林 , 梁开明

无机材料学报

本文对以TiO₂为晶核剂的云母微晶玻璃等温析品转变进行了研究，发现玻璃的差热分析（DTA）曲线上出现了两个析晶放热峰，X光衍射分析（XRD）表明，在这两个析晶峰温度下从玻璃中分别析出了钛酸镁（MgTi₂O₅）和云母（KMg₃AlSi₃O₁₀F₂）晶体.用差热分析测定了玻璃等温析晶活化能和晶体的生长指数．玻璃析出钛酸镁和云母的活化能分别为242kJ／mol和265kJ／mol．云母晶体以二维方式生长，生长过程受界面过程控制.

关键词: 云母 , glass , crystalization , kinetics , phase separation , growth mechanism

载替考拉宁治疗骨髓炎症的硼酸盐生物玻璃药物载体的研究

张欣 , 贾伟涛 , 顾刈非 , 张长青 , 黄文旵 , 王德平

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00293

本实验制备了用于治疗骨髓炎的以硼酸盐生物活性玻璃为基体负载抗菌素的药物载体系统. 此药物载体系统的固相为硼酸盐生物玻璃, 其组成为6Na₂O-8K₂O-8MgO-22CaO-54B₂O₃-2P₂O₅(mol%); 液相为壳聚糖/柠檬酸/葡萄糖溶液; 所载药物为水溶性药物替考拉宁. 在体外的磷酸盐缓冲溶液（PBS）的浸泡实验中, 对载体系统中的药物释放、机械性能以及玻璃基体的生物降解性进行了测试, 通过高效液相色谱仪测定浸泡溶液中替考拉宁的含量. 实验表明, 这种硼酸盐生物活性玻璃基药物载体系统中的药物缓释可持续30d; 其中, 在缓释的第一周内药物缓释量仅达到72%. 通过Peppas模型对药物缓释行为进行模拟, 证明药物的释放过程符合Fick扩散定律. 实验结果还表明, 经XRD物相分析证实, 这种硼酸盐生物玻璃基体在药物释放的过程中转化为羟基磷灰石（Hydroxyapatite, HA）, 显示出药物载体系统的体外生物活性. 在以兔子为动物模型的体内实验中, 药物载体系统治愈了兔子胫骨中的骨髓炎, 而且又促进骨创伤处新骨的生成. 实验证明, 硼酸盐生物活性玻璃是一种既能负载抗菌素药物治疗骨髓炎, 又能促进骨修复的优良的生物材料.

关键词: 硼酸盐玻璃 , drug carrier , teicoplanin , kinetics , hydroxyapatite

水热合成的纳米γ-AlOOH的热分解动力学

杨琪 , 胡文彬

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00096

以氯化铝、氢氧化钠为原料, 在水热条件下制备的纳米γ-AlOOH为宽度10～30nm、长度100～300nm、长径比5～15的条状物. 由于纳米γ-AlOOH比表面积很大, 表面羟基的作用不能忽略不计, 因此纳米γ-AlOOH的热分解过程表现出不同的特征, 表面羟基即化学吸附水脱出过程应作为单独的过程对待. 纳米γ-AlOOH的热分解过程分为4个阶段：物理吸附水的脱出; 化学吸附水的脱出; 结构水脱出并转变为氧化铝中间相; 氧化铝中间相中残留羟基的脱出. 4个阶段的激活能E分别为：-1.21、-16.57、-167.62和-7.61kJ/mol.

关键词: 薄姆石 , thermal decomposition , kinetics , activation energy

含碳球团还原过程动力学及模型

黄典冰 , 杨学民 , 杨天钧 , 孔令坛

金属学报

本文研究了不同条件下含碳球团在Ｎ_２气氛中的还原过程．结果发现，球团中心的还原速度大于其边缘速度，固相反应Ｆｅ_ｘＯ_ｙ＋ｙＣ＝ｘＦｅ＋ｙＣＯ不是含碳球团还原过程的主要反应；以往的含碳球团还原过程模型不能正确地描述其反应过程．本文提出了含碳球团还原过程的新观点，并以此观点为基础建立了含碳球团还原过程模型，试验证明该模型能很好地描述含碳球团的还原过程．

关键词: 铁矿石 , kinetics , iron ore , carbon

V₂O₅-B₂O₃掺杂钛酸锌陶瓷的相转变及晶粒生长动力学

刘向春 , 赵丽丽 , 高峰 , 燕小斌 , 田长生

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00885

通过化学法结合固相烧结技术制备了钛酸锌陶瓷, 掺杂V₂O₅和B₂O₃降低了陶瓷的烧结温度, 研究了V₂O₅-B₂O₃掺杂钛酸锌陶瓷的低温烧结行为、降温机制、相转变机制以及晶粒生长动力学特性. 结果表明, V2O5-B2O3掺杂有效地将钛酸锌陶瓷烧结温度从1100℃降至900℃以下; V₂O₅-B₂O₃复合掺杂缩小了六方相分解的温度区间; 高V₂O₅含量的复合掺杂试样中, 产生了异常长大的晶粒, 随B₂O₃加入量增加, 晶粒趋于均匀一致; 采用TPRE(Tradition Phenomenological Rate Equation)描述晶粒生长机制, 计算得晶粒生长激活能为315.5kJ/mol, 晶粒生长表达式为: G=K₀[texp(-315.5×10³/RT)]^1/7_.

关键词: 钛酸锌 , low-temperature sintering , XRD , kinetics

控温活化燃烧合成α-Si₃N₄的动力学研究

陈松林 , 杨筠 , 林志明 , 李江涛 , 赵海雷 , 孙加林

无机材料学报

采用控温活化手段实现了燃烧合成α-Si₃N₄粉末.通过对反应温度特征曲线的分析,得出了Si-N体系的一系列燃烧反应动力学参数,包括燃烧波速、升温速率、绝热温升、惰性温升时间、惰性温降时间和转化率等,另外采用波速法和转化率法计算了该反应体系的活化能.这些参数将为进一步研究该反应的机理、优化燃烧合成工艺提供指导.

关键词: α-Si₃N₄ , combustion synthesis , kinetics , activation energy

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梯度硬质合金梯度层形成的计算机模拟及验证

外应力对NiTi合金中共格Ni₄Ti₃沉淀相长大行为影响的相场法模拟

LiNiO₂热分解反应动力学研究

高炉喷吹混合煤的燃烧特性及动力学分析

云母微晶玻璃等温转变动力学的研究

载替考拉宁治疗骨髓炎症的硼酸盐生物玻璃药物载体的研究

水热合成的纳米γ-AlOOH的热分解动力学

含碳球团还原过程动力学及模型

V₂O₅-B₂O₃掺杂钛酸锌陶瓷的相转变及晶粒生长动力学

控温活化燃烧合成α-Si₃N₄的动力学研究

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