Yuanyuan LI
材料科学技术（英）
Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C (wt pct) elemental mixed powders were rapidly sintered within 6~min by spark plasma sintering, and the effects of sintering parameters on the densification degree and performance of the as-sintered materials were investigated. Results showed that when a proper combination of pulse electric current and constant electric current was employed for sintering, the density and bend strength of the as-sintered material reached the maxima, being 7.61×103 kg/m3 and 1540 MPa, respectively. Its corresponding fracture morphology was characterized as the mix of ductile, intergranular and cleavage fractures.
关键词:
Spark plasma sintering
,
密度
,
组织性能
,
铁基合金
Qiang SHEN
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Lianmeng ZHANG
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Lidong CHEN
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Takashi GOTO
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Toshio HIRAI
材料科学技术（英）
In contrary to the commonly used arc melting method, samples in the present paper were prepared by the solid state reaction from elemental powders at 1173 K under a flowing Ar atmosphere for 96~168 h. The constituent phases and the elemental compositions were determined and shown that the samples were of single phase and stoichiometry. Then the spark plasma sintering technique was used to consolidate them. It is found that, dense ZrNiSn-based compounds with fine grain size and homogeneous microstructure were achieved under the condition of 1123 K/40 MPa/25 min.
关键词:
ZrNiSn
,
null
,
null
,
null
李松浩
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张忻
,
刘洪亮
,
郑亮
,
张久兴
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150599
SnSe是一种潜在的极具应用前景的热电材料。采用机械合金化结合放电等离子烧结的方法制备了Ag掺杂的Sn1-xAgxSe (0.005≤x≤0.03)多晶块体热电材料，并借助XRD、SEM、电热输运测试系统研究了其物相组成、微结构与电热输运性能。XRD分析结果表明，少量Ag(0.005≤x≤0.01)掺杂仍然能够成功制备出单相斜方结构SnSe化合物，但随着Ag掺杂量的增加，基体中出现SnAgSe2第二相，且第二相含量逐渐增加。掺杂Ag大幅度提高了载流子浓度，从而使材料的综合电输运性能(功率因子)显著提高，当Ag掺杂量x=0.02时，功率因子提高至4.95×10-4 W/(m·K2)，较未掺杂 SnSe 样品提高了36%。尽管掺杂样品的热导率均有小幅升高，无量纲热电优值(ZT)仍获得一定改善。当 Ag掺杂量x=0.02时， Sn0.98Ag0.02Se成分样品具有较高的热电优值，并在823 K附近达到最高值0.82。
关键词:
SnSe
,
Ag掺杂
,
放电等离子烧结
,
热电性能
孔清泉
,
冯威
,
朱晓东
,
张靖
,
孙成华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62780-3
钯材料广泛用于氢同位素储存和分离、催化和传感等领域.传统的负载钯催化材料具有优异的乙醇和甲醇等电化学催化氧化性能.除此之外,负载钯催化材料还具有优异的甲烷催化燃烧性能.然而,很多研究显示负载钯催化材料存在很多不足,例如在工程应用过程中不稳定,纳米颗粒会发生聚集和长大,进而引起材料性能急剧下降等.不同于钯片、海绵钯粉末和负载钯催化材料,多孔钯具有三维连通的孔隙结构,可避免团聚现象的发生.同时,多孔钯还具有一些特殊的物理化学性能.研究表明,梯度孔隙结构是一种高效的电化学催化结构.因而近年来很多研究者都致力于探索具有高孔隙率和梯度孔隙结构多孔钯块材的制备方法.已有的研究包括造孔剂法和模板法等,但上述方法制得的多孔钯块材均存在比表面积低或难以获得块体材料缺点.我们研究组发展了一种制备兼具高孔隙率和梯度孔隙结构的多孔钯块材的新方法.即通过以一定粒度的NaCl颗粒作为造孔剂放电等离子烧结制备PdAl合金复合块材,然后通过去离子水溶解获得多孔PdAl合金,最后经过在盐酸溶液中去合金化得到具有数十微米的宏观大孔和约10纳米的纳米孔等梯度孔隙结构的多孔钯块材.当造孔剂添加量为20 vol.%,制得了孔隙率高达88%且完整的多孔钯块材.对该多孔钯块材的力学性能进行了测试,其压缩强度为0.5 MPa.对该块材进行氮吸附测试,测试结果显示其比表面积达到54 m2/g.我们进一步对该多孔钯块材的乙醇电化学催化氧化性能进行了研究.对不同扫描速度下多孔钯块材在KOH(1 mol/L)+乙醇(0.8 mol/L)溶液中电催化活性进行分析.随着扫描速率从10 mV/s提高到50 mV/s,正扫描峰电流密度也逐渐提高,且峰电位向正电位方向移动.对峰电流密度和扫描速率的平方根进行拟合,发现它们之间存在明显的线性关系,表明该电催化氧化行为是一个受扩散控制的过程.随着溶液中乙醇浓度不断增加,正扫描方向乙醇氧化峰的峰电流呈现出先增大后减小的趋势.这是因为乙醇基和羟基在钯表面的竞争性吸附造成的.当乙醇浓度较高时,乙醇基会占据钯表面大量的活性位,从而阻碍和抑制羟基的吸附.此时,羟基在钯表面的吸附成为电氧化反应的控制因素.因此,只有选择合适的乙醇浓度,才能更好地发挥材料的电催化性能.当乙醇浓度为2 mol/L时,峰电流最大,达到120 mA/cm2,表明多孔钯块材具有优异的电催化性能,这与该材料的梯度孔隙结构、高比表面积和高孔隙率密切相关.进一步对多孔钯块材的催化稳定性进行研究.该多孔钯块材显示出了优异的催化稳定性,当经过50次循环后,乙醇氧化峰的峰电流仅下降到~110 mA/cm2.
关键词:
钯
,
梯度孔隙结构
,
电催化
,
乙醇氧化
,
放电等离子烧结
