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多孔氮化硅高温氧化特性分析

何凤梅 , 陈聪慧 , 杨景兴 , 黄娜 , 王晓叶

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.021

采用TG-DSC、XRD、SEM、ICP等分析手段,对某一典型多孔氮化硅样品进行4个不同温度点的静态和微动态连续氧化试验,最高氧化温度为1 400℃.结果表明:多孔氮化硅在0.1 MPa静态空气气氛下,800℃之前,氧化反应非常微弱,800℃以上可见明显的氧化反应,1 000℃以上氧化反应加剧,增重速率加快,并优先发生在表面与外部孔壁处,之后再发生在样品的内部孔隙处,氧化反应受界面处的化学动力学控制,以被动氧化为主,主要生成物是SiO2,属吸热反应.当生成的SiO2将氮化硅表面和孔壁处覆盖时,在其界面处,随着温度的进一步升高或时间的延长,会生成Si2N2O,且需要注意防范样品可能出现脆性断裂情况.此外,同等温度下,动态氧化气氛将加速氮化硅的氧化,特别是多孔和粉末状样品.

关键词: 氮化硅 , 多孔 , 氧化特性 , 高温 , 陶瓷材料

NiO包覆Ni纳米颗粒的制备及其氧化特性研究

魏智强 , 闫晓燕 , 汪宝珍 , 朱林 , 杨晓红 , 闫鹏勋

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.04.021

通过对直流电弧等离子体制备的Ni纳米颗粒钝化处理得到NiO包覆Ni纳米颗粒.并对试样的组成成分、形貌、晶体结构、粒度和氧化特性采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)、热重和差示扫描量热分析仪(TGA/DSC)等手段进行分析.结果表明:经过表面钝化处理的NiO包覆Ni纳米颗粒具有明显的核-壳结构,内核为纳米Ni,外壳为NiO氧化物.颗粒呈球形,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20~70nm范围内,平均粒径为44nm,壳层氧化膜的厚度为5~8nm.壳核结构防止了纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚.

关键词: NiO包覆 , 纳米颗粒 , 壳核结构 , 钝化 , 氧化特性

TiC颗粒增强钛基复合材料的氧化特征

毛小南 , 张鹏省 , 于兰兰 , 袁少冲

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.04.026

研究了TP-650钛基复合材料在500~850 ℃不同温度下热暴露5 h后的氧化行为和微观机制, 结果表明: 600 ℃以下, 合金的氧化增重比其基体合金稍高;600~700 ℃, 材料的氧化增重与其基体合金基本相当, 比其他耐热合金如TC9, TC11的氧化增重略高;在700~820 ℃时, TP-650合金的氧化增重开始低于其基体合金, 显示出较好的抗氧化性.另外TP-650复合材料在650 ℃长时间氧化遵循常规钛合金氧化动力学规律.

关键词: TiC颗粒 , 钛基复合材料 , 氧化特性 , 微观机制

Ni纳米粉体的氧化特性和磁性研究

孙维民 , 郑卓 , 徐东年 , 刘正 , 董星龙

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.002

在CH4+H2+Ar的混合气氛下,用电弧放电法蒸发纯Ni制备了Ni纳米粉体,并对粉体进行了分析.结果表明,在CH4+H2+Ar的混合气氛下制备的粉体形貌接近类球形,平均粒度20nm,粒子具有核壳结构,核为Ni,壳为3 nm左右的碳膜.在CH4+H2+Ar气氛下制备的粉体抗氧化性比在H2+Ar气氛下制备的强,饱和磁化强度比在纯CH4气氛下制备的大.

关键词: Ni , 纳米粉体 , 核壳结构 , 氧化特性 , 磁性

高强机械用钢表面条带状红铁皮产生原因及机制

王畅 , 于洋 , 潘辉 , 王林 , 陈瑾 , 徐海卫

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20130638

系统研究了高强机械用钢频发的条带状红铁皮缺陷,采用场发射SEM及EPMA研究了铁皮的表面及截面情况,通过热轧生产线生产情况分析了条带状铁皮的间距特性.结果表明,条带状红铁皮处铁皮明显增厚,铁皮与基体界面存在硅的富集区;而铁皮的条带状间距距离与精除鳞喷嘴间距存在明显的对应性,因此,该缺陷与精除鳞水喷射搭界面的除鳞效果不佳密切相关.应用差热分析仪对钢种的氧化特性分析发现,精除鳞前温度区间为铁皮增厚波峰区域,加上Fe2SiO4相的形成增加了铁皮的黏附力,因而极易造成精除鳞的困难.在机制研究的基础上,制定了热轧生产控制要求及钢种硅控制方案,成功消除了条带状红铁皮的产生.

关键词: 红铁皮 , 氧化特性 , 条带状铁皮 , 硅元素富集 , 热轧

Fe-TiC复合纳米粉体的制备和氧化特性

孙维民 , 郑卓 , 刘正

功能材料

用电弧放电法在H2+CH4+Ar的混合气氛中蒸发Fe-Ti合金制备了Fe-TiC复合纳米粉体.用XRD、TEM、DSC-TG、化学分析和氧含量分析等手段对样品进行了分析.结果表明,粉体由Fe、TiC和少量Fe3C组成,复合粒子的形态主要有哑铃形和多面体形,复合粒子的生成机制遵寻VLS机制.在室温大气条件下,粉体中TiC相的含量越高则抗氧化性越好.在流动空气中,温度高于330℃时样品氧化明显加快,在410℃左右,TiC纳米粒子氧化分解.

关键词: 直流电弧 , Fe-TiC , 复合纳米粉体 , 氧化特性

松油醇包覆Cu-Ag复合纳米粉的氧化特性

孙维民 , 史桂梅 , 徐东年 , 刘正

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.013

用气-液两相稳定法制备了Cu-Ag复合纳米粉.并用XRD、HRTEM、DSC-TG、红外光谱、化学分析和氧含量分析等手段研究了粉体的相结构、表面组成、形貌、粒度分布和氧化特性.结果表明,Cu-Ag复合纳米颗粒具有壳核结构,核为纳米Cu-Ag,壳为厚度10 nm左右的松油醇(C10H18O)分子层和氧化层双层结构,粉体的粒度分布为20~150 nm.在空气中,220℃包覆在Cu-Ag复合纳米粒子表面的松油醇分子开始氧化,进而导致Cu-Ag复合纳米粒子在340℃左右迅速氧化,680℃左右Cu-Ag复合纳米粒子完全氧化.温度低于220℃时,气-液两相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力比气相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力好.

关键词: 松油醇 , 稳定化处理 , Cu-Ag复合纳米粉 , 壳核结构 , 氧化特性

Mg-Y-Ce稀土阻燃镁合金的高温氧化行为研究

关明 , 郝维新 , 樊建锋

稀有金属材料与工程

Y和Ce的同时加入使镁合金获得了优异的阻燃效果,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼.AES和XRD表面分析结果表明,Mg-Y-Ce阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,合金表面会生成一层以Y2O3为主的氧化膜.干燥空气中,Mg-3Y-4.5Ce合金在773,873和973 K下氧化时,其氧化动力学曲线遵循立方规律.基于高温氧化热力学,详细分析了Mg-Y-Ce合金在高温下的选择性氧化机制,并从电化学角度探讨了Y2O3膜的半导体特性及其对镁合金基体进一步氧化的阻碍机制.

关键词: 阻燃镁合金 , 氧化特性 , 表面分析

β-SiC微粉中杂质碳的去除工艺研究

田欣伟 , 邓丽荣 , 陆树河 , 王晓刚 , 于庆芬

硅酸盐通报

借助激光粒度仪、综合热分析仪、X射线衍射仪和化学分析手段,研究了无限微热源法合成的β-SiC微粉中杂质碳的粒度组成和氧化特性,以及主成分β-SiC的氧化特性,得到了空气氧化法去除β-SiC微粉中杂质碳的最佳工艺条件为:氧化温度800~900 ℃,氧化持续时间为1 h.

关键词: β-SiC微粉 , 杂质碳 , 氧化特性

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