高频脉冲沉积微晶Ni-20Cr-Y2O3ODS合金涂层

采用高频电脉冲沉积技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面上沉积了含弥散Y2O3氧化物的纳米级MGH754 ODS合金微晶涂层, 涂层与基体具有冶金结合. 在1 000℃静态空气中100 h恒温氧化实验结果表明:微晶化和添加弥散氧化物促进了涂层中的铬选择氧化形成Cr2O3, 并提高了表面氧化膜的黏附性, 改善了不锈钢抗高温氧化性能.     

串联电脉冲沉积Co-Cr弥散Y2O3合金化微晶涂层

提出了一种利用被沉积基体材料作为感应电极，脉冲电源的输出两极均作为沉积电极的串脉冲沉积涂层技术，以Co30Cr合金为沉积电极，利用串联电脉冲沉积技术成功地在18－8不锈钢基体上沉积了Co-Cr合金化微晶涂层和弥散Y2O3细小颗粒的Co-Cr合金化微晶涂层，并在950℃静态空气中进行了涂层氧化试验。通过氧化动力学和SEM，XRD等分析表明，串联电脉冲沉积的合金化微晶涂层具有良好的抗高温氧化性能，同时也证实了在微晶涂层中施加细小的稀土元素氧化物颗粒有助于提高涂层的抗氧化性能和抗剥落性能。     

溅射AlY涂层对不锈钢热腐蚀性能的影响

采用直流磁控溅射法在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备Al Y涂层,并对部分涂层进行600℃真空扩散退火和预氧化处理,研究了不锈钢和具有不同状态Al Y涂层的不锈钢的热腐蚀行为。结果表明:不锈钢以及涂层试样的腐蚀动力学近似服从抛物线规律;24 h腐蚀后,不锈钢试样增重最大,涂层试样增重比不锈钢试样小,三种涂层试样中,增重从大到小依次是:未处理的涂层试样、真空扩散退火试样及预氧化试样。不锈钢在Na2SO4盐膜下腐蚀24 h后,形成了以Cr2O3和Ni O为主,及少量Fe2O3的氧化膜;在不锈钢表面溅射Al Y涂层并经过适当的预处理,促进了表面Al2O3及Cr2O3保护膜的形成,抑制了基体金属的氧化,提高了不锈钢的热腐蚀抗力。     

电脉冲沉积铝化物及铝化物-Y_2O_3涂层

采用电脉冲沉积技术在 2 0碳钢表面上获得了冶金结合的晶粒尺寸约为几十到几百纳米的铝化物和铝化物 弥散Y2 O3复合微晶涂层。60 0℃空气中氧化 10 0h的结果表明 ,电脉冲沉积获得的两种涂层均可显著地降低 2 0碳钢的氧化速率并提高氧化层的抗剥落性能。用AFM ,SEM ,EDS和XRD对铝化物涂层及氧化层进行了分析 ,并讨论了两种涂层提高抗氧化性能的作用机制     

电脉冲沉积铝化物及铝化物—Y2O3涂层

采用电脉冲沉积技术在20碳钢表面上获得了冶金结合的晶粒尺寸约为几十到几百纳米的铝化物和铝化物＋弥散Y2O3复合微晶涂层,600度空气中氧化100h的结果表明,电脉冲沉积获得的两种涂层均可显著地降低20碳钢的氧化速率并提高氧化层的抗剥落性能,用AFM,SEM,EDS和XRD对铝化物涂层及据氧化层进行了分析,并讨论了两种涂层提高抗氧化性能的作用机制。     

La0.8Sr0.2Mn（Fe）O3-δ作为SOFC合金连接体系保护涂层的作用效果

工作温度在800℃以下的固体氧化物燃料电池可采用铁素体不锈钢SUS430（含Cr16％-17％（质量分数））作为连接体材料，然而不锈钢在高温下极易发生氧化形成Cr2O3和Fe3O4等尖晶石相化合物，从而大大地降低了电池的性能。本研究的主要目的是通过空气等离子喷涂（APS）La0.8Sr0.2Mn（Fe）O3-δ（LSM20）和La0.8Sr0.2Mn（Fe）O3-δ（LSF20）保护性涂层来降低合金的氧化生长速率，尤其是减少Cr2O3相的生长。采用XRD和SEM／EDX表征了氧化层的相组成和微观结构特征。在800℃空气中进行了热震实验，经50次循环，LSM20和LSF20涂层合金十分稳定，而SUS430合金氧化层表现出明显地剥落和失重现象。LSF20涂层具有明显的氧化增重速率慢，氧化后界面电阻低，能有效地抑制Cr向合金表面扩散等优点，在800℃空气中氧化1000h后，LSF20涂层合金的界面电阻比LSM20涂层合金的降低了23倍。     

NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho的高温氧化行为

研究了NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金在1300～1500K空气中的氧化行为。实验结果表明：在实验温度范围内,NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金的抗氧化性优于NiAl-31Cr-3Mo合金,与NiAl微晶涂层相当。氧化后,合金的表面生成了连续、致密的α-Al2O3防护层。在合金表面的胞界处有少量的富稀土氧化物相析出。合金抗氧化性的提高主要是由于稀土元素Ho的加入,减短了θ-Al2O3向α—Al2O3的转变时间范围;在高温氧化过程中,表面氧化膜Al2O3中晶粒度减小和形成了裂纹,延缓了氧化膜的剥落时间。由于稀土元素效应与能生成挥发物的Cr,Mo合金化元素的添加导致了合金的氧化增重小于纯NiAl合金氧化。     

铈对00Cr17铁素体不锈钢高温抗氧化性的影响

利用电子分析天平、场发射扫描电镜、XRD衍射仪研究了不同Ce含量对00Cr17铁素体不锈钢高温抗氧化性的影响。结果表明:00Cr17钢中加入Ce后,钢的抗氧化性能得到提高,在1000℃以上时效果更加显著。氧化温度在700~1000℃范围内,随着Ce添加量的增加,氧化速率常数kp减小,氧化激活能提高,氧化膜由Cr2O3单相组成,而氧化温度在1100℃时,实验钢的氧化膜由Cr2O3和Fe2O3两相组成,Ce减缓了Fe2O3相的形成速率。Ce改善00Cr17铁素体不锈钢抗氧性的主要原因是降低了氧化物的生长速率,提高了氧化膜的致密性,增强了氧化膜与基体的粘附性。     

316L不锈钢基体上磁控溅射Er2O3／Er涂层的后处理研究

采用磁控溅射的方法在316L不锈钢表面制备了氧化铒涂层.选用金属铒作为过渡层,研究了不同热处理温度对涂层相组成、表面形貌以及涂层与基底结合情况的影响.XRD,SEM及膜基结合力分析结果表明,带有过渡层的氧化铒涂层表面致密、均匀,退火处理使氧化铒结晶性能提高,经过800℃热处理,生成了金属间化合物ErFe3提高了涂层与基底的结合强度.绝缘电阻率测试结果表明.Er2O3涂层绝缘电阻率在1×1013～1×1015Ω·cm,绝缘性能良好.     

NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho的高温氧化行为

研究了NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金在1300～1500K空气中的氧化行为。实验结果表明：在实验温度范围内，NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金的抗氧化性优于NiAl-31Cr-3Mo合金，与NiAl微晶涂层相当。氧化后，合金的表面生成了连续、致密的Al2O3防护层。在合金表面的胞界处有少量的富稀土氧化物相析出。合金抗氧化性的提高主要是由于稀土元素Ho的加入，减短了θ-Al2O3向α-Al2O3的转变时间范围；在高温氧化过程中，表面氧化膜Al2O3中晶粒度减小和形成了裂纹，延缓了氧化膜的剥落时间。由于稀土元素效应与能生成挥发性物的Co，Mo合金化元素的添加导致了合金的氧化增重小于纯NiAl合金氧化。     

铈基复合氧化物的结构及其对HCl催化氧化性能的影响

采用氨水共沉淀法制备了一系列铈基复合氧化物(Ce0.9M0.1O2,M=Cu、Cr、Zr、Ti、La),借助XRD、Raman、N2吸附-脱附、ESEM和H2-TPR等手段对复合氧化物的结构进行了表征,并考察了其在HCl催化氧化制Cl2过程中的性能.结果显示:Cu、Cr和Zr掺杂能显著减小复合氧化物晶粒尺寸,提高复合氧化物的比表面积和孔容,并提供更多的低温可还原氧物种.而La和Ti的掺杂可以获得较大的表面氧空位浓度以及增加高温可还原氧物种数目.复合氧化物结构和表面性质的变化显著影响了其HCl催化氧化活性,在430℃下铈基复合氧化物催化剂活性顺序为:Ce0.9Cu0.1O2Ce0.9Cr0.1O2Ce0.9Zr0.1O2Ce0.9Ti0.1O2Ce O2Ce0.9La0.1O2,低温可还原氧物种数目直接与催化剂活性有关.反应动力学测试显示催化剂低温可还原氧物种有利于HCl在催化剂表面的吸附和活化,而催化剂表面的氧空位可以促进氧分子的吸附和活化.     

Y2O3薄膜处理对3Cr25Ni7N合金的抗高温氧化性能的影响

采用电沉积-热解法在3Cr25Ni7N合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理对合金在1000℃空气中的抗高温氧化性能的影响。氧化动力学曲线、SEM及XRD分析结果表明,Y2O3薄膜处理使合金表面氧化膜以尖晶石结构为主,氧化膜致密,有效地抑制了Cr2O3的挥发反应,且氧化膜与基体的附着性好,因此合金在高温下的抗氧化性能得到提高,这与氧化钇薄膜在较低温度下抗高温氧化性能提高的机制是不同的。在不同温度下,Y2O3薄膜处理均可以有效提高合金的抗高温氧化性能。     

高能脉冲电沉积ZrO2和ZrO2-Y2O3涂层

研究了在１８－８不锈钢塑料和陶瓷上高能脉冲电沉积ＺｒＯ２和ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３涂层的基本规律和影响因素,在１０００℃空气中的高温氧化实验结果表明,电沉积ＺｒＯ２涂层和ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３涂层后,１８－８不锈钢的抗高温氧化性能提高２０倍以上,氧化物的抗剥落能力提高１００倍以上,其中ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３涂层的性能更佳。     

金属载体催化剂的涂层研究

在高温氧化处理不同时间的金属载体箔片上涂覆MgAl2O4/Al2O3过渡涂层,利用TG-DSC,XRD,SEM,BET和超声振动等分析测试技术,对载体和涂层的微观结构与表面特性进行研究.结果表明,在950 ℃下高温氧化5 h,箔片表面生成板状Al2O3晶须,有利于增强涂层与箔片的附着力.在载体表面涂覆一层MgAl2O4/Al2O3过渡涂层,有助于提高活性组分与金属载体的结合力,可以获得高结合强度的涂层结构,促使活性元素高度分散.     

负载Pd密偶催化剂的载体效应

采用尿素水解法或吸附沉淀法制备了金属氧化物载体,并用浸渍法负载0.5%Pd制得了Pd/Sn0.4Zr0.6O2,Pd/ZrO2,Pd/SnO2,Pd/SnO2-Al2O3和Pd/Al2O3催化剂.采用原位漫反射红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和程序升温还原等方法对催化剂结构进行了表征,探讨了不同载体对表面PdOx物种化学吸附性质和氧化还原性能的影响,并与样品的丙烷氧化活性相关联.漫反射红外光谱表明,在Pd/SnO2-Al2O3中,Sn对Al2O3表面的Pd原子簇起到稀释作用,促进了Pd的分散,使得其CO线式吸附强度明显高于Pd/Al2O3,但Pd过高的分散度不仅减少了表面Pd-PdO活性位对的数目,而且使反应中间物种Pd-OH之间脱水困难,因而阻塞了活性位,降低了其循环氧化还原活性;而在Sn0.4Zr0.6O2复合氧化物载体中,SnO2有效地阻止了四方晶相ZrO2向稳态单斜晶相转变,且复合载体的比表面积较ZrO2和SnO2有所增加,其表面PdOx物种的分散度适中.此外,Sn0.4Zr0.6O2复合氧化物负载的Pd的价态介于Pd0与Pd2 之间,表面氧空位较多,促进了丙烷中C-H键的活化,使比表面积较低的Pd/Sn0.4Zr0.6O2具有最好的催化丙烷氧化能力,相反比表面积较高的Pd/SnO2-Al2O3活性很差,说明分散度适中且具有较低氧化态的PdOx(0相似文献   

表面改性SUS316L不锈钢的电化学行为研究

分别以表面镀Rh,表面离子束增强沉积Ta2O5膜及溶胶凝胶法沉积TiO2膜对冠状动脉支架用材料SUS316L不锈钢进行表面改性.采用电化学方法研究了该表面改性试样在Tyrode's模拟人工体液中的电化学行为.结果表明,上述3种表面改性方法均可提高SUS316L不锈钢在模拟人工体液中的阳极极化性能.其中对于采用离子束增强法沉积的Ta2O5膜和溶胶凝胶法沉积的TiO2膜,因Ta和Ti上的d轨道空位已被氧的电子占据,不利于氢吸附,从而抑制了阴极的析氢过程.X射线衍射分析发现,3种改性方法在SUS316L不锈钢表面依次形成均匀而致密的Rh金属层,Ta2O5的无序膜层和TiO2晶态膜层,阻止了合金元素的溶解,改善不锈钢的电化学性能.     

显微组织对Cu—40Ni-20Cr合金氧化行为的影响

为探讨显微组织变化对三元复相合金氧化行为的影响，采用机械合金化制备了 纳米品三元Cu—40Ni-20Cr合金，并对比研究了该合金与同成分铸态合金在700— 800℃，0．1MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明，铸态合金表面没有形成连续的 Cr2O3外氧化膜，但在混合内氧化区则形成了一薄连续网状的Cr2O3层。而纳米晶 Cu—40Ni-20Cr合金表面形成了连续的Cr2O3外氧化膜，品粒细化降低了合金表面形 成Cr2O3膜所需活泼组元Cr的临界浓度。     

金属载体表面氧化及预载处理对氧化铝涂层结合性能的影响

对FeCrAl基体进行高温氧化后,再浸渍MgAl2O4/Al2O3过渡涂层,利用XRD、 SEM和超声波振动等方法研究了样品的表观性质和涂层的结合性能.结果表明,一定时间的氧化处理可以在金属基体上形成粗糙的表层,增加涂层粘结的表面积.共沉淀法制备的尖晶石前驱体凝胶反应活性大,可作为粘结剂掺入浆料中,制备均匀的MgAl2O4/Al2O3过渡涂层.在金属载体表面氧化及预载处理后,可采用传统浸渍工艺负载γ-Al2O3分散涂层,并保证涂层的结合力.     

Pt/Al2O3涂层金属蜂窝催化剂的制备及其CO选择性氧化催化性能

将孔密度为400cells/in2的Fe-20Cr-5Al金属蜂窝基体经过高温氧化后,负载Al2O3涂层,再浸渍贵金属铂,制备出用于CO选择性氧化的Pt/Al2O3涂层金属蜂窝催化剂.金属蜂窝基体经过900℃高温氧化10h后,表面呈现钉针状结构,这种结构可以提高基体与Al2O3涂层的相容性.最佳的Al2O3涂层负载顺序为乳胶-溶胶-乳胶.在120℃时,Pt/Al2O3涂层金属蜂窝催化剂的CO选择性氧化反应活性和选择性分别为54.0%和42.5%,为相同条件下陶瓷蜂窝催化剂的1.7和1.4倍.     

Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能

采用交替电化学沉积和烧结的方法在Fe-13Cr合金表面制备（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层复合膜。采用高分辨扫描电镜（FE-SEM）对微叠层进行表征，结果表明（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层具有纳米结构。采用SEM，DES和增重法用来研究Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能。实验结果表明，这种微叠层对合金抗氧化性能的提高优于分别沉积ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜，其抗氧化性能随着涂层中层次的增加而提高。这些有益效应可归于这种微叠层综合了ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜的各种优点同时克服了缺点。