Cu-0.8Mg-0.15Ce合金热变形行为与机制研究

通过Gleeble-1500D热模拟试验机,进行了Cu-0.8Mg-0.15Ce合金的等温压缩试验,变形温度范围为500～850℃,变形速率范围为0.001～10 s~(-1)。研究了不同条件下流变应力的变化规律、合金的热加工图以及合金变形机制,分析了变形温度、变形速率和流变应力之间的关系。结果表明:合金在热变形过程中,其真应力-真应变曲线表现出明显的加工硬化、动态回复和再结晶特点,随着变形温度的升高和变形速率的降低,其流变应力和峰值应力不断降低;可用双曲正弦本构关系来描述热变形过程中的流变应力,计算出合金热变形过程中的激活能为Q=281.47 kJ·mol~(-1),在此基础上构建了该合金的本构方程;合金在热变形过程中的最优加工参数为:变形温度800～850℃,变形速率0.001～0.1 s~(-1)。     

高锆含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热变形行为研究

利用Gleeble-1500D热模拟机,在温度为550,650,750,850,900℃,应变速率为0.001,0.01,0.1,1,10 s~(-1)的条件下,对Cu-1%Zr-0.15%Ce合金的高温变形过程中的流变应力进行研究,分析了动态再结晶的演变机制。结果表明:变形温度和应变速率对合金的流变应力有显著的影响,在550~750℃之间具有典型的动态回复特征,850~900℃具有动态再结晶热变形特征。通过流变应力、应变速率和变形温度之间的关系,建立高温热变形流变应力本构方程,得到合金的热激活能为430.51 k J·mol~(-1),与纯铜热压缩变形过程相比,高Zr含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热激活能提高了105%。     

铈对Cu-Zr合金热变形激活能和性能的影响

在Gleeble-1500D热模拟机上对Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金在变形温度分别为550,650,750,850和900℃,应变速率分别为0.001,0.010,0.100,1.000和10.000 s~(-1)条件下进行等温热压缩实验,分析了Ce对Cu-1%Zr合金热变形激活能的影响。通过透射电子显微镜,研究了合金在时效过程中的析出相和位错组态。结果表明:Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金具有相似的热压缩变形特征。高Zr和微量Ce的添加使Cu-Zr合金的热变形激活能显著提高。与Cu-1%Zr合金相比,添加0.15%Ce使合金的热变形激活能提高了约34%。添加Ce,使导电率下降了约5%IACS,显微硬度略有提高。通过导电率的变化,计算出时效过程中析出相体积分数,求得550℃时合金的析出动力学方程和导电率方程。     

Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce合金在0.7mol·L~（-1）NaCl溶液中电化学性能的研究

采用真空熔炼法制备了铸态Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce三种Mg-Li合金.采用Tafel极化曲线、恒电势氧化法和电化学阻抗谱法,研究了Mg,Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce电极作为Mg-H2O2半燃料电池的阳极材料在0.7 mol·L-1 NaCl溶液中的电化学...     

铈对IF钢热变形行为的影响

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Ce微合金化IF钢在变形温度790~950℃,应变速率0.1~5 s-1,变形量50%条件下进行了单道次压缩试验,研究了变形条件对试验钢热变形行为的影响,结合热模拟组织金相分析及双曲正弦本构方程、动态再结晶动力学方程分析了钢中Ce含量对IF钢动态再结晶行为的影响。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的增加,试验钢的变形抗力增大;添加Ce后,试验钢的热变形激活能增大,由122.92 kJ·mol-1增加到182.75 kJ·mol-1;Avrami方程指数kd由3.796减小到3.377,动态再结晶分数Xd也相应减小,动态再结晶被抑制,并随着钢中Ce含量的增加,抑制作用越显著。     

一种新型连四嗪含能化合物结构设计与性能预估

为了寻找综合性能优异的含能化合物,通过含能化合物分子设计方法设计一种新型连四嗪类含能化合物ONNTO,并通过理论计算与经验公式预估其物化、爆轰、热稳定性及撞击感度等性能。结果表明,其密度为1.99 g·cm~3,生成焓为1060.67 kJ·mol~(-1),爆速为9009.38 m·s~(-1),爆压为38.19 GPa,爆热为6671.78 kJ·kg~(-1),密度、生成焓、爆热均高于黑索今和奥克托今,爆速和爆压高于黑索今,与奥克托今相当;最弱键的键离解能为376.94 kJ·mol~(-1),分解活化能为358.81 kJ·mol~(-1),均高于黑索今和奥克托今,热稳定性良好;撞击感度为23.70 cm,与黑索今和奥克托今相当,综合性能可满足作为是高能炸药的性能要求,可作为单质炸药候选物。     

Mg-Gd-Sc-Mn耐热镁合金的热变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10．2Gd-0．8Se-1．7Mn合金在温度为573～773K、应变速率为0．001～1s^-1、最大变形程度为60％的条件下,进行高温压缩模拟实验研究。分析了合金流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,计算了高温变形时的变形激活能和应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供实验依据。采用金相显微镜分析了合金在不同温度下压缩变形的组织演变。结果表明：合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒定应变速率的条件下,合金的真应力随温度的升高而降低;合金的变形激活能随着变形温度的升高而增大,特别是在723K时迅速增大。合金在变形过程中发生了不同程度的动态再结晶,变形温度和变形速率对合金再结晶组织有明显的影响。根据实验分析,合金的热加工宜在673～723K范围内进行。     

不同晶体生长活化能对SrZrO3:Ce发光性能及微观组织影响

以不同沉淀剂的反向共沉淀法制备了SrZrO_3∶Ce纳米粒子;采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG-DTA)测试方法,对样品物相、形貌、发光强度及烧结致密化进行了分析,讨论了不同前驱体的热分析动力学。结果表明:用单相和复相沉淀剂制备的前驱体在1 000℃煅烧2 h分别获得分散性良好的棱柱形和近球形SrZrO_3∶Ce粒子,粒径约80和60 nm。利用Doyle-Ozawa积分法和Kissinger微分法分别求出用单相和复相沉淀剂制备的前驱体在不同反应阶段的表观活化能平均值为94.18、69.39、255.72 kJ·mol~(-1)和90.46、51.03、232.35 kJ·mol~(-1),晶体生长活化能为E_(单相)=27.97 kJ·mol~(-1)和E_(复相)=22.53 kJ·mol~(-1),后者的表观活化能和晶体生长活化能都小于前者,表明复合沉淀剂的引入降低了合成能量,提高了粒子活性,所制备样品的发光强度明显优于用单相沉淀剂制备的样品,经1 760℃真空烧结保温4 h后用复相沉淀剂制备的样品的晶粒尺寸均一并达到了致密化。     

Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金热压缩行为及热加工图

采用光学显微镜、扫描电镜研究了铸态和均匀化态的Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金的显微组织,然后用Gleeble-1500D热模拟试验机对均匀化态合金在变形温度350～500℃,应变速率0.003～1 s^-1条件下进行了热压缩实验,计算了合金的变形激活能,构建并分析了合金的本构方程和热加工图。结果表明：铸态Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金主要由α-Mg基体和Mg₅Gd,Mg₄₁Nd₅,Al₂RE相组成,经均匀化处理后(510℃×12 h),Mg₅Gd和Mg₄₁Nd₅相基本溶解,Al₂RE相保持稳定。均匀化态合金的流变应力曲线表现出动态再结晶的特征,其流变应力和峰值应力随温度的升高或应变速率的降低而显著降低,合金的变形激活能为185.836 kJ·mol^-1。合金在本实验的变形条件范围内存在两个失稳区：变形温度350～375℃,应变速率0.003～0.012 s     

紫外分光光度法测定维拉帕米与牛血清白蛋白相互作用结合常数

采用紫外分光光度法对维拉帕米与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用进行研究,测定两者的结合常数K_b。实验结果表明,随着药物浓度的增大,蛋白与药物混合溶液的最大吸收波长出现红移,说明两者之间形成了配合物。通过线性拟合求得25℃时,维拉帕米与BSA的K_b值为4.41×10~3M~(-1),ΔG为-20.80 kJ·mol~(-1),ΔH为29.37kJ·mol~(-1),ΔS为168.27J·mol~(-1)。37℃时K_b值为6.98×10~3M~(-1),ΔG为-22.82kJ·mol~(-1),ΔH为29.37kJ·mol~(-1),ΔS为168.27J·mol~(-1)。热力学参数均表明维拉帕米与BSA之间的结合属自发过程,两者之间的作用力以疏水作用为主。     

钪对Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金力学性能的影响

通过进行拉伸实验和低周疲劳实验以及利用扫描电子显微镜(SEM)进行观察与分析,研究了Sc对T6态轧制变形Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金力学性能的影响。拉伸实验结果表明:Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr-0.2Sc合金的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率均高于Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金。低周疲劳实验结果表明:Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金在0.4%～0.8%的外加总应变幅加载下均表现为循环稳定; Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金的塑性应变幅和弹性应变幅与载荷反向周次之间均呈线性关系,并分别服从Coffin-Manson和Basquin公式; Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于疲劳试样的自由表面,并以穿晶方式扩展。     

添加铈对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响

针对能够将初生γ-奥氏体保留到室温的Fe-15Mn-0.6C合金，采用扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)系统，对添加Ce的合金中的夹杂物进行形貌观察、成分分析和相鉴定，采用FactSage软件系统的Phase Diagram和Equilib模块对添加Ce的合金中的夹杂物行为进行热力学计算。结果表明，添加含Ce夹杂物的类型和数量影响取决于O, S, Ce的相对含量，在0.0006%O-0.0020%S-0.016%Ce和0.0006%O-0.0051%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成CeS夹杂，在0.0015%O-0.0045%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成Ce₂O₂S和CeS夹杂，夹杂物形状圆整，尺寸多数约1～2μm。热力学计算为添加Ce对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响提供了理论依据。研究结果能够为进一步搞清添加Ce细化初生γ-奥氏体的异质形核作用提供扎实的研究基础。     

含钪、铒的Al-0.8%Mg-0.6%Si合金的低周疲劳行为

对固溶+人工时效(T6)处理的挤压变形Al-0.8%Mg-0.6%Si,Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.2%Sc和Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金进行了低周疲劳试验,探讨了合金的低周疲劳变形和断裂行为.结果表明,低周疲劳变形期间,含Sc,Er合金可以呈现循环应变硬化、循环应变软化和循环稳定;添加稀土元素Sc可提高合金的循环变形抗力,且含0.2%Sc的合金在疲劳变形期间发生双系滑移;含Sc,Er合金的弹性应变幅和塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述,其中Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.2%Sc合金的塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间呈双线性关系;含Sc,Er合金的疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展.     

含铈重轨钢珠光体组织对抗大气腐蚀的影响

通过向重轨钢中添加Ce来改变重轨钢组织,研究其组织对抗大气腐蚀的影响。用中频感应炉冶炼实验用U71Mn,轧制后空冷。SEM测量了实验钢的珠光体片层距,在浓度为(1.0±0.05)×10~(-2)mol·L~(-1)的NaHSO3溶液中模拟了工业大气环境下实验钢的腐蚀,利用热力学计算、失重率、SEM、XRD和电化学方法研究了珠光体组织对抗大气腐蚀的影响。经过热力学计算,含Ce的U71Mn在1600～800℃析出的主要物相Ce_2O_2S,从而减少了MnS的析出,减少了钢中的有害夹杂析出。随着Ce加入量的增加,U71Mn钢珠光体片层间距先减小后增加,在40×10~(-6)时珠光体片层间距达到最小值0.2480μm。随着腐蚀周期的增加,失重量增加,在腐蚀的后期失重速率基本恒定,失重与时间呈线性关系,斜率分别为1.3755,1.0008,1.3396 g·(m~2·h)~(-1)。加入40×10~(-6)Ce和加入80×10~(-6)Ce相比与不含Ce的U71Mn钢耐腐蚀性能分别提升了12.50%和10.4%。电化学实验分别加入铈0,40×10~(-6),80×10~(-6)的三个样品在第五周期的电流分别为1.93×10~(-4),3.71×10~(-9),2.01×10~(-7)A。XRD物相半定量分析三组样品的稳定产物和不稳定产物的比值分别为0.670,1.625,1.110。对腐蚀样品的表面形貌进行分析,在腐蚀样品的表面均为花状γ-FeOOH,加入40×10~(-6)Ce的晶粒最大,不含Ce的U71Mn钢最小,加入80×10~(-6)Ce居中。     

Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形与其微观组织

采用热压缩模拟试验,对Mg-10Gd-2Y-0.6Zr镁合金在350～450℃,变形程度为40%,变形速率在0.001～0.5s-1条件下的热压缩变形规律进行了研究,对变形后的微观组织进行了金相分析,对显微组织中的第二相进行了扫描能谱成分分析,对变形后试样的硬度进行了测试,根据热加工动态回复再结晶的特点和稀土合金相的作用,分析了该合金的微观组织结构和变形行为.结果表明:热压缩变形温度和速率对合金硬度值总的影响不大,但在相同温度下,有速率越大硬度越大的趋势;该合金在350℃,400℃时变形速率为0.1 s-1时晶粒异常粗大,在400℃变形速率大于0.5 s-1或变形温度450℃,变形速率为O.1 s -1下进行热压缩,该合金可以得到组织结构均匀和热塑性成型良好的匹配.     

四吡唑取代的[Mn_8Ce]簇合物的合成、晶体结构与磁构关系研究

向Mn(O2CCH3)2·4H2O、吡唑和醋酸的乙腈/甲醇溶液中加入(NH4)2Ce(NO3)6得到1个四吡唑取代的[Mn8Ce]混金属簇合物[Mn8O8Ce(O2CCH3)12(pyr)4]·2CH3OH(2·2CH3OH,pyr为吡唑配体),并对其进行单晶结构分析、红外、元素分析和磁性研究。单晶结构研究表明,该化合物属于单斜晶系,P21/c空间群,8个Mn原子形成1个不在同一平面的八元环,然后通过8个μ3-O2-与位于环中心的1个CeⅣ连接起来。磁性研究表明,化合物中Mn3+离子之间是弱的铁磁性作用,基态自旋值S=6,交流磁化率虚部仅显示较微弱的频率依赖现象。通过研究系列[Mn8Ce]簇合物的磁构关系发现,配合物中随着含孤立μ3-O2-的∠MnOMn键角的增大和随着含桥连羧基O的∠MnOMn键角的减小,Mn3+间的铁磁性耦合增强,并进而导致化合物基态自旋值S的增大。     

过渡金属改性的Pd/TS-1催化氢、氧直接合成H_2O_2的性能

利用等体积浸渍法制备了M-Pd/TS-1(M=Ce,La,Pt,Fe,Co,Ni,Cr,Mn,Zn,Cd,Cu)系列催化剂,并将制得的催化剂用于常压下氢、氧直接合成过氧化氢的反应。考察了M的类型及负载量对M-Pd/TS-1催化剂催化性能的影响。结果表明,M选Ce时,催化剂的性能最好。Ce的最佳掺入量,n_(Ce)/(n_(Ce)+n_(Pd))=0.5%。对Ce改性与未改性的催化剂进行了TEM及静态化学吸附分析,结果表明,掺入Ce可使Pd在TS-1分子筛表面的粒度及分散度得到改善。考察了n_(O_2)/n_(H_2)比,气体流量,反应时间等反应条件对H_2转化率、H_2O_2选择性及收率的影响。在相对优化的工艺条件下,即n_(O_2)/n_(H_2)=3,气体流量为25 mL·min~(-1),反应时间为3 h时,H_2O_2,的收率可达到25.7%,TOF值为18.7 mol·mol~(-1)·h~(-1),此时溶液中H_2O_2的质量百分数为0.8%。     

酚醛树脂保温板热分解过程的lnln法研究

采用热重分析仪研究酚醛树脂保温板粉体热解行为。采用lnln法探讨等温热解过程动力学,采用Eyring方程探讨热解活化热力学参数。结果表明:酚醛树脂保温板粉体,在800℃内,非等温热解分为四个阶段,各阶段失重率依次为9%、10%、24%、25%;低于523K和高于573K时等温过程热解失重率低于523-573K温度段。lnln法获得酚醛树脂保温板粉体热解表观活化能为40.36 kJ·mol~(-1);Eyring法获得热分解的摩尔活化焓△H~≠、摩尔活化熵△S~≠分别为35.87 kJ·mol~(-1)和-202 J·mol~(-1)·K~(-1),摩尔活化自由能△G~≠值在讨论温度范围内皆为正,表明热解过程需要引入热量并且为非自发分解反应,热解需要经历活化络合态且络合态系统比初始状态更有序。     

单分子水对CH_2SH+NO_2反应机理影响的理论研究

在B3LYP/6-311++G(2df,p)水平下对单分子水参与下的CH_2SH+NO_2反应的微观机理进行了研究.为了获得更准确的能量信息,采用HL复合方法和CCSD(T)/aug-ccpvtz方法进行单点能校正.结果表明,加入单分子水后的CH_2SH+NO_2反应体系,共经过10条不同的反应路径,得到6种反应产物.与裸反应(CH_2SH+NO_2)相比,水分子在反应中起到了明显的正催化作用.不仅使生成产物trans-HONO的能垒(-52.84kJ·mol~(-1))降低了176.94kJ·mol~(-1),而且不需经过复杂的重排和异构化过程便可得到产物cis-HONO.在生成产物cis-HONO通道(Path3和Path4)中,活化能垒分别为143.65和126.70kJ·mol~(-1),而其裸反应的活化能垒却高达238.34kJ·mol~(-1).生成HNO_2的通道中(Path5和Path6)活化能垒分别为295.23和-42.19kJ·mol~(-1).其中Path6的无势垒过程使HNO_2也成为该反应的主要产物.另外,单分子水还可通过氢迁移的方式直接参与CH_2SH+NO_2的反应,活化能垒(TS7-TS10)分别为-10.62,151.03,186.22和155.10kJ·mol~(-1).除直接抽氢通道中的(Path8-Path10)外,其余反应通道均为放热反应,在热力学上是可行的.     

固溶体MAX相(Ti0.5V0.5)3AlC2的制备及其对MgH2储氢性能的催化影响

通过无压烧结法制备了固溶体MAX相(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2,研究了其添加对MgH_2储氢性能的影响。结果发现,固溶体MAX相(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2中的Ti和V元素通过协同作用,呈现出更高的催化活性。添加质量分数10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2的MgH_2样品的起始放氢温度为230℃,较原始MgH_2降低了60℃。在275℃下等温放氢,(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2添加样品的放氢速率可达0.35%·min~(-1),是原始MgH_2样品的4倍左右。此外,完全放氢后的MgH_2-10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2样品在150℃、5 MPa氢压下,可在60 s内吸收4.7%的氢。计算显示,MgH_2-10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2样品的表观活化能为79.6 kJ·mol~(-1),较原始MgH_2(153.8 kJ·mol~(-1))降低了48%,这是MgH_2放氢性能得到改善的主要原因。