稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究

采用稀土-硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100℃分别保温5,10,15,20 h进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析与X射线衍射分析(XRD)研究TC4钛合金稀土-硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响。结果表明,渗层由外表层的TiB2和伸向基体的齿状的TiB组成,渗层厚度最高可达25μm;XRD分析表明,TC4钛合金稀土-硼共渗后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,稀土的加入使得TiB2的含量增大;EDS分析得出表层B和Ce元素含量较高,稀土促进B原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土-硼共渗渗层的TiB2到TiB晶须硬度值的变化范围为3300HV0.01~1800HV0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高。     

稀土对工业纯铁共渗硼铝动力学的影响及计算机拟合

采用膏剂法在８９０,９２０和９５０℃对工业纯铁进行稀土硼铝共渗及硼铝共渗,考察了稀土在各温度条件下对渗层生长动力学的影响。根据试验结果,通过计算机拟合给出了渗层生长动学曲线并建立了方程。     

稀土在降低电解渗硼层脆性中的作用

采用熔盐电解法分别对45钢试样进行了渗硼和稀土-硼共渗处理,用三点弯曲声发射试验测定其脆性。对比实验结果表明,稀土元素的加入可大大降低电解渗硼层的脆性。通过裂纹形貌观察、稀土元素在硼化物和α-Fe中的固溶分析以及对Fe_2B点阵常数的影响,探讨了稀土元素对降低电解渗硼层脆性的原因。     

20钢和45钢熔盐电解稀土—硼共渗组织与性能研究

采用熔盐电解法,将硼和混合轻稀土(镧、铈、镨和钕)渗入到20钢及45钢表面,结果表明,可获得120μm厚的共渗层。渗层中稀土含量可达3～6wt％,除有FeB相外,还有REFe_7型合金相存在。经共渗后的钢表面具有很高的硬度,Hv_(100)达1800,同时具有良好的抗磨和抗腐蚀能力。     

金属铜、镍及其合金中少量硼的测定

测定金属、合金和其他材料中的少量硼,通常总要预先将硼从大多数的干扰元素中分离出来,手续烦琐,周期较长。因此,研究一种快速测定少量硼的方法已成为迫切的任务。我们在硫酸介质中,用醌茜素乙酸酯分光光度法直接测定了金属铜、镍及其合金中0.001～1.0％的硼含量。方法简便、快速,选择性和重现性都比较好,常见元素不干扰测定。     

稀土对工业纯铁共渗硼铝动力学的影响及计算机拟合＊

采用膏剂法在890,920和950 ℃对工业纯铁进行稀土硼铝共渗及硼铝共渗,考察了稀土在各温度条件下对渗层生长动力学的影响。根据试验结果,通过计算机拟合给出了渗层生长动学曲线并建立了方程。结果表明,稀土在890和920 ℃作用较明显,曲线拟合度达99.0%以上,可用于渗层的预报和控制。     

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用Ｘ射线衍射仪,恒电位仪,摩擦磨损试验机等设备,研究了低温硼碳氮稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能,并与硼碳氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内,稀土具有明显的催渗作用;与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比,Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。     

稀土元素对固体渗硼层的改性作用

通过研究渗硼层厚度、脆性、表面含硼量、表面形貌的变化及耐锌液腐蚀的性能，充分证实了稀土元素对改善渗硼组织有明显作用。结果表明，改性渗硼组织的耐锌腐蚀寿命大幅度提高，将其制成测温热电偶用于工业生产，耐锌液腐蚀寿命达半年之久，为解决热镀锌设备的腐蚀问题提供了一种有效方法。     

固体法稀土硼钒共渗的研究

研究了CeCl3对固体粉末法B－V共渗的动力学,民分,组织和性能的影响,在渗剂中添加CeCl3不仅具有明显的催渗作用,使渗大速度提高40％以上,并且Ce作为组元渗入工件表面后形成CeFe2新相,还使渗层硬度和耐磨性有较大提高,稀土是通过提高渗剂中的硼势和钒势,。活化渗件表面,降低硼和钒原子的扩散活能来提高B和V的渗入速度的。     

稀土对硼铝共渗渗层相组成的影响

X射线衍射、透射电镜衍射及能谱分析表明 ,共渗初期渗层主要由Fe2 B相组成 ,加稀土后检测到了 (RE0 .6 5,Fe0 .35) 2 3B6 化合物 ;共渗4h渗层主要由Fe2 B相 少量FeB相级成 ,在加入稀土后的硼铝共渗层中 ,检测到了稀土化合物 (Fe0 .8,RE0 .2 ) 6 B ,发现α Fe的晶面间距有所增大。对硼化物的形成进行了分析 ,由于Al,C ,稀土等化合物的形成阻碍了位错的运动 ,稀土的晶界强化、位错强化和固溶强化是加入稀土后硼铝共渗层性能提高的主要原因。     

硼元素概念的发展史

通过对硼元素概念的发展史考证分析可知,硼元素概念的发展大致可划分为3个时期,即硼元素假说的形成、硼元素概念的形成与发展、现代硼元素概念的建立。18世纪,拉瓦锡预言了硼元素的存在。19世纪初,硼单质的制取成功标志着硼元素概念正式形成。20世纪,随着原子结构理论的建立和同位素的发现,人们对硼元素有了新的认识。硼元素概念的发展过程,是一个从提出假说到验证假说并不断深入认识的发展过程,也是科学技术不断进步、科学理论逐渐成熟、科学思想演变发展的过程。     

微波消解-ICP-AES法测定钴基合金中的硼

采用微波消解-ICP-AES法测定钴基合金中硼元素。通过试验探讨了钴基高温合金中基体元素,主量元素如铬、钨、钼等对硼元素分析谱线的光谱干扰情况,采用基体匹配法对基体干扰进行校正,确定了合适的分析谱线。方法的线性范围为0～8 mg/L,检出限为0.0003%。测定结果的相对标准偏差为1.88%～6.04%(n=6),回收率为92.0%～104.2%。     

WC-Co硬质合金稀土-硼共渗的高温动态相分析

用高温X射线衍射装置对以B4C为供硼剂、以Y2O3为催WC－20Co硬质合金渗硼表面进行了从室温到1300℃连续升温渗硼过程的XRD动态物相分析，探讨了稀土－硼共渗机制。结果表明，在真空烧结升温期间，从WC－Co压坯表面B4C分解出来的活性硼原子除在压坯表面上形成硼化物外，所形成的高浓度活性硼原子还向压坯内钴中扩散形成三元含硼相W2Co21B6化合物。同单独渗硼相比，钇在稀土－硼共渗过程中有拓宽渗硼温度范围、促进B4C脱碳分解和活性硼原子向压坯内扩散等催化渗硼作用。     

硼团簇及其材料化学研究进展(Ⅰ):硼墨烯

位于元素周期表中的第五位元素硼,其丰富的化学结构和多样的成键方式仅次于有机化学和生物科学中的核心元素——碳元素.硼的缺电子性质导致其必须通过多中心键的方式共享电子以平衡体系的电子分布,因此硼团簇多具有独特的几何结构和电子离域的成键特性.近年来,硼团簇及其材料的研究越来越受到人们的重视,并取得了一系列研究成果.通过实验和理论计算,发现小尺寸的硼团簇多具有平面结构.2014年,王来生与李隽两个研究团队合作发现了中心含六元环孔的平面B_(36)~-团簇并由此提出了硼墨烯(borophene)概念,为二维硼材料的发展提供了新的研究方向.最近中美科学家同时在金属衬底上合成了单层硼墨烯,使得二维硼材料备受关注.鉴于硼的缺电子特性,可以借助于金属掺杂等方式形成各种不同的金属硼化物结构.具有完美平面结构的CoB_(18)~-团簇以及准平面的RhB_(18)~-团簇的发现推动了金属掺杂硼墨烯(metallo-borophene)研究的发展.本文从实验和理论两个方面,对具有平面或准平面结构的纯硼团簇、金属掺杂硼团簇、二维无限延伸硼墨烯材料等进行了介绍和总结,并展望了硼团簇二维材料的研究前景和潜在应用.     

化学法快速测定铁基非晶合金中硼含量的试样分解方法研究

用化学法测定铁基非晶合金中硼元素时,因合金试样难溶性及硼的某些特性,存在试样分解难的问题。利用H2O2强氧化性及硼既溶于酸又溶于碱的性质,通过试验确定了用H2O2(30%)与HCl(密度约1.19g/mL)分解试样,试样溶解完全。将该方法用于测定硼质量分数大于0.5%的铁基非晶合金中的硼,测定结果与ICP-AES法测定结果相符,测定结果的相对标准偏差小于1.5%(n=10)。     

非金属元素的同素异形体(一)——氢和硼的同素异形体概述

进行了同素异形体概念的探讨。简要叙述了氢和硼2种典型非金属元素形成的各种同素异形体的存在、组成以及结构、制备和性质,首次将多种硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面等晶态硼的内容补充在硼的同素异形体中,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

ICP—AES法测定含高钽镍基高温合金中的硼

采用ICP-AES法测定含高钽(4%～7%)镍基高温合金中的硼元素.通过试验探讨了镍基高温合金中基体元素,主量元素如铬、钴、钨、钼、钽、铌、铼等对硼元素分析谱线的光谱干扰情况,采用基体匹配法对基体干扰进行校正,确定了合适的分析谱线.方法的线性范围为0～4mg/L,检出限为0.0005%.测定结果的相对标准偏差为0.99%～2.60%(n-8),回收率为94.0%-97.3%.     

测定镍硼合金时硼损失的探讨

用硝酸、盐酸混合酸分解镍硼中间合金、硫代硫酸钠-氢氧化钠容量法滴定硼时,其测定结果往往因硼有损失而偏低。近年来,我们对偏低的原因作了探讨,发现主要是两方面的原因:一是试样分解不完全;另一原因是在试样分解过程中或者分解完全之后,硼的状态发生了变化。本文拟定了硼的分析方法,并对结果偏低的原因及解决办法提出一些粗浅看法。     

酸碱滴定法测定锂硼合金中硼的不确定度评定

评定了酸碱滴定法测定锂硼合金中硼的测量不确定度。分析并确定了不确定度来源,对各不确定度分量进行了合理评估。结果表明,影响硼测量不确定度主要因素是测量的重复性、NaOH标准滴定溶液的浓度以及滴定试液时的体积。     

水热法硼磷改性多孔炭及其电化学性能研究

采用水热法硼磷改性椰壳多孔炭,并对其电化学性能进行研究。通过X射线衍射、红外光谱以及氮气吸脱附表征改性前后多孔炭的结构和性能;将多孔炭制作电化学电容器负极,通过恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗测试分析其电化学性能。结果表明,水热法硼磷改性使多孔炭的微观结构及组成发生了一定变化,比电容等电化学性能有明显的提高。渗硼剂为氧化硼,渗硼量为15(wt)%时,比电容达108 F/g,比原始样增长了92%;渗硼剂为硼酸,渗硼量为25(wt)%时,比电容达到98 F/g,比原始样增长了83%。