钢中晶界区稀土稀土元素与杂质交互作用的电子理论研究

利用位错模型构造纯净的和稀土及杂质偏聚的晶界模型 ,用Recursion方法研究了稀土与杂质的交互作用对Fe 5 .3°小角度晶界的结合性质的影响。环境敏感镶嵌能和键级积分 (BOI)的计算结果表明 :钢中同时存在稀土和杂质时 ,稀土首先偏聚于晶界。稀土偏聚于晶界时 ,起到加强晶界的作用 ;杂质偏聚于晶界时却起到脆化的作用。钢中加入适量的稀土 ,既净化晶界 ,又提高钢的强度。这一结果从电子层次解释了稀土在钢中的作用机制 ,为稀土在钢中的应用提供了理论依据     

碳锰洁净钢中镧和铈在晶界的行为

应用高分辨TEM，SEM和XRD研究碳锰洁净钢中镧和铈的存在形式、分布以及在晶界的行为。研究结果表明，镧和铈在洁净钢中存在固溶态、稀土夹杂物和稀土第二相。固溶稀土偏析在晶界，洁净钢中稀土仍有净化钢液和变质夹杂的作用。适量稀土能减少S和P在晶界的偏析，净化晶界提高钢的冲击韧性。过量稀土在晶界产生有害的稀土第二相，导致性能显著降低。     

稀土在激光熔覆涂层中的分布和行为

用激光快速熔凝法研究了加入钢表层稀土的行为和分布。结果表明，因用激光处理含稀土的涂层能够使较多的稀土偏聚到钢的表层；偏聚到钢表层的过饱和稀土除与氧、硫作用外，还可固溶于晶内、晶界或晶界附近，甚至能形成金属间化合物ＲＥ２Ｆｅ１７；经过激光处理后表面稀土的作用更为明显     

镧在镍铬钴钨合金中的偏聚作用

用扫描俄歇电子能谱和扫描电子显微镜技术，研究微量镧在Ｎｉ２０Ｃｒ２０Ｃｏ１８Ｗ高温合金中的偏聚作用。发现时效状态下镧偏聚在晶界和碳化物相界，降低了界面上碳的含量；镧与杂质元素（硫、氧和氮）结合，形成没有固定成分比的原子尺寸薄膜，其作用是减慢碳化物长大速度，增加杂质的分散度，从而显著地改善合金的持久性能。     

稀土元素在高速钢晶界偏聚的研究

材料的晶界状态对材料的性能有很大的影响,元素在晶界偏聚对材料性质的影响是冶金和材料科学的重要课题。合金元素和杂质元素在晶界偏聚,使晶界的化学成分发生变化,影响晶界移动、晶粒长大、元素沿晶界扩散、沿晶界的破断等现象,从而影响材料的机械性质、化学性质以及电学性质等。溶解在铁中的铈因原子半径远大于铁而产生较大的点阵畸变能,这将促使它们偏聚在晶界上。我们曾指出,铈和镧能够使硫的偏聚减     

镧对含锡、锑残余元素的34CrNi3Mo钢热塑性的改善作用

采用Gleeble-1500热模拟机测定了不同含量的残余元素锡、锑及稀土镧对低氧、低硫的34CrNi3Mo钢热塑性的影响;采用SEM及EDS手段研究了稀土镧对不同锡、锑含量的钢断裂方式的影响及在其中形成夹杂物的情况。结果表明,用稀土金属可以改善低氧、低硫钢中残余元素对钢性能的危害;镧可以和钢中较低含量的锑作用生成镧锑金属间化合物,并且发现了少量的镧锡金属间化合物。     

钢中稀土固溶规律及作用研究

应用ICP光谱法直接测定16Mn钢中稀土固溶虽,研究稀土固溶规律及合金化作用。实验结果表明,在MnS夹杂完全变质前,钢中仅有几ppm稀土固溶并受硫氧含量的影响,完全变质后,随钢中稀土含量增加,稀土固溶量显著增大。常温下铈在16Mn钢中固溶度不超过0.011wt％,并偏聚在晶界;固溶稀土能显著减少珠光体,增加铁素体及其硬度。     

镧在含残余锡、锑GCr15钢中的作用

在Gleeble-1500热模拟机上测定了残余元素锡、锑对GCr15钢热塑性的影响,以及镧对残余元素的作用。用SEM及EDS观察研究了实验钢的断口形貌及在断裂处形成的夹杂物。结果表明,随着残余元素含量增加,GCr15钢的热塑性降低,镧可以与钢中较低含量的锑形成化合物,稀土元素可以降低残余元素对轴承钢热塑性的危害。实验还研究了镧对原奥氏体晶粒、变形后再结晶晶粒大小以及对淬火组织的影响,镧能细化变形后的晶粒大小以及随后的马氏体组织。     

稀土对20Mn钢等温相变及组织形态的影响

研究了不同稀土含量对20Mn钢等温相变及组织形态的影响。随钢中稀土含量的增加,先共析铁素体析出的孕育期缩短,完成珠光体相变所需时间延长;针状铁素体量减少直至消失;珠光体片间距变密且相对转变量减少;粒状贝氏体中碳化物易于偏聚。稀土减小原奥氏体晶界能和相界面能,稀土原子偏聚在相界面上阻碍碳原子的扩散,以及可能形成高熔点稀土碳化物而减少奥氏体中碳的固溶量,是产生上述结果的主要原因。     

稀土镧对真空蒸发沉积银纳米粒子团聚的影响

用透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）研究了稀土镧对真空蒸发沉积银纳米粒子的影响.结果表明,稀土镧对真空蒸发沉积银纳米粒子有明显的细化作用.稀土镧对银纳米粒子的细化作用,是由于稀土镧增强了基底对银原子的吸附能,使镧和银结合形成的复合小银粒子局限于固定位置,进而减少了相互团聚所致.     

连铸BNbRE重轨钢中稀土对夹杂物的作用

论述了稀土在钢轨中的作用,得出采用模铸方法生产的稀土轨(BNbRE)中稀土具有净化钢液、变质夹杂和微合金化作用.稀土轨采用连铸生产后,钢中硫、氧含量有大幅度的降低,钢水质量提高.在相同稀土加入量的条件下,虽然钢中残留稀土含量降低,同样取得了稀土钢轨综合性能,但稀土在钢中的净化和夹杂物变质作用有变化,对硫、氧夹杂物的作用不明显.     

二氧化碳碳化法制备氧化镧粉体研究

对二氧化碳直接碳化制备氧化镧粉体进行了研究,以氯化镧溶液和二氧化碳为原料,通过调控反应体系pH值制备获得稀土碳酸盐,再经过焙烧得到粒径小、粒度分布窄的氧化镧粉体。研究表明:在不同反应温度和pH条件下,通过碳化法可以获得不同形貌的前驱体,其中控制反应温度为25℃,pH为5的条件下,可以获得片状碳酸镧前驱体;经XRD,FI-IR,TG-DSC分析表征,确定该前驱体化学组成为La2(CO3)3·3.2H2O;通过焙烧可获得中值粒径D50为4.75μm,粒度分布(D90-D10)/(2×D50)<1.00的氧化镧粉体。二氧化碳碳化法制备氧化镧粉体技术具有条件温和、产品粒径小、粒度分布窄、易规模化生产的优点,而且可以实现二氧化碳循环利用以减少温室效应。     

稀土对碳氮共渗过程的活化催渗及微合金化研究

研究了在碳氮共渗过程中加入稀土元素对钢的碳氮共渗动力学过程、金相组织和性能的影响。稀土可使20号钢、20CrMnTi、20CrMnMo等渗碳钢的扩渗速度提高15～20％,提高表面渗层碳氮含量,明显改善表层碳氮化合物颗粒尺寸和分布。应用于齿轮,可使疲劳寿命提高12％。稀土镧作为共渗组元,渗入钢表面,不仅改善夹杂物形貌和分布,净化晶界,并对钢表面进行了微合金化,从而改善了钢的性能。     

邻香兰素与二胺类双希夫碱镧配合物的合成

某些稀土希夫碱配合物可用于制备核磁共振位移试剂、稀土发光塑料等特殊应用,因而受到人们的重视。估计也会在稀土发光材料方面获得应用。有关邻香兰素(2-羟基-3-甲氧基苯甲醛)与乙二胺(或邻苯二胺、间苯二胺)缩合而成的双希夫碱和镧形成的配合物研究尚未见文献报导。我们在非水体系中用硝酸镧(Ⅲ)和这些双希夫碱反应,合成出固体配合物,研究了它们的组成、结构及某些物理化学性质。     

稀土元素在新一代高强韧钢中的作用和应用前景

综述了稀土在钢中的应用和主要作用, 并从稀土的特性分析讨论了稀土在钢中的作用机制, 阐明稀土是钢的一种有效的强净化和变质剂, 固溶稀土的存在强烈影响微结构. 通过强净化、变质和微量合金化, 稀土可有效控制局域弱化, 降低微结构的能态, 有效抑制钢中有害元素和脆性相偏聚所造成的脆性断裂, 稀土可望作为发展21世纪高强韧钢、提高高强钢韧性的重要元素.     

非对称N_2O_2配体的镧、钇配合物催化聚乳酸合成的立构选择性研究

从廉价的非手性原料出发,合成一种含潜手性N原子的不对称N_2O_2配体,分别与镧、钇配位得到两种稀土配合物,配体及配合物的结构采用元素分析,MS,~1H NMR和~(13)C NMR进行表征,结果显示镧、钇配合物均为单核手性配合物。并考察镧、钇配合物在一定条件下引发外消旋丙交酯开环聚合的催化活性和立构选择性,均获得全同立构的聚乳酸,全同立构键连接概率(P_m)最高达0.81,聚乳酸分子量分布很窄,分布系数(PDI)接近于1,说明这两种稀土配合物催化外消旋丙交酯开环聚合具有良好的可控性,但钇配合物催化活性及立体选择性均不如镧配合物。     

碱性染料杂多酸多元配合物显色反应的研究 Ⅲ.乙基罗丹明 B-砷钼杂多酸-PVA体系

本文研究了乙基罗丹明 B-砷铜杂多酸-PVA 显色体系,确定了分光光度测定痕量砷的条件,方法较灵敏,表观摩尔吸光系数达3.0×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1).经元素分析、摩尔吸光系数对比以及红外光谱等方法确定:缔合物的分子式为(C_(30)H_(35)O_3N_2]_3·(As(Mo_3O_(10))_4];ERB~+阳离子和[As(Mo_3O_(10))_4]~(3-)配阴离子以离子键力相缔含,染料阳离子的结构未受缔合作用的影响.     

铒、钇对6082铝合金性能及微观结构的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析技术研究了在6082铝合金中添加Er,Y对其微观组织和力学性能的影响,从理论上分析了Er,Y的作用机制。实验结果表明,Er,Y在合金中的作用主要有两种:一是偏聚于晶界,吸附组织中Fe,Mn,Cu等元素,形成Al3Er,Al3Y等化合物相,对晶界有强化作用。二是改善基体晶界上粗大化合物相,使之破碎,分裂成细小块状,减小应力集中影响,改善合金塑性。在6082铝合金中添加Er,Y元素都可以明显细化晶粒。     

稀土夹杂物诱导钢中ε-Cu析出的错配度计算

为改善铜原子在奥氏体晶界处的偏析,探究稀土夹杂物对钢中残余铜元素析出的影响,采用二维错配度理论,对稀土夹杂物成为钢中ε-Cu异质形核核心的有效性进行了计算。结果表明,ε-Cu的(111)面与Ce_2O_3的(0001)面和La_2O_3的(0001)面二维错配度分别为6.7%和7.9%,与Ce_2O_2S(0001)面上的二维错配度为8.8%,即Ce_2O_3,La_2O_3和Ce_2O_2S均可以作为ε-Cu的中等有效形核核心;而CeS的(100)面与ε-Cu(100),(110)和(111)面的二维错配度分别为50.3%,27.2%和31.1%,说明CeS不能作为ε-Cu的异质形核核心。     

纳米二氧化钛对砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)吸附性能的研究

研究了纳米二氧化钛对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附行为。结果表明：纳米二氧化钛在pHl—10范围内对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附率可达99％。另外还考察了吸附时间、吸附体积、共存元素对吸附率的影响。此研究对合砷废水的处理、痕量砷的分离、分析有较高的应用价值。