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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

气体法低温稀土多元共渗的研究

从自制的多种渗剂中,筛选了含稀土的最佳渗剂,实现了气体法低温稀土、硼、碳、氮、氧多元共渗。获得了组织、性能和层深远优于其它低温化学热处理的渗层。用金相、扫描电镜、光电子能谱和正电子湮没等技术,对渗层进行了较系统的分析,对稀土的催渗等基本理论问题进行了探讨。     

固体渗硼提高多孔炭抗氧化性能的研究

空气中多孔炭在高温下极易被氧化,极大地限制了其在催化领域的应用。为了提高多孔炭在高温下的抗氧化能力,以KOH化学活化法制备的多孔炭为原料,通过固体渗硼对多孔炭进行热处理。结果表明,渗硼后多孔炭表面的活性点数量明显减少,抑制了氧化性气体与多孔炭的反应,从而提高了多孔炭的抗氧化能力。并且渗剂在多孔炭中的质量分数为10%、渗剂中B4C的质量分数为25%、热处理5h时,与多孔炭原料相比,渗硼后600℃多孔炭氧化失重率由70%左右降低到20%左右,比表面积降低10%～20%,多孔炭材料的微反活性仍可达到70.25。     

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%。     

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。     

渗硼层磨损表面的XPS研究

用XPS研究了渗硼磨损表面的成分、元素价态及其随深度的变化。结果表明，磨损表面形成B2O3和铁的氧化物；随着深度的增加、B2O3和铁的氧化物含量减少。磨损表面主要表现为氧化磨损的特征。     

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。     

稀土元素-吡啶氧正离子硼氢配合物的XPS伴峰及其价带谱研究

在以往十多年中,XPS技术用于稀土元素氧化物与卤化物,探讨了稀土元素的内壳谱及其伴峰现象,但对稀土元素配合物的研究报导甚少。本文报导我们新合成的稀土元素-吡啶氧正离子硼氢配合物[Ln(PyO)_7]_2(B_(10)H_(10))_3的XPS及其价带谱结果,而这些研究尚未见文献报导。     

RE—Al—Zr—C—N多元渗的XPS研究

用气相法对45钢表面进行RE－Al-Zr-C-N多元渗，通过X射线光电子能谱（XPS）给出了该体系中各元素的结合能位置，分析了它们的存在状态，同时用扫描电镜－能谱进行了形貌分析，元素分析等，证实RE，Al,Zr,C,N渗入到了金属表层，在共渗中发现微量稀土元素对铝的活化催渗作用大于其对锆的作用，进一步证实了对氮的作用亦优于对碳的活化催渗作用。     

辉光光谱测定钢表面渗硼层中硼与合金元素的分布

用辉光放电发射光谱测定了钢表面渗硼层中硼与其它合金元素的分布。研究并提出了改善层间分辨力的措施,从而得到了更准确的分辨轮廓。并讨论了渗硼层中合金元素重新分布的规律。     

稀土对复合表面处理H13钢耐磨性和高温抗氧化性的影响

利用扫描电镜、Ｘ射线能谱分析和Ｘ射线结构分析方法,研究了Ｈ１３钢在无毒盐浴中添加ＣｅＯ２进行液体硫氮碳共渗,然后再进行氧化处理的复合工艺中,稀土对改善Ｈ１３钢耐磨性和高温抗氧化性所起的作用。结果表明,添加稀土元素表面处理可以使钢的耐磨性和高温抗氧化性显著提高。稀土的作用机制在于：细化渗层中氮碳化物、屡碳化物的分布状况、增强氧化膜与相邻相之间结合力及缓解热应力。     

铝合金表面稀土多元共渗及抗腐蚀性能的研究

用化学法,通过固—气界面反应,在铝合金(LY12)表面进行稀土及碳、氮等元素的多元共渗。采用离子探针、俄歇能谱、x光电子能谱及比色分析等方法,分析共渗后铝合金的表面成分及相对含量。结果证实,稀土元素确已渗入铝合金表层,并对碳、氮元素有助渗作用;稀土多元共渗铝合金表面电位分布趋向均匀;抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能均有显著提高。     

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。     

稀土对BaTiO3陶瓷的气相化学热扩渗及其电性能研究

采用气相法对钛酸钡陶瓷扩渗稀土元素，稀土扩渗使BaTiO₃陶瓷的电性能发生了显著变化。室温电阻率明显下降，从4.3×10⁹Ω·m变为4.84Ω·m;随着频率增大和温度升高，交流电导逐渐增大，BaTiO₃陶瓷的导电性更强。稀土扩渗使BaTiO₃陶瓷的介电常数明显增加，尤其在低频下增加显著;介电常数随温度的变化呈明显的PTC效应，并使BaTiO₃陶瓷的居里温度升高为124.9℃。经XRD分析，扩渗的稀土元素并没有进入BaTiO₃陶瓷的晶格中，而是存在于晶界上。经XPS测试分析，稀土扩渗后的BaTiO₃陶瓷中钡、钛、稀土等都存在着不同程度的变价，因而导致了BaTiO₃陶瓷电阻率的降低。TG-DTA曲线分析表明，稀土扩渗后的BaTiO₃陶瓷有较好的高温热稳定性。