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Yb掺杂量对SrCeO3固体电解质导电性能的影响

张超 , 雷洋 , 刘晓鹏 , 李帅 , 何迪 , 张华 , 吕琴丽 , 吴云翼 , 蒋利军

人工晶体学报

通过固相反应法制备了Yb掺杂量分别为5％、10％和15％的SrCeO3电解质陶瓷粉体,通过Fullprof对SrCeO3电解质粉体的XRD图谱进行了全谱分析.通过电化学阻抗谱法对烧结电解质在不同气氛下的导电性能进行了表征.结果表明,600～ 800℃温度范围内当Yb掺杂量为10％时,经过密度修正后理想致密的SrCeO3电解质具有最高电导率,在含水氢气气氛中800℃下电解质总电导率可以达到8.2×10-3 S/cm.当Yb掺杂量为15％时电解质中出现Yb3O4第二相,导致电解质总电导率有所降低.在不同气氛中电解质电导率由低到高的顺序为:干燥氩气＜湿润氩气＜干燥空气＜干燥氢气＜湿润空气≈湿润氢气.

关键词: 固体电解质 , SrCeO3 , Yb掺杂 , 电导率

316L不锈钢基体氧化铝涂层的氢渗透性能

李帅 , 何迪 , 刘晓鹏 , 张超 , 王树茂 , 于庆河 , 邱昊辰 , 蒋利军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12487

在316L不锈钢上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法沉积了氧化铝涂层.使用XRD、SEM分析氧化铝涂层的物相和微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行表征.结果表明,973 K退火处理后涂层为非晶氧化铝,涂层均匀、完整,厚度为190 nm.氧化铝涂层的氢渗透压力指数为0.56～0.78,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制.氧化铝涂层的表观氢渗透率为P=1.99×10-6 exp(-117×103/RT)mol/(m.s.Pa1/2).氧化铝涂层的氢渗透激活能为117 kJ/mol,远高于316L不锈钢的66.6 kJ/mol,涂层对氢的渗透具有明显的阻挡作用.此外,在873～973 K氧化铝涂层对316L不锈钢的氢渗透阻挡因子(PRF)为59～119,涂层氢渗透阻挡性能优异.

关键词: 氧化铝 , MOCVD , 氢渗透 , 316L不锈钢

厚度对氧化铝涂层氢渗透性能的影响?

张华 , 李帅 , 何迪 , 杜淼 , 吴云翼 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 蒋利军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.028

采用反应溅射法在316L不锈钢上制备了氧化铝(Al2 O3)涂层.研究了涂层厚度与微观结构,以及氢渗透性能之间的关系,并对涂层的热循环性进行了评估.采用 SEM 分析 Al2 O3涂层的微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行评价.结果表明Al2 O3涂层的氢渗透压力指数为0．52~0．88,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制,且体扩散过程随温度升高而增强.涂层厚度对涂层表面形貌和氢渗透性能有较大影响,涂层表面质量、阻氢性能都随涂层厚度增加先上升后降低.110 nm 厚的 Al2 O3涂层有优良的阻氢性能,热循环前后的氢渗透降低因子(PRF)分别达316和298.

关键词: 氧化铝 , 反应溅射 , 氢渗透 , 涂层厚度

磁控溅射法制备氧化铝/氧化锆双层复合涂层的氢渗透性能研究

郜健 , 何迪 , 刘晓鹏 , 王树茂 , 蒋利军 , 李帅

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.006

采用射频反应磁控溅射法在316L不锈钢基底上沉积了Al2O3/ZrO2双层复合涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微划痕法分析了涂层的微观形貌、物相组成和膜基结合力,采用气相氢渗透装置对涂层的氢渗透行为进行了表征.结果表明,Al2O3/ZrO2涂层具有非晶氧化铝、氧化锆单斜相和四方相,涂层结构致密,呈柱状生长方式,厚度为320 nm.显微划痕结果表明,Al2O3/ZrO2涂层的膜基结合力为8.5N,较氧化铝涂层有明显提高,氧化铝涂层的膜基结合力为4.5N.此外,Al2O3/ZrO2涂层具有优异的阻氢渗透性能,其氢渗透阻挡因子在550 ～ 700℃温度范围内为206 ～ 950.Al2O3/ZrO2涂层的氢渗透激活能为132 kJ·mol-1,高于单层氧化铝和氧化锆涂层的激活能,双层复合涂层的阻氢性能较单层涂层有明显提高.

关键词: 双层复合涂层 , 氧化锆 , 氧化铝 , 阻氢渗透涂层 , 磁控溅射

退火处理对MOCVD氧化铝薄膜成分、晶型及微观结构的影响

何迪 , 李帅 , 刘晓鹏 , 张超 , 王树茂 , 蒋利军

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.015

以乙酰丙酮铝为金属有机源,采用MOCVD在硅基底上制备了氧化铝薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等方法研究了不同退火温度对氧化铝薄膜成分、晶型和显微结构的影响.结果表明:350℃沉积的氧化铝薄膜由氧化铝和氧化铝水合物构成,退火处理可使氧化铝水合物转化为氧化铝.此外,退火处理还可以促使氧化铝由非晶向亚稳相和α-Al2O3转变,其中700℃退火后的氧化铝薄膜为非晶氧化铝,900℃退火的氧化铝薄膜由非晶和γ-Al2O3构成,1100℃退火后的氧化铝薄膜由γ-,θ-和α-Al2O3构成.700℃退火后的氧化铝薄膜形貌均匀致密,与退火前的薄膜相比没有明显变化；当退火温度≥900℃时氧化铝薄膜发生开裂,分析认为退火过程中产生的热应力以及氧化铝薄膜晶型转变带来的体积收缩是薄膜开裂的关键原因.

关键词: 氧化铝薄膜 , MOCVD , 退火 , 晶型

Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面再结晶

李亚楠 , 何迪 , 李树索 , 韩雅芳

金属学报

对Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面进行吹砂变形处理; 再在800—1260℃热暴露1—10 h, 采用OM, SEM和EPM研究了IC6sx合金的再结晶行为. 结果表明, 合金再结晶开始形核的温度约1000 ℃, 一次再结晶完成的温度为1200—1210℃. 在1200—1240℃热暴露时的再结晶层厚度约为10 m, 而在1260 ℃热暴露时增长到约23 m. 再结晶在枝晶干长大的速度明显小于枝晶间, 再结晶层和基体的枝晶干之间观察到一种由粗大条状γ'相和γ+γ'相构成的胞状转变结构, 这是由于枝晶干中粗大的γ'相阻碍再结晶向基体内生长形成的.

关键词: Ni3Al , single crystal alloy , recrystallization , null

质子导体SrCe0.9Y0.1O3-δ电解质薄膜的溶胶凝胶法制备

张超 , 李帅 , 刘晓鹏 , 何迪 , 王树茂 , 蒋利军

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.06.016

以硝酸盐为原料,乙二醇为络合剂,采用溶胶凝胶法制备了质子导体SrCe0.9Y0.1O3-δ电解质薄膜.使用TG/DSC和XRD对凝胶前驱体的热分解过程及相组成进行了表征.探讨了溶胶凝胶制备SrCe0.9Y0.1O3-δ电解质的反应过程:凝胶前驱体由C3H3CeO6和Sr(NO3)2构成；Sr(NO3)2在630℃分解,并部分生成SrCO3中间相；SrCO3在865℃分解完全,并与CeO2反应最终得到SrCeO3.900℃热处理得到的SrCe0.9 Y0.1O3-δ电解质薄膜致密、均匀,无气孔和微裂纹,为钙钛矿型SrCeO3相.热力学计算表明电解质凝胶前驱体生成SrCeO3的热分解反应过程能够达到的最高理论温度为1455.4℃,高于SrCeO3生成所需温度764.6℃,在热力学上有利于SrCeO3相生成.

关键词: 质子导体 , SrCeO3 , 电解质薄膜 , 溶胶凝胶法

Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面再结晶

李亚楠 , 何迪 , 李树索 , 韩雅芳

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.04.002

对Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面进行吹砂变形处理;再在800-1260 ℃热暴露1-10 h,采用OM,SEM和EPM研究了IC6sx合金的再结晶行为.结果表明,合金再结晶开始形核的温度约1000 ℃,一次再结晶完成的温度为1200-1210 ℃.在1200-1240 ℃热暴露时的再结晶层厚度约为10 μm,而在1260 ℃热暴露时增长到约23 μm.再结晶在枝晶干长大的速度明显小于枝晶间,再结晶层和基体的枝晶干之间观察到一种由粗大条状γ′相和γ+γ′相构成的胞状转变结构,这是由于枝晶干中粗大的γ′相阻碍再结晶向基体内生长形成的.

关键词: Ni3Al , 单晶合金 , 高温合金 , 再结晶 , 表面层

2011年度何梁何利基金获奖科学家年轻化突出

中国材料进展

2011年8日下午，何梁何利基金2011年度颁奖大会在京举行。我国高性能计算机领域杰出科学家、国防科技大学杨学军教授荣获“科学与技术成就奖”，丁伟岳等35人获“科学与技术进步奖”，吴朝晖等15人获“科学与技术创新奖”。中共中央政治局委员、国务委员刘延东向大会发来贺信，全国人大常委会副委员长桑国卫、全国政协副主席万钢出席会议并为获奖代表颁奖。何梁何利基金评选委员会主任朱丽兰向大会作工作报告。

关键词: 科学家 , 基金 , 中共中央政治局 , 全国人大常委会 , 突出 , 国防科技大学 , 计算机领域 , 科学与技术

阿维迪钢厂的技术产品优势

钢铁

1992年,在克日莫那的阿维迪钢厂新建了一条以生产薄板为基础的板材紧凑式生产线,这是欧洲第一、世界第二条薄板生产线.该生产线主要生产高质量钢和特殊钢.数据表明平均每浇次浇11炉钢,56%以上的产品规格都小于2mm厚,经连轧轧成1250mm宽1mm厚的薄板材.可以生产大部分钢种,例如低、中、高碳钢(0.75%),1.2mm的高强度低合金钢,硼钢,耐候钢,合金钢,包晶钢和双相钢等.明年,准备采取措施在一座115t电炉和单流最大宽度为1300mm的生产线上达到100万t的产量.引进铁素体轧制,发展热轧来生产更薄规格的钢以及多相铁素体-马氏体、铁素体-贝氏体钢.和其它薄板生产技术相比,AST(Arvedi Steel Technology阿维迪厂技术)有如下7项优势:薄板液芯压下技术,能使板坯中心晶粒细化、温度分布均匀;在线低速轧制(低拉速),从而使中间坯凸度＜1%;板坯厚度方向上的反向温度分布;感应加热炉精确、灵活的温度控制制度;稳定的终轧温度;根据最终薄带的厚度和温度来预设一个恒定的板坯精轧速度;经过克日莫那炉的无头轧制.优良的产品是经过先进的、控制精确的二次、三次冶金生产的.本文将着重陈述阿维迪钢厂的实践要点.并将叙述一些变换成本、高附加值产品及其经济结果.阿维迪有2条年产250万t的生产线,用来生产宽度接近于1600～1800mm的钢种.实践证明,AST的效益归功于它的极高的拉速以及直接无头轧制的思想.目前,AST将上一条高拉速(7.5m/min)的带有精轧的铸轧生产线.阿维迪的ECR的工艺(无头轧制)能够生产0.7mm厚的所有冷轧能生产的同种规格的产品,该工艺还能够生产IF钢(汽车板)、多相钢、薄带甚至有高延伸率和抗拉强度等特殊性能的钢,用来满足汽车工业的需要.克日莫那的阿维迪钢厂用高生产力、低成本生产各种质量的钢种,因此经济效益很好.阿维迪是这项技术的拥有者,准备以阿维迪的名义来购买掉这项技术,其中包括钢液准备、薄带制作以及薄带精整技术.

关键词: 阿维迪炼钢技术 , 克日莫那厂 , 二次冶金 , 薄规格 , 质量 , 消耗 , 生产成本 , 经济效益 , 阿维迪无头轧制