鲁贵林
,
杜梅芳
,
张忠孝
,
侯宁普
,
李明强
,
张影
材料导报
采用第一性原理(First principles)的赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤中含镁物质菱镁矿MgCO3的电子结构和热力学性质进行了计算.首先,对菱镁矿MgCO3的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果表明菱镁矿MgCO3晶胞体积V0=289.5320a.u.3,晶胞参数为a=b=4.7888A,c=14.5785A.其次,由声子谱态密度方法计算了菱镁矿MgCO3的熵、热容、焓及吉布斯自由能.最后,由相应的数据作出图 像,再由图像拟合成函数表达式.由微观计算得出的结果为煤灰结渣问题的研究提供了理论上的指导.
关键词:
第一性原理
,
菱镁矿
,
电子结构
,
热力学性质
张影
,
李淑英
材料保护
磷化液中加入纳米颗粒Al2O3能提高其综合性能,但纳米颗粒的团聚影响磷化膜性能的提高;磷化液中加入分散剂可以解决纳米颗粒的团聚问题,可以在碳钢表面形成高硬度和高耐磨性的纳米Al2O3复合磷化膜.测试了9种不同分散剂对磷化液沉降值、磷化膜外观的影响,初步优选出3种分散剂:聚乙二醇20000,三乙醇胺,柠檬酸三铵,并配制了复合分散剂.采用SEM观察了优化分散剂对磷化膜微观形貌的影响,用TT260覆层测厚仪测试了膜厚,用电子能谱仪(EDS)分析了复合膜中铝元素的含量.结果表明:复合分散剂和柠檬酸三铵对磷化液中纳米Al2O3的分散效果比较好,阳离子型分散剂三乙醇胺对纳米Al2O3复合磷化膜有细密化的作用.
关键词:
磷化
,
复合磷化膜
,
膜厚
,
纳米Al2O3
,
分散剂
,
SEM分析
,
EDS分析
张影
,
李淑英
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.03.015
通过在磷化液中加入纳米Al2O3的方法,在碳钢表面形成具有较高硬度和耐磨性的纳米Al2O3复合磷化膜,为需要耐磨性较高的齿轮、活塞环、轴承套、压缩机等运动承载件磷化提供了新的方法.通过电子探针、SEM、显微硬度仪及UMT-2显微磨损实验机等检测仪器对磷化液中纳米Al2O3颗粒含量对复合磷化膜中纳米颗粒复合量、磷化膜表面形貌、膜的显微硬度以及摩擦学性能的影响进行了研究.结果表明:随着磷化液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,复合量增加,表面光滑,显微硬度提高,摩擦因数减小,减摩性增强.当磷化液中Al2O3颗粒含量为10g/L时,磷化膜具有最佳的耐磨减摩性,进一步提高磷化液中的纳米颗粒含量,磷化膜性能反而下降.
关键词:
复合磷化膜
,
纳米Al2O3
,
硬度
,
摩擦学性能
,
磷化液
,
耐磨性
张影
,
杜梅芳
,
吴高贺
,
侯宁普
,
鲁贵林
,
张忠孝
材料导报
对煤制气再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究NH2自由基与NO的反应机理.全参数优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,通过振动频率分析证实中间体和过渡态的真实性.同时用内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态.为了得到更精确的能量信息,在QCISD(T)水平上计算了单点能.对NH2自由基与NO反应机理进行分析比较,并通过模拟NH2自由基与NO的反应,得出通道NH2+ NO→ IM1→TS1→IM3→N2+ H2O的活化能最低(206.1kJ/mol),为最佳反应通道.揭示其微观机理,对进一步认识再燃脱氮的本质和主要过程提供了重要的理论依据和实践指导.
关键词:
NH2
,
自由基
,
NO
,
反应机理
,
活化能
杜钢
,
张影
钢铁研究学报
为了探讨热应力对不同材质构成的高炉炉缸砖衬的破坏作用,在计算温度场的基础上,应用热弹性理论和有限元法对高炉炉缸进行应力分布计算.计算结果表明:在用具有不同的导热性能和力学性能的耐火材料砌筑的炉缸内存在着应力集中现象,这是导致高炉炉缸破损的主要原因之一.
关键词:
高炉
,
温度场
,
有限元法
,
热应力
吴高贺
,
杜梅芳
,
侯宁普
,
张影
,
鲁贵林
,
张忠孝
材料导报
对气体再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论研究了NH自由基与NO反应的机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,同时对它们进行振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性.对NH自由基与NO反应机理进行了比较,并通过模拟NH自由基与NO的反应,得出通道NO+ NH→IM3→TS1→IM4→N2 +OH的活化能(100.03kJ/mol)最低,为主要反应通道.揭示其微观机理,对认识再燃脱硝的本质和主要过程具有重要的理论参考价值和实践指导意义.
关键词:
NH自由基
,
反应机理
,
过渡态
,
反应通道
,
活化能
刘承军
,
张影
,
史培阳
,
姜茂发
稀有金属材料与工程
利用烧结法工艺制备CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃,通过DTA、XRD、IR和SEM等分析手段,系统研究Al2O3对CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃的结晶温度、晶体结构以及性能的影响.研究表明:随着Al2O3质量分数升高,初始析晶温度升高,晶体尺寸增大、析晶率升高,微晶玻璃的表观体积密度、显微硬度和抗折强度呈先增加后降低的趋势.在本实验条件下,最佳的Al2O3质量分数为11.77%.
关键词:
微晶玻璃
,
烧结法
,
Al2O3
,
析晶率
史培阳
,
张影
,
刘承军
,
姜茂发
稀有金属材料与工程
采用溶剂热结晶法制备工艺,以硫酸亚铁(FeSO4)为原料,聚乙二醇为溶剂,NH3H2O为沉淀剂,制备纳米氧化铁.然后利用XRD和SEM等分析手段,对样品进行表征,研究结果如下:当pH由6升高到10时,反应时间由90min可以缩短到30 min,氧化铁的晶体形态从粒状逐渐向片状晶过渡,颜色加深;当反应温度由140℃升高到170℃时,反应时间由90 min缩短到45 min,晶体的平均粒度由50 nm增加到800 nm,均匀性降低,晶体形态由球晶向针状晶过渡,颜色逐渐变红.在本实验条件下,最佳的pH=7,最佳的水热温度为160 ℃,最佳的水热时间为60 min.
关键词:
硫酸亚铁
,
纳米氧化铁
,
热结晶法
,
pH
,
反应温度
史培阳
,
张影
,
张大勇
,
王媛媛
,
姜茂发
中国有色金属学报
以铁尾矿、硼泥和粉煤灰制备矿渣微晶玻璃,利用X射线衍射仪、扫描电镜和穆斯堡尔谱对微晶玻璃的微观结构进行研究.结果表明:矿渣微晶玻璃的主析晶相为钙铁辉石,次晶相为普通辉石和紫苏辉石;随着硼泥配入量的增加,矿渣微晶玻璃中晶体的析出量和尺寸均逐渐增加,晶体形态由枝晶向球晶及块状晶体过渡;枝晶向球晶转变可以明显改善矿渣微晶玻璃的性能,而球晶向块状晶体的转变则恶化了微晶玻璃的性能.在本实验研究的条件下,Fe2+主要分布在析晶相中,起到促进晶体析出的作用;随着硼泥配入量的增加,Fe3+含量也逐渐增加,Fe2+和Fe3+共同促进了熔体内部的晶体析出.
关键词:
微晶玻璃
,
铁尾矿
,
微观组织
,
穆斯堡尔谱
