张永忠
,
金具涛
,
黄灿
,
石力开
材料热处理学报
通过激光熔覆不同比例TA15与Cr_3C_2的混和粉末,在TA15钛合金表面制备出原位钛基复合材料涂层,分析了涂层的组织、相组成、硬度及界面结合情况.研究表明,激光熔覆过程中,Cr3 C2颗粒溶解并与Ti发生反应,在涂层中形成弥散分布的TiC;随原始粉末中Cr_3C_2添加量的增加,涂层中TiC含量及涂层硬度增加,TiC有等轴颗粒状及枝晶两种形貌;涂层组织致密,与基体呈完全冶金结合,涂层内TiC与钛合金基体界面结合良好,经弯曲及热震试验后,涂层未出现剥落现象,表明涂层与基体具有很好的相容性.
关键词:
激光熔覆
,
原位反应
,
钛基复合材料涂层
,
硬度
,
界面
席明哲
,
张永忠
,
涂义
,
石力开
,
金具涛
金属学报
用激光快速成形法制备了致密、无裂纹的316L
不锈钢(SS)/镍基合金/Ti6Al4V梯度薄壁件. EDS与XRD分析显示, 在316L
SS/镍基合金梯度过渡区内为单相$\gamma$奥氏体, 硬度沿316LSS到镍基合金方向逐步增加; 在镍基合金/Ti6Al4V梯度过渡区内,组织变化顺序为:
γ→γ+β+TiNi3+Ti2Ni→TiNi3+Ti2Ni+→βTi2Ni+β→α+β+Ti2}Ni→α+β; 过渡区内, Ti6Al4V含量
为20%(质量分数)时, 硬度达到最大值HV10 830, 随后,随Ti6Al4V含量增加, 硬度逐 渐减小.
关键词:
激光快速成形
,
null
,
null
金具涛
,
张永忠
,
黄灿
,
石力开
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.008
采用激光熔化沉积方法制备出Rene95镍基高温合金薄壁样, 分析了沉积态的凝固组织, 并进行了热处理和力学性能测试. 研究表明, 激光熔化沉积Rene95镍基合金的凝固组织为外延生长的定向凝固组织, 其一次枝晶间距在20 μm左右, 二次枝晶臂细小甚至退化, 元素偏析较轻; 通过适当的热处理后, 合金中γ′沉淀相的体积分数明显增加, 合金的显微硬度由沉积态的HV_(0.1) 500提高到HV_(0.1) 540; 经过热处理后, 激光熔化沉积Rene95合金的室温抗拉强度为1247 MPa, 较粉末冶金C级水平略低, 而沿沉积高度方向的延伸率为16.2%, 高于粉末冶金A级水平.
关键词:
激光熔化沉积
,
Rene95镍基高温合金
,
凝固组织
,
力学性能
张永忠
,
金具涛
,
黄灿
,
石力开
稀有金属材料与工程
通过激光熔化沉积TA15+30%TiC(体积分数)混合粉末,在TA15钛合金表面制备出钛基复合材料涂层,分析了涂层的组织、硬度及界面结合强度.结果表明,激光熔化沉积过程中原始TiC颗粒发生溶解,并在凝固过程中重新析出细小的TiC,TiC有等轴状及枝晶两种形态,涂层中存在部分未熔的TiC颗粒;涂层硬度达HRC 60;涂层与基体界面为完全冶金结合,涂层的界面结合强度大于310MPa,抗剪切强度为330MPa;经弯曲及热震试验后,涂层未出现剥落现象,表明涂层与基体具有很好的相容性.
关键词:
激光熔化沉积
,
钛基复合材料涂层
,
TiC
,
硬度
,
结合强度
席明哲
,
张永忠
,
涂义
,
石力开
,
金具涛
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.07.011
用激光快速成形法制备了致密、无裂纹的316L不锈钢(SS)/镍基合金/Ti6Al4V梯度薄壁件.EDS与XRD分析显示,在316L SS/镍基合金梯度过渡区内为单相,γ奥氏体,硬度沿316L SS到镍基合金方向逐步增加;在镍基合金/Ti6Al4V梯度过渡区内,组织变化顺序为:γ→γ+β+TiNi3+Ti2Ni→TiNi3+Ti2Ni+β→Ti2Ni+β→α+β+Ti2Ni→α+β;过渡区内,Ti6Al4V含量为20%(质量分数)时,硬度达到最大值HV10 830,随后,随Ti6Al4V含量增加,硬度逐渐减小.
关键词:
激光快速成形
,
梯度材料
,
不锈钢
,
镍基合金
,
钛合金
谷领峥
,
姜鲁华
,
李旭宁
,
金具涛
,
王军虎
,
孙公权
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61049-X|
氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属空气电池等洁净发电装置中阴极的主要反应,该反应动力学过程慢,电化学极化严重. Pt基电催化剂具有较好的ORR活性,然而Pt资源有限、价格昂贵,研制高活性、低成本的代Pt电催化剂意义重大.经过几十年的探索,研究者发现将含有C, N和Fe等元素的前体进行高温热处理得到的Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的活性,然而在高温热解过程中Fe容易发生聚集而形成大块颗粒,导致Fe的利用率不高,影响了电催化剂的ORR活性.
本文分别以聚吡咯和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为C和N的前驱体,利用高温热解形成的富含微孔的碳材料对铁前体的吸附及锚定作用,获得了一种Fe高度分散的Fe-N-C电催化剂.采用物理吸脱附技术、高分辨透射电镜(HRTEM)和扫描电镜对Fe-N-C及其制备过程中相关电催化剂的孔结构及表面形貌进行了表征.结果表明,在第一步热解过程中, EDTA-2Na的Na对碳材料起到了活化作用,形成富含微孔的N掺杂碳材料(N-C-1),其BET比表面积达到1227 m2/g,孔径约1.1 nm.在第二步热解过程中, N-C-1有效地抑制了Fe的聚集,产物Fe-N-C中的Fe元素均匀地分布在碳材料中,其比表面积高达1501 m2/g.
电化学测试结果表明,在碱性介质(0.1 mol/L NaOH)中, Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的催化活性, ORR起始电位(Eo)为1.08 V (vs. RHE),半波电位(E1/2)0.88 V,电子转移数n接近4, H2O2产率<3%,与商品20%Pt/C(Johnson Matthey)接近.电化学加速老化测试结果表明, Fe-N-C的E1/2未发生明显变化,而Pt的负移45 mV,表明Fe-N-C具有很好的稳定性；在酸性介质(0.1 mol/L HClO4)中, Fe-N-C的Eo为0.85 V, E1/2为0.75 V,其E1/2比Pt/C负移约0.15 V,表明在酸性介质中Fe-N-C对ORR的催化活性还有待提高.采用TEM、X射线衍射、X射线光电子能谱以及穆斯堡尔谱等方法研究了电催化剂构效关系.结果表明, Fe-N-C较好的ORR活性主要来自于高分散的Fe-N4结构,此外, N(吡啶N和石墨N)掺杂的C也对反应具有一定的催化活性.
与Pt/C相比, Fe-N-C电催化剂具有很好的耐甲醇性能.本文对比了Fe-N-C和Pt/C作为阴极催化剂的直接醇类燃料电池(DMFC)性能,采用质子交换膜的DMFC最大功率密度分别为47(Fe-N-C)和79 mW/cm2(Pt/C),而采用碱性电解质膜的则分别为33(Fe-N-C)和8 mW/cm2(Pt/C).结合半电池结果表明, Fe-N-C电催化剂在碱性介质中具有比Pt更为优秀的催化活性和稳定性,有望用作DMFC阴极代Pt催化剂.
关键词:
高分散铁
,
微孔碳材料
,
氧还原反应
,
直接甲醇燃料电池
车德竞
,
张万友
,
张大全
,
安仲勋
,
周国定
腐蚀与防护
doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2004.11.001
通过对输电线路合成绝缘子端部金具腐蚀产物的分析,结合实验室模拟盐雾正交实验,考察了侵蚀离子对金具腐蚀的影响.采用电化学方法研究了镀锌金具的腐蚀过程.结果表明Cl-对金具的腐蚀影响最大;镀锌层在腐蚀初期失重速度基本恒定.锌的腐蚀产物对其腐蚀反应的阴极过程有一定抑制作用.
关键词:
合成绝缘子
,
金具
,
腐蚀
,
侵蚀离子
,
电化学测量
陈军君
,
胡加瑞
,
谢亿
,
李明
,
刘福春
腐蚀学报（英文）
对某500 kV输电线路金具腐蚀试样进行力学实验、XRD分析、SEM分析和电化学测试,研究了典型工业区金具的腐蚀机理.结果显示,S是引起金具腐蚀的关键因素,通过形成可溶性硫酸盐促进了镀锌保护膜的消耗,另外拉应力和微动腐蚀也对金具腐蚀有影响.结合广西、湖南地区的酸雨数据和金具腐蚀情况验证了该结论,提出了工业区金具的防护措施.
关键词:
金具
,
输电线路
,
腐蚀
,
失效
鲁莽
,
史天如
材料保护
为了提高架空输电线路金具在大气环境尤其是工业污染区的耐腐蚀性能,提出了柔性耐磨重防腐蚀涂层,以有机硅、无机硅、纳米分散液、有机-无机杂化聚合物为主要成膜物质,在镀锌钢板表面制备了4种柔性耐磨重防腐蚀涂层并对其进行不同温度固化.按相关国家标准测试了涂层的弯折、铅笔硬度、附着力、耐盐雾性、耐酸碱性能;采用户外腐蚀试验检验涂层性能.结果表明:4种柔性耐磨重防腐蚀涂层均具有较好的耐腐蚀、耐磨、耐碱、耐高温等性能,其中有机-无机杂化聚合物为成膜聚合物的涂层性能最优,最佳固化温度为180 ℃,该涂层不仅具有耐重工业污染区严酷腐性的优良性能,同时具有较好的耐磨性能;此技术费用低廉,具备推广应用价值.
关键词:
柔性耐磨重防腐蚀涂层
,
架空输电线路
,
金具
,
性能
张卫星
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.11.015
对热镀5%铝锌合金和纯锌的电力金具与铝导体接触电偶腐蚀行为进行了研究.测定了两种镀层电力金具与输电铝导体接触电偶腐蚀电流密度与时间的关系,分析了腐蚀产物的形貌,测定了不同镀层的中温抗烧蚀性能.结果表明,热镀5%铝锌合金镀层与铝导体的接触电偶腐蚀电流密度比热镀纯锌镀层平均降低了22%,镀层的腐蚀产物主要为非晶物质,镀层在400℃下加热96 h,热烧损失重降低92%.对电力金具钢基体热镀5%铝锌合金,其表面接触电偶腐蚀及热烧损失重比传统热镀纯锌效果更佳.
关键词:
热镀5％铝锌合金
,
输变电系统
,
电力金具
,
接触电偶腐蚀
,
中温热烧损
