赵胜男
,
史小红
,
崔英
,
吴用
,
甄志磊
,
赵水霞
,
乌云
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.09.2016012001
为摸清内蒙古达里诺尔湖湖泊水体与入湖河水的水化学主要离子组成特征及其控制因素，于2013年6—9月对湖水、河水进行采样．采用水化学类型三角图分析不同湖水与河水的主要离子组成，利用Gibbs图分析水体化学成分主要驱动因素，在此基础上，运用河水主要离子比例关系图进一步分析入湖河水离子主要来源．结果显示，达里诺尔湖湖水总溶解固体（TDS）含量范围为5800—6170 mg·L－1，平均值为5990 mg·L－1，入湖河水TDS含量范围为140—310 mg·L－1，平均值为200 mg·L－1，远低于湖水的TDS值．入湖的河水属于淡水，而湖水则已演变为中度咸水．湖水、河水主离子组成以及水化学类型具有一定的差异，其中，湖水离子含量特征为HCO－3（2564．60 mg·L－1）＞Cl－（2025．29 mg·L－1）＞SO2－4（424．02 mg·L－1），Na＋（2070．68 mg·L－1）＞K＋（159．24 mg·L－1）＞Mg2＋（20．04 mg·L－1）＞Ca2＋（5．09 mg·L－1）；河水离子含量特征为HCO－3（118．93 mg·L－1）＞Cl－（24．99 mg·L－1）＞SO2－4（11．77 mg·L－1），Na＋（49．84 mg·L－1）＞Ca2＋（27．83 mg·L－1）＞Mg2＋（14．55 mg·L－1）＞K＋（6．56 mg·L－1）；依据阴、阳离子所占比例进行分类，湖水的水化学类型为 Cl－HCO3－Na 型，贡格尔河为Cl?HCO3?SO4?Na?Ca型，浩来河为Cl?HCO3?Na?Ca?Mg型，沙里河为HCO3?Na?Mg型，亮子河为HCO3?Ca?Na型．从水化学驱动因素上看，其水化学组成自然起源主要受自身蒸发?结晶作用的影响，部分区域受到农业活动、放牧及旅游业等人类活动影响，而贡格尔河、浩来河、亮子河及沙里河4条入湖河水的水化学组成落在Gibbs模型的中部，则主要受岩石风化作用控制，4条河流主要受碳酸岩风化影响，钠硅酸岩风化对河水中阳离子的贡献也较大．结合入湖河水水质、水化学驱动因素分析，近年来湖水水体盐化主要是受湖区蒸发量增大、入湖流量减少、湖区面积萎缩的影响，入湖盐分的贡献及人类活动的影响则相对较小．
关键词:
主离子组成
,
岩石风化
,
Gibbs
,
驱动因素
张鑫
,
史小红
,
王杰
,
李贺军
,
李克智
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.05
以Ni71CrSi为中间层在1180℃×30 min 的钎焊条件下，对 C/C 复合材料和镍基高温合金进行钎焊试验。研究了Ni71 CrSi对C/C复合材料和表面 SiC改性的 C/C复合材料的润湿性。利用扫描电子显微镜、能谱分析仪、万能试验机和微米压痕仪分别对接头的界面组织、显微硬度和剪切断裂过程进行了研究。结果表明，表面未改性的 C/C 复合材料在连接过程中直接失效，而表面SiC改性的 C/C复合材料与镍基合金的接头连接良好，且接头剪切强度达到35.08 MPa，断裂方式呈假塑性断裂。机理分析表明，镍基钎料较好地润湿表面SiC改性的C/C复合材料，接头的显微硬度分布呈中间高两边低的变化趋势，且形成了表面改性C/C/Ni（s.s）＋Cr7C3＋Ni3Si/Ni（s.s）＋Cr3C2＋Ni3Si/Ni（s.s）＋Cr3C2＋MC ＋Ni3Si/Ni3Si ＋MC ＋Ni （ s.s）/GH3044界面结构。
关键词:
C/C复合材料
,
镍基高温合金
,
钎焊
,
界面结构
,
断裂方式
史小红
,
李贺军
,
付前刚
,
卢锦花
,
李克智
新型炭材料
分别以MgO、Al2>O3和B2O3为添加剂,利用包埋法在炭/炭(C/C)复合材料表面制取了单层SiC涂层,并在这三种SiC涂层表而采用相同包埋工艺得到SiC外涂层.研究了这三种氧化物对SiC涂层组织结构及抗氧化性能的影响.通过SEM、EDS和XRD分析表明,以MgO为添加剂得到的单层SiC涂层疏松且含有大量孔洞;以Al2O3为添加剂得到的涂层较为致密,但存在部分孔洞;以B2O3为添加剂时涂层均匀、致密.在1500℃空气介质中的氧化实验表明,以B2O3为添加剂的双层SiC涂层(～200μm)可有效保护C/C复合材料200h不被氧化.
关键词:
C/C复合材料
,
SiC
,
涂层
,
氧化物
付前刚
,
薛晖
,
李贺军
,
李克智
,
史小红
,
赵华
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60033-0
为提高炭/炭(C/C)复合材料的抗高温燃气冲刷性能,分别采用包埋法、化学气相沉积法和料浆法在其表面制备了三层涂层.借助扫描电镜、电子能谱等测试手段对涂层试样的微观结构进行了分析,同时研究了涂层C/C复合材料在高温风洞环境中的抗冲刷性能,并分析了涂层在燃气冲刷环境下的失效原因.结果表明:三层涂层由MoSi2-SiC-Si多相内涂层、SiC中间层和玻璃外涂层构成,其厚度分别为80μm, 20μm和80μm.该复合涂层可在1500℃风洞环境下对C/C复合材料有效保护53h.涂层在高温风洞中防氧化失效是由于涂层在热冲击以及承受气流冲击的恶劣环境下开裂引起的.
关键词:
炭/炭复合材料
,
涂层
,
断裂
马超
,
李贺军
,
史小红
,
张正中
,
吴恒
,
孙粲
材料科学与工艺
为提高炭/炭复合材料的防氧化性能,采用包埋法与超音速等离子喷涂法相结合,在其表面制备了SiC/SiC+ mullite/mullite多层防氧化涂层.外涂层主要组成是莫来石(mullite)相.对涂层试样进行了1 500℃恒温氧化和1 500℃～室温热震测试.实验结果表明,涂层试样经1 500℃恒温氧化150 h后,失重率仅为0.26％；经1 500℃～室温15次热震后,失重率仅为0.25％,显示出较优异的防氧化、抗热震性能.莫来石(mullite)具有良好的耐高温性能、低的氧扩散率,且SiC涂层氧化生成的SiO2在高温下能够愈合裂纹等缺陷,这是SiC/SiC+ mullite/mullite涂层较好防氧化能力的主要原因.
关键词:
莫来石
,
超音速等离子喷涂
,
防氧化
,
炭/炭(C/C)复合材料
何子博
,
李贺军
,
史小红
,
付前刚
,
吴恒
材料导报
为提高碳/碳复合材料抗氧化性能,以甲基三氯硅烷(MTS)为先驱体,利用低压化学气相沉积(LPCVD)技术在碳/碳复合材料表面制备SiC-MoSi2涂层,通过XRD和SEM分析了不同沉积温度下涂层结构、物相组成及其沉积机理.结果表明,沉积温度对涂层的成分、结构及致密度有较大影响,在1100～1250℃均可成功得到SiC- MoSi2涂层,1100℃所得涂层结构疏松多孔；1250℃制备的涂层中间部位孔隙较多,表层为致密SiC涂层；1150～1200℃之间可得到均匀致密、以MoSi2颗粒为分散相、以CVD-SiC为连续相的SiC-MoSi2双相陶瓷涂层.
关键词:
低压化学气相沉积
,
SiC-MoSi2
,
双相陶瓷涂层
,
沉积温度
,
沉积机理
史小红
,
曾燮榕
,
李贺军
,
付前刚
,
邹继兆
稀有金属材料与工程
为提高碳/碳复合材料在高温下的氧化防护性能,利用包埋技术在碳/碳复合材料表面制备了TaSi2/SiC复合涂层.通过XRD、SEM和EDS分析了涂层的晶相结构和形貌特征,在1773 K的空气介质中对TaSi2/SiC涂层碳/碳复合材料进行等温氧化实验.结果表明,复合涂层厚度为200 μm,涂层中含有SiC,Si和TaSi2相,并且涂层中没有明显裂纹出现.EDS结果显示外层TaSi2相可有效地填充内层SiC涂层的空隙,使得内外两层涂层之间没有明显的界面,等温氧化实验曲线说明TaSi2/SiC复合涂层在1773 K的空气介质中可有效保护碳/碳复合材料233 h.
关键词:
碳/碳复合材料
,
涂层
,
TaSi2
,
SiC
付前刚
,
李贺军
,
黄剑锋
,
史小红
,
史波
,
李克智
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.03.015
为防止飞机刹车副用炭/炭(C/C)复合材料在刹车过程中氧化失效,研究了以磷酸、氧化硅和磷酸盐等为原料所制备的磷酸盐涂层的抗氧化性能,结果表明:涂覆有涂层的C/C复合材料在700 ℃氧化66 h后,其氧化失重率仅为1.11%;涂层试样在1 200 ℃氧化5 min后,失重率不超过0.8%;经900 ℃、3 min←→室温、2 min 100次热震后,涂层试件失重率为1.6%.涂层与基体结合牢固,一直保持完好,没有剥落,说明该涂料具有耐高温、热稳定性好等优点,适合作为C/C复合材料表面防氧化涂层.
关键词:
C/C复合材料
,
抗氧化
,
磷酸盐涂层
祝俊良
,
史小红
,
陈梓山
,
李贺军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.017
由于涂层与C/C复合材料之间热膨胀系数不匹配,当冷却至室温时在高温下制备的抗氧化涂层会产生裂纹,为分析涂层裂纹的组态,通过在碳毡和真空穿刺两种C/C复合材料基体上制备单层、双层SiC涂层来研究涂层裂纹的形貌及分布.利用金相显微镜和扫描电镜观察两种涂层裂纹的形貌和分布,解释了裂纹与涂层所受热应力及基体原有缺陷的关系,利用XRD分析了单层和双层涂层的成分,说明了不同类型SiC结构与涂层裂纹之间的联系.结果表明涂层裂纹分布及裂纹宽度与基体纤维方向有关；随着涂层厚度增大,微裂纹数量减少；基体原有缺陷会导致涂层产生穿透性裂纹.
关键词:
C/C复合材料
,
SiC涂层
,
裂纹
