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TiB2硬质相增强50Co金属陶瓷粉末与耐磨损腐蚀涂层

将质量比为1:1的TiB2硬质相和Co粘结相通过机械合金化球磨方式制备TiB2-50Co金属陶瓷复合粉末,将所获得的复合粉末通过超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面制备TiB2-50Co金属陶瓷涂层,研究不同球磨时间粉末颗粒的组织结构,采用XRD分析TiB2-50Co金属陶瓷粉末与涂层的物相,研究涂层组织结构、耐磨损和耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,TiB2硬质相与Co粘结相界面结合良好,当随着球磨时间的延长,Co粘结相塑变成长条形,复合粉末颗粒TiB2硬质相与Co粘结相呈层状结构.涂层组织较为致密,呈典型的层状结构;涂层的主要物相与粉末相同,主要为TiB2和Co两相;经过耐磨损实验发现,涂层具有良好的耐磨损性能.经过60 h熔融铝硅腐蚀后发现,涂层具有良好的耐熔融铝硅腐蚀性能.

关键词: 机械合金化 , 超音速火焰喷涂 , TiB2 , 磨损 , 腐蚀

超音速火焰喷涂TiB2-40Ni35A金属陶瓷涂层的组织结构与性能

陈枭 , 范亚乔 , 关晓晓 , 陈珑 , 张晓敏 , 段小华 , 黄硕文

材料保护

为了制备耐热震和耐熔融金属腐蚀的金属陶瓷材料,通过机械合金化技术制备TiB2硬质相增强Ni基金属陶瓷粉末,将其超音速火焰喷涂在Q235钢表面制成TiB2-40Ni35A金属陶瓷涂层,并对其形貌、物相、孔隙率、结合强度、硬度、耐热震及耐熔融Al-12.07％Si腐蚀性能进行研究.结果表明:涂层组织致密、孔隙率仅为0.281％,物相主要为TiB2和Ni;涂层的结合强度为64 MPa,硬度为(446.7±85.6) HV3N;经过60次热震后,涂层中未发现明显的裂纹;经过60 h熔融Al-12.07％Si腐蚀后,涂层中未发现明显裂纹,仍与基体结合良好.

关键词: 超音速火焰喷涂 , TiB2-40Ni35A , 金属陶瓷涂层 , 机械合金化 , 耐热震 , 耐熔融金属腐蚀

激光光束模式的检测技术与应用

王剑 , 邓德国 , 张晓敏 , 张慧芳

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2012.02.016

关键词:

甲玛6000 t／d选矿厂浮选工艺改造与应用

王刚 , 刘子龙 , 张晓敏 , 崔宝 , 刘璇遥

黄金 doi:10.11792/hj20150312

甲玛多金属矿选矿厂针对其矿石性质发生的变化，将选别流程进行了调整优化，同时对浮选设备及辅助设备进行了技术改造。改造后，工艺流程比较稳定，各选别作业矿浆循环量平衡，在原矿品位 Cu 0．673％、Mo 0．018％、Au 0．357 g／t、Ag 20．607 g／t 情况下，获得Cu品位23．237％、Mo品位0．422％、Au品位8．998 g／t、Ag品位495．12 g／t的混合精矿，混合浮选回收率为Cu 89．924％、Mo 59．705％、Au 65．780％、Ag 62．666％，浮选技术指标较为理想。

关键词: 多金属矿 , 浮选流程 , 浮选机 , 泡沫泵 , 改造

CdS化学修饰TiO_2纳米管阵列电极的传质特性分析

张晓敏 , 桑丽霞 , 陈永昌 , 张知宇 , 张琦 , 马重芳

工程热物理学报

通过声电阳极氧化-化学沉积的方法制备CdS修饰的TiO_2纳米管阵列,并对其进行形貌表征及光电性能和传质特性的研究。结果表明;相对于未修饰的TiO_2纳米管列电极,CdS纳米粒子的化学修饰在增强电极对可见光吸收能力的同时,可减小电荷载流子的迁移阻力而有效提高光生电荷的分离和传递速率。在超声场中进行化学沉积,CdS纳米粒子可在TiO_2纳米管壁上均匀沉积,使得传质阻力进一步降低而获得相对最大的光电流和电荷载流子密度（9.29×10~（19）cm~（-3））。

关键词: CdS , TiO_2纳米管阵列 , 光电特性 , 电荷载流子密度

氧气流量对TiB2陶瓷相增强25Ni涂层组织与性能的影响

陈枭 , 王洪涛 , 张晓敏 , 段小华 , 范亚乔 , 关晓晓

材料热处理学报

通过机械合金化球磨方式制备TiB2硬质相和Co粘结相质量比为3:1的TiB2-25Nj金属陶瓷复合粉末,采用超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面制备了3种不同氧气流量的TiB2-25Ni涂层,通过扫描电子显微镜、X射线衍射表征涂层的微观组织形貌和物相结构,采用显微硬度计测量涂层硬度值,并对涂层的抗热震性能、耐熔融铝硅腐蚀性能和耐磨粒磨损性能进行研究.结果表明,3种涂层组织致密,呈典型的层状结构;涂层的主要物相均为TiB2和Ni;3种涂层的显微硬度值分别为(408 ±87)HV0.3、(513±90) HV0.3和(553±77) HV0.3;经过热震试验发现,氧气流量为462 L/min的试样具有最佳的抗热震性能;经过60 h熔融铝硅腐蚀试验发现,3种涂层试样均具有良好的耐腐蚀性,其中以氧气流量为462 L/min的试样最佳.在磨粒磨损试验中发现,氧气流量为462L/min的涂层试样的耐磨性比基体提高近6倍.

关键词: 超音速火焰喷涂 , TiB2-25Ni涂层 , 显微组织 , 腐蚀 , 磨损

覆冰工况下电力导线非对称疲劳失效的数值模拟分析

白茹 , 蔡钢 , 张晓敏 , 陈文骐 , 蒋渝

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.403

2011年四川西昌地区月普一回线在覆冰气象条件下发生断线事故.基于现场调查资料,LGJ-630/45钢芯铝绞线截面上的12根铝线为平齐的脆断断口,其余均为典型韧断断口.本文基于有限元法的ANSYS计算平台,从悬垂线和大挠度弯曲梁单元模型的静力学角度及梁单元模型的动力学角度分析了断线原因.研究表明:事故现场采集的脆性平断断口系疲劳所致,导线先因疲劳产生低应力脆断平断口,引起有效截面减小,继而发生应力过载断裂,产生杯锥状韧性断口.事故发生原因为覆冰及脉动风使导线运行应力由55.4 MPa增至97.9 MPa.在脉动风作用下,导线发生一阶共振,促使非对称疲劳的疲劳载荷应力均值增大,大大降低了导线的疲劳寿命,部分铝线发生断股,引起导线有效截面减小,使其运行应力超过导线破坏应力,最终导致导线过载韧断.

关键词: 材料失效与保护 , 导线断线 , 低应力脆断 , 过载韧断 , 非对称疲劳 , 疲劳寿命

纳米 ZSM-22分子筛的水热合成及在甲醇转化反应中的性能

陈磊 , 卢鹏 , 袁扬扬 , 徐力 , 张晓敏 , 许磊

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61099-3

分子筛结构的独特性和多样性使其在催化、吸附分离和离子交换等领域有着广泛应用.近年来,纳米分子筛制备和应用受到极大关注.与传统微米分子筛相比,纳米分子筛具有较小的晶粒尺寸、较大的外表面积和较高的表面活性,能显著提高其分离和催化性能.制备纳米晶体的常用方法有过量模板法、空间限定法、晶种法、离子热合成法及微反应器合成法等.目前,已合成出多种拓扑结构的纳米分子筛,包括 FAU, MFI, MEL和CHA等. ZSM-22是一种具有 TON拓扑结构的一维十元环直孔道分子筛(孔口尺寸为0.45 nm ×0.55 nm),在长链烷烃异构化和烯烃异构化等反应中表现出优异的催化活性.水热合成法是制备 ZSM-22分子筛最常用的方法,所得样品晶粒尺寸为2–15μm,但由于 ZSM-22分子筛是一种亚稳态结构,为了防止杂晶生成,合成通常是在剧烈搅拌(通常大于400 r/min)下进行.目前已有报道在较低转速下合成 ZSM-22分子筛,但产物仍为微米晶体；或在微波辅助水热合成条件下合成亚微米 ZSM-22分子筛,但晶体尺寸不可调且合成过程需要较高功率的微波反应器.因此,在水热条件下合成纯纳米 ZSM-22分子筛仍然是一个巨大挑战.本文在上述研究基础上采用改进的水热合成法成功合成出纳米 ZSM-22分子筛,考察了转速﹑硅铝比及乙醇共溶剂对晶粒尺寸的影响,比较了纳米和常规微米 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,采用改进的水热合成法能够在较低转速下合成出纳米 ZSM-22分子筛,晶体尺寸在150–800 nm范围可调.通过考察转速对晶粒尺寸的影响,发现静态合成条件下无法形成 ZSM-22分子筛,表明 ZSM-22分子筛合成需要一定的转速.转速在10–50 r/min变化时,可以合成出不同晶体尺寸的 ZSM-22分子筛,且随转速提高, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大,表明纳米 ZSM-22分子筛合成存在最佳转速.另外,配料硅铝比能显著影响 ZSM-22分子筛晶体尺寸,随配料硅铝比增加, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大.通过在合成体系中添加乙醇作为共溶剂,考察了有机溶剂对 ZSM-22分子筛晶粒尺寸的影响,发现有机溶剂能显著增大 ZSM-22的晶体尺寸.将本文合成的纳米和常规微米 ZSM-22分子筛用于甲醇转化反应,考察了晶体尺寸对 ZSM-22分子筛甲醇转化反应性能的影响.发现与常规微米 ZSM-22分子筛相比,纳米 ZSM-22分子筛催化剂寿命显著提高,说明晶粒尺寸减小能有效减缓积碳导致的分子筛失活；同时,反应产物中乙烯和芳烃选择性有所提高,这是由于外表面积增大所致.此外,还考察了不同硅铝比 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,分子筛硅铝比会影响催化剂寿命,但晶体尺寸对催化剂寿命影响更大. ZSM-22分子筛硅铝比增大有助于提高低碳烯烃选择性,减少芳烃生成.

关键词: 纳米ZSM-22分子筛 , 水热合成 , 甲醇转化反应

CCD－Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪测定地球化学样品中银锡硼

郭颖超 , 张晓敏 , 姚福存 , 曲祖斌 , 胡京坡 , 刘卫

黄金 doi:10.11792/hj20161019

在地球化学样品测试中，目前对Ag、B、Sn的测定基本采用WP－Ⅰ型平面光栅摄谱仪、译谱仪读谱方法；其操作步骤复杂，在摄谱、读谱过程中受相板质量影响比较大，对读谱环境条件要求比较高。该文采用改装后的CCD－Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪与WP－Ⅰ型平面光栅摄谱仪进行了对比，选用国家一级标准样品进行了Ag、B、Sn的检出限、精密度、准确度等实验，其结果表明：CCD－Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪的测定结果优于WP－Ⅰ型平面光栅摄谱仪；该仪器采用CCD全谱单色器信息采集装置、中央控制器和数据采集功能，实现了摄谱后直接读取数据，完全摒弃了使用相板、洗相、译谱等过程；该方法具有分析速度快、分析结果精准、稳定性好的特点，可以一次曝光摄谱，满足1∶25万多目标区域地球化学调查规范要求。

关键词: 发射光谱仪 , 银 , 硼 , 锡 , 地球化学样品