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新型高温隔热可磨耗封严涂层研究及展望

介绍了可磨耗封严涂层和热障涂层的研究现状.通过对二者发展共性的探讨.提出了开发一种广泛应用于燃气轮机及航空发动机部件上,既具有高温隔热性能又具有高温可磨耗性能的新型涂层.该新型涂层通过热障涂层的工作方式,能有效提高发动机部件的使用温度,并能以可磨耗封严的工作方式改善发动机的密封性能,最终大幅度提高发动机的燃气效率及使用寿命.通过对该新型涂层的概念、结构特点、实现方法以及优异性能的系统分析,指出了新型高温隔热可磨耗封严涂层的应用潜力及研究发展方向.

关键词: 热障涂层 , 可磨耗封严涂层 , 等离子喷涂 , 空心氧化锆 , 非晶氧化锆

Ni/h-BN复合粉末及其涂层的制备与表征

刘景辉 , 汪礼敏 , 杨中元 , 张景怀 , 闫世凯

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.05.014

采用水热氢还原法制备了用于可磨耗涂层的镍包六方氮化硼(Ni/h-BN)复合粉末,并使用等离子喷涂制备了相应的涂层.采用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射等分析测试手段,对所制备的粉末及涂层的微观结构、形貌及相组成进行了分析表征.结果表明,通过h-BN的预处理活化的过程,可以使镍在其表面制备均匀完整的包覆,所制备的涂层孔隙率约为26%.

关键词: 复合粉末 , h-BN , 可磨耗涂层 , 预处理

直接置换法制备包覆型铁铜双金属粉末的工艺研究

张敬国 , 张景怀 , 汪礼敏 , 杨中元

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.019

以还原铁粉为核心, 以硫酸铜为铜源, 采用直接置换法初步制备包覆型铁铜双金属粉末. 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射对粉末的形貌和结构进行了研究, 分析了添加剂、反应时间、干燥还原条件对金属粉末特性的影响, 采用惰气脉冲红外热导法和湿热环境氧化模拟法对粉末的抗氧化性能进行了测试. 试验结果表明: 铁铜双金属粉末为包覆型结构, 添加剂的加入有利于形成致密包覆层, Cu层厚度约为1 μm; 反应时间在25～30 min范围内, 金属收得率最高达到99.5%; 较合适的干燥还原条件应为: 温度在500～650 ℃之间, 时间2～3 h. 在粉末中加入抗氧化剂后, 有效地解决了粉末的氧化问题; 粉末由Cu和Fe两相构成, 没有其他杂质相, 铜的含量为19.53%. 并对大量硫酸亚铁上清液的处理提出了新的方法. 硫酸亚铁上清液可以作为生产金刚石工具用的超细Fe基预合金粉末的原料, 此方法具有简单合理、成本低、环保、产品附加值高的优点.

关键词: 铁铜双金属粉 , 含油轴承 , 包覆 , 置换反应

沉淀介质对CoFe2O4前驱体粒度和形貌的影响

申思 , 宋月清 , 汪礼敏 , 张景怀

硅酸盐通报

利用共沉淀法制备了CoFe2O4的前驱体粉末.在不同的沉淀介质下制备了具有多角形小粒子聚集体、具有棒状等不同形貌和粒度的CoFe2O4的前驱体.结果表明:沉淀介质的表面张力系数和介电常数对前驱体粉末的粒度和形貌有很大影响.当沉淀介质为蒸馏水时,产物为多角形小粒子聚集的类球形结构;沉淀介质为无水乙醇时产物呈较为均匀的针状或短棒状结构,粒子长度为2～5μm,直径小于0.5μm,粒子直径较蒸馏水介质时较小.同时,使用乙醇作为沉淀介质时,产物分散性好.

关键词: CoFe2O4前驱体 , 共沉淀法 , 沉淀介质 , 粒度 , 形貌

以含铜废液为原料制备铜铁复合粉的工艺研究

张敬国 , 张景怀 , 汪礼敏 , 王林山

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.019

采用酸性和碱性铜盐废液中和,有机酸作为添加剂,用还原铁粉置换含铜废液中铜,制备了含铜量为20%的铜包覆铁的复合粉.采用火焰原子吸收光谱法、惰气脉冲红外热导法、扫描电子显微镜和X射线衍射对粉末的成分、形貌进行了研究,分析了铜离子浓度、反应时间、干燥还原条件对复合粉特性的影响;并对粉末进行了真空热压试验.实验结果表明:铜铁复合粉为包覆型结构,Cu层厚度约为1μm;溶液中铜离子浓度愈高,反应速率愈快,反应时间在25～30 min范围内;较合适的干燥还原条件应为:温度在500～650℃之间,时间2～3 h.粉末由Cu和Fe两相构成,没有其他杂质相.≤74 μm较≤μm150μm的粉末的烧结试样的HRB硬度和抗弯强度在相应的温度下高,真空热压性能比较稳定的温度区间是700～750℃.

关键词: 含铜废液 , 铜铁复合粉 , 包覆 , 置换反应 , 粉末冶金

沉淀剂对共沉淀法制备FeCo预合金粉末粒度与形貌的影响

申思 , 宋月清 , 汪礼敏 , 张景怀

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.02.009

选用草酸、草酸铵、碳酸氢铵等不同的沉淀剂, 采用共沉淀法制备了FeCo预合金粉末. 用SEM观察粉末形貌, 用激光粒度仪测试粉末的激光粒度和粒度分布. 研究结果表明: 不同的沉淀剂可以制备不同粒度和形貌的预合金粉末, 预合金粉末的粒度和形貌与沉淀物粉末具有继承性;使用碳酸氢铵作为沉淀剂制备的粉末粒度最细, 为9.74 μm, 粒度分布较窄, 在1.5～14.8 μm范围;粉末形貌为由球形小颗粒构成的团聚体.

关键词: 共沉淀法 , 沉淀剂 , 粒度 , 形貌

细长管内孔均匀化学镀镍的研究

王林山 , 张小勇 , 林晨光 , 康志君 , 楚建新 , 汪礼敏

材料保护

采用镀液流动和控制反应温度结合的化学镀方法,实现了Φ=3 mm×3 000 mm的长铝管内孔均匀镀镍,采用一种镀液流动与控制反应温度结合的新型化学镀工艺,利用SEM研究了镀液流速对镍镀层厚度、组织形貌的影响.结果表明:在流速为160～990 mL/h范围内,可在该长管内孔沉积一层均匀致密、光亮的镍层;在0～14 000 mL/h的范围内,随着流速的增加,沉积速度先增加后降低,镀层组织由不致密变得致密再变得疏松多孔.在374 mL/h时,最大沉积速度为14μm/h,分别是镀液流速为0 μm/h和14 000 mL/h的2.9倍和8.8倍.

关键词: 化学镀 , 细长管 , 内孔 , 镀液流速 , 镀层厚度 , 组织 , 形貌

含油轴承用FeCu预合金粉末制备及烧结性能研究

黄晓星 , 刘祥庆 , 杨中元 , 汪礼敏 , 张晓峰

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15052503

利用扩散法制备了Fe-20Cu-1.2C预合金粉末,与相同成分的混合粉及国外进口粉进行对比,采用X射线衍射(XRD)测定扩散粉及国外粉的物相组成,采用扫描电镜(SEM)观察合金粉末的微观形貌,采用能谱仪(EDS)观察Cu元素分布情况,并制备含油轴承标准试样,研究3种原料制备的含油轴承的显微组织与烧结性能.结果表明:相较于混合粉及国外粉,扩散粉综合性能较好,流动性为35.03 s·(50 g)-1,氧含量为0.31％;3种粉末中,扩散粉Cu元素分布相对均匀;相较于混合粉及国外粉,利用扩散粉制备的含油轴承显微组织中Cu分布更加均匀,相同成型密度条件下,扩散粉的烧结尺寸变化率小,径向烧结尺寸变化率为-0.057％,轴向烧结尺寸变化率为-0.191％,硬度为HRB 35.6,压溃强度为324.7 MPa,与国外粉性能相当.

关键词: FeCu预合金粉 , 含油轴承 , 尺寸变化率 , 压溃强度

废旧金刚石工具酸分解回收有价金属的理论及实验研究

汪礼敏 , 张国成 , 马飞

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.024

为了对废旧金刚石工具中的有价金属进行回收,通过查阅热力学数据,绘制了金刚石工具中常见的5种有价金属(镍、铁、铜、钴、锡)的电位-pH图,并对其进行分析,通过分析可知,采用盐酸和硝酸的混合酸可将这5种元素进行浸出,并通过实验进行验证.结果表明,在金刚石工具重量为21.44 g(铜:35%,铁:20%,镍:15%,钴:15%,锡:15%),总酸量(体积比盐酸:硝酸=3:2)为140 ml,浸出体系使用恒温水浴96℃,搅拌速度为500 r·min-1,当反应进行到80 min时,各种金属的浸出率达到了99%左右,实现高效浸出.

关键词: 金刚石工具 , 电位-pH图 , 浸出

反应物浓度对COFe2O4前驱体粒度的影响

申思 , 宋月清 , 汪礼敏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.06.026

利用共沉淀法制备了CoFe2O4的前驱体粉末.结果表明:反应物浓度对前驱体粉末粒度影响显著.当反应物铁钴离子总浓度小于0.6mol·L-1时,前驱体粉末粒度在3～9μm,颗粒发生聚集生长;随着反应物浓度增加,粉末粒度减小.当浓度升高到大于1.2mol·L-1,颗粒严重团聚,粒子之间聚合程度大,形成网状结构的团聚体,团聚体粒度大于8 μm.选择合适的反应物浓度.可以得到粒度较细、粒度分布窄、粉末分散性较好的前驱体粉末.

关键词: CoFe2O4前驱体 , 共沉淀法 , 浓度 , 粒度

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