张伟彬沙春生杜勇温光华谢文王社权
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00151
建立了多组元梯度硬质合金W-C-Co-Ti-Ta-Nb-N体系的热力学和扩散动力学数据库, 采用Thermo-Calc相图热力学计算软件描述了梯度烧结过程中出现的各相及其成分,并采用DICTRA扩散动力学软件对WC-Ti(C, N)-Co, WC-Ti(C, N)-TaC-Co和WC-Ti(C, N)-NbC-Co合金梯度层的各相体积分数及各组元成分随距离的分布进行了计算机模拟, 模拟结果与实验结果吻合良好. 在热力学和扩散动力学数据库基础上制备了WC-(Ti, W)C-Ti(C, N)-(Ta, Nb)C-Co合金, 采用SEM观察梯度层的显微结构, 利用EDS分析合金组元分布, 并对合金梯度层的形成进行了计算模拟, 模拟结果与实验结果吻合良好.
关键词:
梯度硬质合金
,
thermodynamis
,
kinetics
,
phase diagram calculation
,
simulation
周宏明
,
柳公器
,
肖来荣
,
易丹青
,
曾麟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00929
对Si3N4颗粒及SiC晶须强韧化MoSi2复合材料在773K下的氧化行为进行了研究.通过热重量分析法（TG）分析了MoSi2及其复合材料MoSi2-Si3N4(p)和MoSi2-Si3N4(P)SiC(w)在773K下的氧化性能, 采用SEM和X射线衍射测定其表面形貌和氧化物相组成.结果发现：在773K下, 纯MoSi2和MoSi2+20vol%Si3N4均发生了“Pesting”氧化, 氧化过程服从直线规律, 氧化产物层疏松, 氧化产物主要为MoO3; MoSi2+40vol%Si3N4氧化服从抛物线规律, 速率常数Kp为0.04mg2/(cm4·h), 氧化层致密, 成分主要为SiO2、Si2N2O, 增加Si3N4的含量可显著提高MoSi2的抗“Pesting”氧化能力; MoSi2+20vol%Si3N4+20vol%SiC发生了严重的粉化现象, 氧化产物主要为短针状MoO3.
关键词:
MoSi2
,
composite materials
,
low temperature oxidation
,
pesting
,
thermodynamics
张海军
,
刘战杰
,
钟香崇
无机材料学报
采用拟抛物面规则评估了O’-Sialon、X相的吉布斯生成自由能,并从热力学上分析了O’-Sialon、β-Sialon、X相的合成过程.研究了以中国山西煤矸石为原料,还原氮化合成O’-Sialon的影响因素,包括还原剂(C或者Si)的用量、氮化温度等;结果表明,以金属Si为主要还原剂时O’-Sialon的合成效果较佳,其相对含量最高可以达到80％左右,提高氮化温度有利于O’-Sialon的合成.
关键词:
O’-Sialon
,
coal gangue
,
reduction-nitridation
,
thermodynamic
,
synthesis
祝宝军1
,
陶颖2
,
张旸1
,
郑锐1
,
邹小林1
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00631
采用溶剂热电化学法, 于SiO2、V2O5、LiOH的乙醇溶液组成的反应体系中, 在Pt基体上制备出致密的Li3+xV1-xSixO4薄膜. XRD、IR、Raman分析表明, 薄膜结晶状态良好, 具有γ-Li3PO4型结构. 其化学组成为0.4 (Li4SiO4)- 0.6(Li3VO4). 薄膜中无Li2SiO3杂质相存在. 低沸点乙醇溶液体系, 能够提高反应釜内的压力, 有利于促进薄膜的生成. 组成元素在醇溶液体系离子浓度小, 薄膜生成速度小, 导致薄膜结构致密, 表面光滑.
关键词:
溶剂热电化学法
,
solid electrolyte
,
film
,
thermodynamics analysis
王德平
,
黄文旵
,
周萘
无机材料学报
5Na2O-20TiO2-32P2O5-43CaO系统玻璃在690℃核化和730℃晶体生长的热处理后,可以得到CaTi_4(PO4)6和Ca3(PO4)2两种晶相,经酸滤去Ca3(PO4)2相后,可获得主晶相为CaTi4(PO4)6的多孔微晶玻璃.本文介绍了一种扩大孔径的方法,在该组成玻璃微晶化后及酸滤析之前,在更高的温度880℃下作过析晶处理,此两析晶相能自发地进行固相反应,生成TiO2和Ca2P2O7,后者容易被酸滤析,使得更多的钙和磷自微晶玻璃体中被酸溶出,从而增大了多孔微晶玻璃的孔径.本文还应用热力学第一近似方程,对过析晶过程中的固相反应的自由焓变化作了估算,其数值为-1394kJ/mol,说明在过析晶温度下,固相反应能自发地进行,试样在过析晶前后的XRD物相分析的结果验证了此固相反应机理.本文还利用Johnson-Avirami-Mehl公式对析晶的动力学参数作了近似估算.其析晶活化能为584.7kJ/mol,晶化指数为3.2,说明试样的析晶是以整体析晶的方式进行.此计算的结果也符合试样形貌的SEM观察,即过析晶过程使得整体微晶玻璃的孔径增大.
关键词:
多孔材料
,
phospnate glass ceramics
,
thermodynamic
吴雄伟
,
彭穗
,
冯必钧
,
山村朝雄
,
矢野贵
,
佐藤伊佐務
,
刘素琴
,
黄可龙
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00535
以分析纯V2O5为原料, 利用双氧水还原的方法制备钒电解液, 并对五氧化二钒的溶解机理进行了研究. 通过UV-Vis光谱分析和ICP, 对钒电解液在电解过程中钒离子的价态变化和浓度变化进行表征. 通过计算, 得到了钒电解液制备的反应焓变和吉布斯自由能变化, 结果表明: 生成硫酸氧钒的反应为放热反应, 并且该反应促进了五价钒离子的溶解. 将所制备的电解液组装成动态电池, 在电流密度为2.4 mA/cm2时, 电池的电流效率、电压效率、能量效率分别为93.6%、98.1%和91.9%, 充放电结果表明: 所制备的电解液具有很好的活性, 可以应用于钒电池.
关键词:
钒液流电池
,
vanadium solution
,
thermodynamic
岳昌盛
,
郭敏
,
张梅
,
王习东
,
张志安
,
彭犇
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01163
在Si3N4-SiO2-Al2O3-AlN体系中, 采用拟抛物面规则对不同组成SiAlON相的热力学性能进行了评估, 并研究了β-SiAlON相的合成热力学条件. 以煤矸石为主要原料, 加入适量碳黑作为还原剂，在不同气氛（空气或不同纯度的氮气）下合成了β-SiAlON, 并研究了β-SiAlON粉料在不同气氛下的相转化. 热力学分析表明，不同的SiAlON相可以在合适的气氛参数Y=lg(PO2/Pθ)-2/3lg(PN2/Pθ)下合成, 较低的Y值有利于β-SiAlON相的合成. 过量碳存在时提高通氮纯度α将会降低气氛中的Y值, 其关系式为Y=2lg［(2-2α)/(2-α)］-2/3lg［α/(2-α)］-15.616. 实验结果表明：热力学分析得到的合适初始参数可以实现高纯βSiAlON的可控合成, 当初始参数为T=1800K, 埋焦炭保护, 通入氮气纯度α＝0.995～0.999时可获得较好的结果.
关键词:
β-SiAlON
,
thermodynamic
,
controllable synthesis
