检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属 2025年第2期49卷 203-211页

作者：郭笑梁聪李秋菊韩博文上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444

本文探究了不同的氧化条件对铌钽矿浸出速率的影响。采用循环伏安法、Tafel极化曲线、交流阻抗、开路电位和电感耦合等离子体质谱仪(ICP)检测方法,探究了(Fe,Mn)(Nb,Ta)_(2)O_(6)在不同的氧化势、HF浓度、温度对浸出速率的影响。铌钽矿... 详细信息

本文探究了不同的氧化条件对铌钽矿浸出速率的影响。采用循环伏安法、Tafel极化曲线、交流阻抗、开路电位和电感耦合等离子体质谱仪(ICP)检测方法,探究了(Fe,Mn)(Nb,Ta)_(2)O_(6)在不同的氧化势、HF浓度、温度对浸出速率的影响。铌钽矿电极的循环伏安曲线有4个低价Fe,Mn的氧化峰A_(1),A_(2),A_(3)和A_(4),其氧化峰电位值分别为-0.38,0.1,0.31和0.6 V;其中A_(1)和A_(2)为铌钽矿中Mn O和Fe3O4矿相的氧化反应峰,而A_(3)和A_(4)为铌钽矿内部(Fe,Mn)(Nb,Ta)_(2)O_(6)亚铁与亚锰离子氧化反应峰。在-0.38和0.1 V外加氧化势下,铌钽矿中的低价Mn,Fe氧化浸出速率在10 mol·L^(-1)HF时达到最大;在0.31和0.6 V外加氧化势下,(Fe,Mn)(Nb,Ta)_(2)O_(6)矿相的低价Fe,Mn氧化浸出速率在11 mol·L^(-1)HF达到最大。根据不同外加氧化势下阻抗交流实验拟合的氧化反应速率,可知:随着外加氧化势的升高,Nb的氧化浸出速率逐渐加快,这与ICP测定的单个元素氧化浸出速率结果一致。不同温度下阻抗交流实验结果表明:电流密度随温度的升高而增大,在80℃达到最值192.5μA·cm^(-2)。铌钽矿在80℃下11 mol·L^(-1)HF溶液时Nb的氧化浸出率5.32 mg·L^(-1)·h^(-1)。

关键词：铌钽矿电化学矿/液界面氧化浸出速率表面氧化机制

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DZ445镍基高温合金高温长时间氧化形成的多层膜结构

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金属学报 2023年第3期59卷 387-398页

作者：刘来娣丁彪任维丽钟云波王晖王秋良上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 中国科学院电工研究所北京100190

研究了高Cr/Al比和中Ta含量的DZ445镍基高温合金在900℃下300~2600 h的氧化行为。结果表明,900℃氧化≥500 h,氧化膜呈现多层结构,最外层氧化物相为NiCr_(2)O_(4)、Cr_(2)O_(3)和TiO_(2),次外层为CrTaO_(4)和TiO_(2),次内层为Al_(2)O_(3)、NiCr_(2)O_(4)和NiO,最内层主要是Al_(2)O_(3)。次外层和次内层的出现使得合金氧化速率降低,表现为动力学方程的指数大幅度增加和氧化速率常数急剧下降。这2层的出现也使得合金氧化机理发生转变,次外层形成后氧化过程由合金元素Cr、Ti、Ni向外扩散转变为由Al的向外扩散和O的向内扩散所控制;次内层形成后,氧化过程转变为Ni、Cr的向外扩散和O的向内扩散所控制。这种多层氧化膜结构使得DZ445合金表现出优异的抗氧化能力。

关键词：镍基高温合金氧化多层结构氧化膜

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静磁场下电子束运动行为仿真

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2343-2355页

作者：田智睿付维达郝龙张小新蒋丹青胡涛陈超越余建波谭毅任忠鸣无省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海市集成电路与新型显示材料工程研究中心上海200444 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿... 详细信息

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿真软件对静磁场下电子与电子束在不同外加磁场强度、发射角、扫描角及发射距离参数下的运动行为进行建模与仿真分析。结果表明:磁场下电子束与单电子的运动行为相似;在一定外加磁场下实现电子束熔炼需满足一定的临界发射角和扫描角条件,如在背景磁场为0.15 T时,发射角需小于35°,且当发射角为0°时,扫描角介于−3.5°~+3.5°之间;磁场越强,电子(束)偏转越剧烈,其临界条件范围越窄;磁场对电子(束)具有筛选、聚焦及约束作用,在满足临界发射角和扫描角条件下任意发射距离的电子(束)均能进入坩埚。本研究可为磁场辅助电子束熔炼及其他相关技术的开发提供指导。

关键词：电子束熔炼磁场带电粒子运动数值模拟

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气动悬浮无容器激光加热技术的应用:MgTi_(2)O_(5)晶体及其熔体微结构的原位超高温拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2023年第8期43卷 2507-2513页

作者：刘国鹏尤静林王建龚晓晔赵玉帆张庆礼万松明省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院上海200444 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室安徽合肥230031

搭建气体动力学悬浮无容器激光加热装置耦合皮秒级时间门控拉曼光谱仪,突破常规加热法的温度与坩埚材料的限制的同时,依靠皮秒级脉冲激光极短的测量周期大幅度屏蔽高温极端条件下黑体辐射对拉曼信号的干扰。并利用该平台首次原位测定了... 详细信息

搭建气体动力学悬浮无容器激光加热装置耦合皮秒级时间门控拉曼光谱仪,突破常规加热法的温度与坩埚材料的限制的同时,依靠皮秒级脉冲激光极短的测量周期大幅度屏蔽高温极端条件下黑体辐射对拉曼信号的干扰。并利用该平台首次原位测定了高熔点MgTi_(2)O_(5)超高温下(1903、1953和2003 K)的高信噪比熔体拉曼光谱。并通过耦合三代增强型电荷耦合探测器(ICCD)与纳秒级脉冲激光实现测定MgTi_(2)O_(5)晶体样品室温(RT)到1673 K的完整温度范围的原位拉曼光谱。在RT升至1953 K的升温过程中晶体的拉曼光谱出现展宽和红移现象,相对强度降低,当温度升高到熔体(2003 K)成为单一宽泛的包络线,表明此时晶体的长程有序的结构已经被破坏,体系内微结构发生本质改变。运用密度泛函理论(DFT)计算其常温拉曼光谱,比照实验光谱,对主要振动模式进行了归属分析,拉曼光谱位移低于350 cm^(-1)的低波数区的振动主要归属于晶体的晶格振动,中波数区域485 cm^(-1)的振动峰为Ti—O—Ti弯曲振动,主要特征峰648 cm^(-1)处为TiO_(6)八面体内O—Ti伸缩振动;787 cm^(-1)处为TiO_(6)八面体内O—Ti—O的弯曲振动。对熔体结构运用量子化学从头计算法,模拟了系列团簇模型的拉曼光谱,获得了特征振动模式的波数和散射截面,实验拉曼光谱采用散射截面校正后,解谱并定量分析了熔体中团簇结构的分布。定量分析显示,MgTi_(2)O_(5)晶体熔化后,存在TiO_(4)四面体构型(不同构型的Q_(i)相对摩尔分数分别为54.6%Q_(0)、20.1%Q_(1)、5.0%Q_(2)、4.8%Q_(3),Q_(i)为不同桥氧数i的钛氧四面体)和TiO_(6)八面体构型(H_(0)的相对摩尔分数为14.8%,H_(0)为孤立的六配位钛氧八面体)。Ti^(4+)主要以孤立四面体结构Q_(0)、二聚体结构Q_(1)四配位形式存在,少部分以孤立的钛氧八面体H_(0)六配位的形式存在。结果表明:MgTi_(2)O_(5)熔体成分中占较大比例的孤立结构,破坏了体系网络连接性,抑制了玻璃形成能力,因此该高温熔体不具备形成玻璃的条件。在升温过程中MgTi_(2)O_(5)晶体的拉曼光谱显示无相变发生;熔融过程中,晶体微结构中的Ti—O多面体结构由单一TiO_(6)型转变为TiO_(4)与TiO_(6)型共存。

关键词： MgTi_(2)O_(5)晶体超高温原位拉曼光谱熔体结构密度泛函理论量子化学从头计算

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无定形Al-P-O催化剂上气相合成邻羟基苯乙醚

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化工进展 2022年第4期41卷 1900-1907页

作者：程功林任新峰徐冬菲汪学广鲁雄刚尚兴付上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444

通过一步沉淀-蒸发法制备了具有不同P/Al摩尔比(x=1.00、1.05、1.10、1.15、1.20)的无定形介孔Al-xPO催化剂。通过X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)和CO_(2)程... 详细信息

通过一步沉淀-蒸发法制备了具有不同P/Al摩尔比(x=1.00、1.05、1.10、1.15、1.20)的无定形介孔Al-xPO催化剂。通过X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)和CO_(2)程序升温(CO_(2)-TPD)等手段对制备的Al-xP-O催化剂进行表征,考察了P/Al摩尔比对催化剂表面酸碱性及催化性能的影响。当P/Al摩尔比在1.00~1.10范围时,随P/Al摩尔比增加,催化剂弱酸性位点数量增加,中等强度碱性位点数量降低,邻苯二酚转化率提高,邻羟基苯乙醚选择性提高。当反应温度为270℃、空速为3.0mL/(gcat·h)、P/Al摩尔比为1.10时,催化性能最佳。200h稳定性测试中,邻羟基苯乙醚选择性始终保持在93.0%左右,反应后催化剂无明显积炭,表明该催化剂对邻苯二酚与乙醇气相合成邻羟基苯乙醚反应具有较高的稳定性和工业应用价值。

关键词： Al-P-O催化剂固定床脱附失活

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氧化镁坩埚与镍基高温合金界面反应机理

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硅酸盐学报 2024年第12期52卷 3832-3840页

作者：陈光耀廖厚劲邓少文冯齐胜高鹏越王恩会赵云松侯新梅李重河上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海市特种铸造工程技术研究中心上海201605 北京科技大学碳中和研究院北京100083 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095

坩埚式感应熔炼镍基高温合金的纯净度与合金–坩埚界面反应程度密不可分,明确两者界面反应机理对实现高纯净度合金制备具有重要意义。采用MgO坩埚分别感应熔炼纯Ni和镍基高温合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及氧/氮分析仪研究了... 详细信息

坩埚式感应熔炼镍基高温合金的纯净度与合金–坩埚界面反应程度密不可分,明确两者界面反应机理对实现高纯净度合金制备具有重要意义。采用MgO坩埚分别感应熔炼纯Ni和镍基高温合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及氧/氮分析仪研究了坩埚与金属熔体接触前后相组成、显微形貌及金属中氧含量的变化规律,进而研究了2种金属与MgO坩埚间界面反应,明晰了界面反应机理。研究表明:使用Mg O坩埚熔炼纯Ni时,纯Ni熔体对坩埚内壁润湿,但并未见明显界面反应发生。而高温合金熔体与MgO坩埚存在界面反应,该反应以MgO在合金熔体中熔解–分解为主,分解O与熔体中Al反应形成Al_(2)O_(3),其中:一部分Al_(2)O_(3)会上浮至合金表面;另一部分Al_(2)O_(3)会与MgO坩埚基体反应生成MgAl_(2)O_(4),同时,该生成物一部分附着在坩埚内壁;另一部分也受电磁搅拌进入合金表面,最终在合金表面形成由Al_(2)O_(3),MgAl_(2)O_(4)和一部分合金混合而成的厚度约80μm的浮渣层。

关键词：坩埚感应熔炼镍基高温合金界面反应浮渣

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条纹晶缺陷对CMSX-4镍基单晶合金拉伸性能影响

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特种铸造及有色合金 2025年第5期 737-742页

作者：余旭玄伟东张诚江王鑫奕张翔宇王保军屠挺生任忠鸣上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上大超燃(上海)特种精铸有限公司

采用拉伸试验和微观组织观察，结合晶体塑性理论，研究了条纹晶缺陷对CMSX-4镍基单晶高温合金拉伸性能的影响。结果表明，在980℃时，无条纹晶试样拉伸断裂模式为剪切断裂，有条纹晶试样断裂模式为混合型断裂。条纹晶缺陷导致单晶试样... 详细信息

采用拉伸试验和微观组织观察，结合晶体塑性理论，研究了条纹晶缺陷对CMSX-4镍基单晶高温合金拉伸性能的影响。结果表明，在980℃时，无条纹晶试样拉伸断裂模式为剪切断裂，有条纹晶试样断裂模式为混合型断裂。条纹晶缺陷导致单晶试样塑性降低，但并未显著影响合金的抗拉强度。有条纹晶试样拉伸过程中条纹晶区域出现应力集中，裂纹沿着晶界扩展，导致试样塑性降低。

关键词：镍基高温合金晶体塑性条纹晶拉伸性能

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Cu_(50)Ni_(50)合金凝固过程中的空位捕获

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上海大学学报（自然科学版） 2024年第2期30卷 267-277页

作者：张伯阳汪昊周涛吴永全上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444

通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平... 详细信息

通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平衡浓度随温度的变化规律正好相反;Cu_(50)Ni_(50)存在一个特征温度T∗,在T>T∗浅过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低快速增加,在T

关键词：分子动力学模拟空位捕获凝固温度 Cu_(50)Ni_(50)合金

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类保护渣熔体结构的拉曼光谱的定量研究

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光谱学与光谱分析 2023年第S01期43卷 243-244页

作者：徐培磊尤静林张福唐晓辉刘国鹏苏东艳省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200444

制备了氟含量不同的CaO-SiO_(2)-Na_(2)O-CaF_(2)类保护渣系,测试并获得了熔融状态下的原位拉曼光谱,并基于团簇结构的解谱拟合对其进行解析。结果表明,随着CaF_(2)含量的增加,硅酸盐微结构单元种类和相对含量发生变化。Q_(2)和Q_(3)减... 详细信息

制备了氟含量不同的CaO-SiO_(2)-Na_(2)O-CaF_(2)类保护渣系,测试并获得了熔融状态下的原位拉曼光谱,并基于团簇结构的解谱拟合对其进行解析。结果表明,随着CaF_(2)含量的增加,硅酸盐微结构单元种类和相对含量发生变化。Q_(2)和Q_(3)减少,Q_(0)增加,Q_(1)总体含量呈现波动。

关键词：拉曼光谱定量分析含氟保护渣

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B_(2)O_(3)-Na_(2)O-CaO-SiO_(2)玻璃结构的拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2023年第S01期43卷 249-250页

作者：苏东艳尤静林王建张福唐晓辉刘国鹏徐培磊省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200444

制备了B_(2)O_(3)-Na_(2)O-CaO-SiO_(2)四元系若干玻璃样品,通过实验拉曼光谱和量子化学从头计算相结合的方法,对其微观结构进行了定性定量研究。结果表明,随着B_(2)O_(3)的加入,硅酸盐转变为硼硅酸盐结构。当质量比CaO/SiO_(2)=1时,B... 详细信息

制备了B_(2)O_(3)-Na_(2)O-CaO-SiO_(2)四元系若干玻璃样品,通过实验拉曼光谱和量子化学从头计算相结合的方法,对其微观结构进行了定性定量研究。结果表明,随着B_(2)O_(3)的加入,硅酸盐转变为硼硅酸盐结构。当质量比CaO/SiO_(2)=1时,B主要以[BO_(3)]的形式参与网络形成,并在B_(2)O_(3)含量为6 Wt%时迹象明显。拉曼光谱精细结构解谱的结果表明,B的加入使结构复杂化,体系中Q_(1)相对含量减少,Q_(3)相对含量增加,整体由以Q_(2)为主变为以Q_(2)、Q_(3)为主。

关键词：拉曼光谱保护渣玻璃从头计算法

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