左锦荣
,
侯陇刚
,
史金涛
,
崔华
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00645
与7055铝合金的传统热轧(CHR)对比, 制定了新的两阶段热轧工艺(DHR), 分别采用CHR和DHR对7055铝合金板材进行轧制, 研究了DHR工艺对7055铝合金析出相和亚结构的影响, 分析了DHR和CHR处理后合金组织、力学性能的差异. 结果表明: 增加预变形量可提高析出相的球化程度(改变析出相形貌)但不影响其面积分数; 中间高温短时退火可形成大量有序排布的亚结构; 后续进一步热轧过程中, 仍存在的大量球形析出相钉扎位错和亚晶界, 且随累积应变增大, 小角晶界逐渐转变成大角晶界而使晶粒细化. 采用最佳的形变热处理工艺(固溶+预变形(300 ℃, 20%)+中间退火(430 ℃, 5 min)+热变形(400 ℃, 60%))可在保证高强度的同时使7055铝合金板材断后延伸率比CHR工艺提高约25%.
关键词:
高强铝合金
,
形变热处理
,
晶粒细化
,
析出相
,
力学性能
史金涛
,
侯陇刚
,
左锦荣
,
卢林
,
崔华
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00635
研究了304亚稳态奥氏体不锈钢在超低温和室温轧制变形过程中的宏、微观组织演变, 变形引起的马氏体转变及其对合金性能的影响. 结果表明, 超低温轧制比室温轧制能更有效地加速马氏体转变, 其中20%超低温轧制变形便可实现50%室温轧制变形下的马氏体转变量, 且超低温轧制变形最终可实现完全的马氏体转变. 同时, 超低温轧制引起的马氏体转变在板厚方向上较均匀, 显著优于室温轧制板材的板厚方向均匀性, 有助于提高亚稳态奥氏体不锈钢板厚方向性能的均匀性. 分析认为, 亚稳态奥氏体不锈钢在超低温和室温轧制过程中具有不同的变形机理, 前者主要以马氏体转变及其变形为主, 后者以奥氏体变形为主. 超低温轧制所获板材的硬度比室温轧制板材增长迅速, 但随变形量增大位错密度差距缩小, 最终导致两者硬度趋于一致. TEM表征结果表明, 超低温和室温轧制过程中引起的马氏体与母相基体间的取向关系遵循K-S (Kurduumov-Sachs)关系.
关键词:
奥氏体不锈钢
,
超低温轧制
,
马氏体转变
,
X射线衍射
,
微观组织
史金涛
,
侯陇刚
,
左锦荣
,
卢林
,
崔华
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00635
研究了304亚稳态奥氏体不锈钢在超低温和室温轧制变形过程中的宏、微观组织演变,变形引起的马氏体转变及其对合金性能的影响.结果表明,超低温轧制比室温轧制能更有效地加速马氏体转变,其中20％超低温轧制变形便可实现50％室温轧制变形下的马氏体转变量,且超低温轧制变形最终可实现完全的马氏体转变.同时,超低温轧制引起的马氏体转变在板厚方向上较均匀,显著优于室温轧制板材的板厚方向均匀性,有助于提高亚稳态奥氏体不锈钢板厚方向性能的均匀性.分析认为,亚稳态奥氏体不锈钢在超低温和室温轧制过程中具有不同的变形机理,前者主要以马氏体转变及其变形为主,后者以奥氏体变形为主.超低温轧制所获板材的硬度比室温轧制板材增长迅速,但随变形量增大位错密度差距缩小,最终导致两者硬度趋于一致.TEM表征结果表明,超低温和室温轧制过程中引起的马氏体与母相基体间的取向关系遵循K-S(Kurduumov-Sachs)关系.
关键词:
奥氏体不锈钢
,
超低温轧制
,
马氏体转变
,
X射线衍射
,
微观组织
左锦荣
,
侯陇刚
,
史金涛
,
崔华
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00645
与7055铝合金的传统热轧(CHR)对比,制定了新的两阶段热轧工艺(DHR),分别采用CHR和DHR对7055铝合金板材进行轧制,研究了DHR工艺对7055铝合金析出相和亚结构的影响,分析了DHR和CHR处理后合金组织、力学性能的差异.结果表明:增加预变形量可提高析出相的球化程度(改变析出相形貌)但不影响其面积分数;中间高温短时退火可形成大量有序排布的亚结构;后续进一步热轧过程中,仍存在的大量球形析出相钉扎位错和亚晶界,且随累积应变增大,小角晶界逐渐转变成大角晶界而使晶粒细化.采用最佳的形变热处理工艺(固溶+预变形(300℃,20％)+中间退火(430℃,5 min)+热变形(400℃,60％))可在保证高强度的同时使7055铝合金板材断后延伸率比CHR工艺提高约25％.
关键词:
高强铝合金
,
形变热处理
,
晶粒细化
,
析出相
,
力学性能
Masatake Haruta
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62526-3
纳米金的催化性能受载体影响巨大,选择合适的载体或设计金属-载体界面精细结构能显著影响纳米金的催化性能.迄今发现各种载体包括酸、碱金属氧化物、碳材料以及有机聚合物均可作为纳米金的有效载体.相应的各种金催化剂均展现出独特的催化活性与选择性.一个典型的例子是核壳结构的Au/NiO催化剂,基于该催化剂催化异丁烯醛制备异丁烯酸甲酯的化工厂己于2008年开始兴建.金催化剂在AsH3气体传感器和汞收集器等环境分析方面也开始实际应用.因而,金催化剂的稳定性和使用寿命成为当前关注的焦点问题.目前报道的长寿命金催化剂典型例子有MINTEK催化剂和YD-3烟台催化剂,后者是由α-Fe2O3和La2O3改性氧化铝负载的金催化剂.中国科学院大连化学物理研究所张涛院士和王军虎研究员团队在近期研究中发现高温焙烧条件下Au纳米颗粒与羟基磷灰石(HAP)载体之间会发生金属-载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction简称SMSI)效应.SMSI效应导致载体对Au纳米颗粒形成包裹,可以有效提升Au纳米颗粒的抗烧结性能,但其对活性位的覆盖也会导致催化剂活性的下降.最近,该团队通过向载体HAP中添加TiO2进行修饰,成功设计开发出Au/HAP-TiO2催化剂.该催化剂上Au纳米颗粒与HAP接触的一侧被HAP薄层包裹,与TiO2接触的一侧裸露,呈现出独特的半包裹结构.通过这种纳米尺度的结构设计,该金催化剂经过8000℃的高温焙烧后不仅对一系列反应均表现出可观的催化活性和优异的抗烧结性能,且在模拟汽车尾气CO消除反应中表现出优于商业三效催化剂的反应稳定性.该工作为负载型纳米金催化剂的应用,特别是在高温催化反应中的实际应用提供了新途径,因此有望促进负载型金催化剂的实用化乃至商业化进程.
关键词:
金属-载体强相互作用
,
纳米金催化剂
,
超稳定性
,
高活性
乔波涛
,
梁锦霞
,
王爱琴
,
刘景月
,
张涛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62529-9
CO低温氧化对于基础研究和实际应用均具有重要意义.自上世纪八十年代日本的 Haruta教授发现氧化物负载金催化剂对 CO氧化的超高活性以来,负载金催化剂受到了广泛关注与深入研究,被认为是目前活性最高的 CO氧化催化剂.在诸多影响 CO氧化活性的因素中,纳米金的粒子尺寸是最重要因素之一.目前主流观点认为对于 CO氧化,纳米金有一个最优尺寸范围,在0.5–5 nm,而 Au原子/离子(Au3+, Au+)的活性则低一到两个数量级.因此,一般认为负载金单原子催
化剂对于 CO氧化反应的活性要比金纳米粒子和团簇低很多.然而,最近几年的理论与实验研究均表明,金单原子负载于合适的载体上可以显示出与金纳米粒子和团簇相当的活性.本文对这些新进展进行综述,阐述金单原子催化剂对 CO氧化的独特反应性能. Gates教授研究组进行了大量关于正价金对 CO氧化影响的研究,其中包括孤立的金原子(Au+).他们的研究发现, CO氧化活性随价态降低而降低,表明正价金对 CO氧化至关重要.此外,他们的研究也表明,孤立金原子对 CO氧化的活性(TOF)比金纳米粒子低一到两个数量级.然而,在他们的研究中,有几个因素可能导致催化剂的低活性.首先,他们一般采用非或弱还原性的载体.而载体的还原性对金催化剂上 CO氧化活性影响非常巨大.另外,他们所用的金原子前驱体为配合物,在催化剂制备与反应过程中配体并没有去除,可能也是导致催化剂活性低的原因之一.与此相反,张涛课题组近期采用氯金酸为前驱体,通过简单的吸附浸渍法制备了一系列负载金单原子催化剂.同时用相同的载体制备了负载金纳米粒子催化剂进行对比,可以排除载体等其它影响因素.对比结果显示,单原子催化剂均显示出与纳米粒子相当的 TOF(单位表面 Au原子)和更高的反应速率(单位重量金).首先制备了氧化铁负载金单原子催化剂,该催化剂在室温即展现出可观活性, TOF值与2–3 nm金粒子 TOF值相当(~0.5 s–1).更有趣也更重要的是,该催化剂在高温(200oC以上)展现出非常高的反应稳定性,在200oC反应100 h无失活.在300和400oC反应50 h也无失活发生,为开发高温稳定的金催化剂提供了新途径.其次制备了氧化钴负载金单原子催化剂,该催化剂以0.05%金负载量即可实现室温全转化,其 TOF值高达1.4 s–1.然而该催化剂在达到高活性之前必须首先在反应气氛中进行高温处理,这限制了其实用性.此外,催化剂需经反应气氛活化的原因尚待进一步研究.随之又制备了氧化铈负载金单原子催化剂,对富氢条件下 CO选择氧化不仅具有高活性,而且具有极高的 CO选择性.进一步研究结合理论计算表明,高选择性来自氧化铈负载的金单原子不能解离活化氢,对于氢气氧化活性极低,从而导致 CO氧化的高选择性.理论研究方面也有进展. Camellone等计算发现金原子可以取代 CeO2(111)面上的 Ce原子形成 Au+并促进 CO氧化.然而该金原子会扩散至氧空位形成带负电荷的 Auδ-,阻止 CO和 O2吸附,因而使催化剂失活.李隽课题组利用从头算分子动力学模拟首次发现氧化铈和氧化钛负载的 Au纳米粒子在 CO氧化过程中可以形成单原子的现象,并将之称为动态单原子催化剂. Yang等则计算了二维材料 BN负载 Au单原子催化 CO氧化并发现反应优先通过三原子 E-R机理进行.
关键词:
金
,
单原子催化剂
,
一氧化碳氧化
,
稳定性
,
低温
夏珍珠
冶金分析
doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010052
称取一定量的载金炭进行火试金配料,经过熔炼、灰吹得到金银合粒,使用硝酸分金得到金粒,再通过计算得到载金炭中银含量,从而建立了火试金重量法测定载金炭中银含量的方法.经过试验,确定了火试金配料中试样量、氧化铅加入量、灰吹温度等最佳试验条件.根据目前国内载金炭的生产水平,在载金炭国家标准物质加入一定量的共存元素,进行了银量测定的干扰试验,结果表明载金炭中共存元素(Cu、Fe、Pb、Cd、Zn、Bi、Cr、Ca、Mg、As)对银测定无影响.将方法用于3个载金炭国家标准物质中银的测定,测定值与认定值基本吻合,相对标准偏差(RSD,n=11)为0.82%~4.2%.
关键词:
载金炭
,
银
,
火试金
