武晓峰
,
陈运法
,
田亚峻
,
李东艳
,
魏连启
,
王奇
,
崔彦斌
稀有金属材料与工程
利用吸附在聚苯乙烯(PS)胶体颗粒表面的离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),诱导原位生成的介孔纳米SiO2颗粒在胶体颗粒表面进行自组装,形成PS/SiO2复合颗粒,然后550℃下焙烧除去PS和CTAB,得到"笼状"中空SiO2微球.SEM和TEM分析表明,中空SiO2微球的球壁是由约90nm的SiO2颗粒相互连接而形成,纳米SiO2颗粒之间形成大约20～80 nm的粒间孔,这些孔和纳米SiO2颗粒在中空微球球壁上并存,形成"笼状"结构.SAXRD和BET分析表明,构成球壁的纳米SiO2颗粒具有MCM-4l型有序多孔结构.
关键词:
纳米SiO2颗粒
,
自组装
,
中空微球
,
笼状
李东艳
,
周花蕾
,
田亚峻
,
魏连启
,
武晓峰
,
李文军
,
陈运法
稀有金属材料与工程
以宁夏无烟煤为原料,采用KOH活化法制备高比表面积活性炭.首先考察了煤与KOH的混合方式对活性炭比表面积的影响,发现采用操作简单、省时的物理混合方法得到的结果优于浸渍法;然后以物理混合法为前提,考察了KOH与煤的比例、活化温度以及活化时间对活性炭比表面积和收率的影响.实验表明采用物理活化法,在氮气流量200 mL/min的情况下,制备高比表面积活性炭的最佳活化条件为:KOH与煤的比例为6∶1,活化温度为800 ℃,活化时间为1 h;在此条件下可以得到以微孔为主,比表面积为2706 m2/g的活性炭.
关键词:
无烟煤
,
活性炭
,
KOH
魏连启
,
刘朋
,
武晓峰
,
李东艳
,
叶树峰
,
谢裕生
,
陈运法
稀有金属材料与工程
在有机调整剂CTAB的作用下,将磷酸二氢铝溶液用氨水调节pH值在一定温度下合成纳米磷酸铝粉体,然后经高温烧结制得致密陶瓷薄膜.利用场发射扫描电镜(FESEM)表征了纳米磷酸铝的形貌特征和烧结后的陶瓷薄膜结构,热重(TG/DTA)分析了磷酸铝粉体烧结过程的失重和相转变吸放热过程,X射线衍射(XRD)分析跟踪了不同温度段烧结体系的组成变化趋势.结果表明,温度和pH值对磷酸铝纳米粉体的颗粒形貌和尺寸有较大的影响,纳米磷酸铝粉体在800℃左右即开始发生烧结,与普通磷酸铝陶瓷相比,烧结难度大大降低,同时烧结软化温度段相对较宽,利于针对不同应用体系进行烧结选择.FESEM表明,经1200℃烧结后形成的陶瓷薄膜与普通磷酸铝陶瓷膜相比具有很好的致密性,有利于发挥其在高温防护方面的作用.
关键词:
纳米磷酸铝
,
陶瓷薄膜
,
致密性
,
相转变
,
烧结
徐海卫
,
周旬
,
魏连启
,
晁伟
,
王晓婧
,
叶树峰
,
陈运法
材料热处理学报
研究了SPHC低碳钢分别在SO2浓度为0、100、200、500和1000 mg/m3的SO2-CO2-O2-N2混合气体中1200℃时的氧化行为,通过XRD分析氧化层的组成,使用SEM和EDX分析了氧化层的微观形貌和元素分布,采用热压缩实验和金相显微镜分析了氧化皮的除鳞难度。结果表明,SO2浓度高于200 mg/m3时,基体抗高温腐蚀性能明显降低。当SO2浓度高于500 mg/m3时,在氧化层和基体的界面处开始生成较为完整的FeS层,界面处富集的FeS降低了高温下氧化皮的粘附性,破坏高温下氧化皮的完整性,导致氧化加剧;同时降温后又附着在基体表面,提高了降温后氧化皮的去除难度。外层氧化层的Fe2O3层和Fe3O4,FeO混合层的结构在实验的SO2浓度范围内几乎保持不变。通过控制气氛中SO2含量,可以有效控制FeS在界面处的偏聚,减少低碳钢的高温腐蚀,降低后期氧化皮去除难度,提高产品的表面质量。
关键词:
低碳钢
,
氧化
,
硫化
,
界面富集
,
除鳞性能
杨孝鹤
,
周旬
,
王松涛
,
王晓东
,
徐海卫
,
刘朋
,
魏连启
涂料工业
采用空气喷涂法在SPA-H含镍合金钢表面制备了Mg-Al-O高温防护涂层,研究了涂层对SPA-H合金钢的高温氧化行为及氧化皮粘附性的影响.采用金相显微镜对喷涂样和空白样的剖面和表面形貌进行表征,采用SEM和EDX分析氧化皮中元素分布,研究Mg-Al-O涂层的作用过程和防护机理.结果表明:涂层可以大幅度提高SPA-H合金钢高温耐氧化腐蚀能力,在l 100℃、1 200℃、l 250℃下恒温2h,降低氧化烧损分别为47.2％、41.3％、41.5％.涂层在钢坯表面和基体生成的氧化皮发生反应,生成尖晶石结构,抑制阳离子扩散速率.同时通过减少基体和涂层界面处Ni、Cr氧化物的生成量,改善热轧前氧化皮的剥落性能,提高后期产品表面质量.
关键词:
含镍合金钢
,
高温防护涂层
,
粘附性
余剑英
,
魏连启
,
曹献坤
,
陈文怡
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.04.005
用十六烷基三甲基溴化铵对膨胀蛭石进行了有机化处理,并用熔融法制备了有机蛭石/酚醛树脂插层纳米复合材料.通过XRD,AFM,TGA测试分析了所制备的复合材料的结构与热性能.结果表明:酚醛树脂能插层于蛭石片层中,制得的蛭石/酚醛树脂插层纳米复合材料的耐热性有了很大程度的提高.
关键词:
酚醛树脂
,
蛭石
,
层状硅酸盐
,
纳米复合材料
,
熔融插层
刘朋
,
魏连启
,
周旬
,
王晓婧
,
叶树峰
,
陈运法
材料热处理学报
采用喷涂法在304不锈钢表面制备了Al2O3-SiO2-Na2O系热处理用高温防氧化涂层,并研究了其对304不锈钢高温氧化行为的影响.用TG-DTA和烧结点试验仪揭示了涂层的高温转变过程,采用扫描电镜和金相显微镜对原始涂层及氧化后试样进行了形貌表征.结果表明,涂层可极大提高不锈钢的收得率及表面质量;在1250℃空气中氧化9 h后,涂覆样的收得率为99.64%,空白样为85.74%;原始涂层在升温过程中逐渐熔融铺展,形成致密熔融膜,防氧化涂层有效地抑制了氧气向金属的扩散,防止了不锈钢的高温氧化.
关键词:
不锈钢
,
熔融
,
高温防氧化涂层
,
热处理
申明辉
,
魏连启
,
王书华
,
仉小猛
,
叶树峰
电镀与涂饰
为了减缓海绵铁的高温再氧化,在以含碳球团制备海绵铁的过程中,在含碳球团表面包覆一层约0.25 mm厚的Al2O3-MgO-CaO-SiO2陶瓷料浆作为保护层,研究了有无防护层的海绵铁在制备过程中的金相组织及微观形貌,分析了氧化产物的物相组成,测试了球团的金属化率,考察了包覆层对含碳球团还原过程的影响,探讨了涂层防护含碳球团的还原行为和防护机理.研究结果表明,含碳球团“自还原”过程中表层还原产物FeO在高温下通过塑性变形进入包覆层,并包裹其中的功能组元MgO颗粒,两者发生固溶反应生成主要成分为(MgO)0.239(FeO)0.761的致密层,该致密层可进一步氧化生成内层为“针状”的Fe2.95Si0.05O4、外层为“补丁”状的MgFe2O4尖晶石结构的防护层,防护层的总厚度为0.20 mm,可通过挤压形变处理的方式使其从海绵铁基体上完整剥落.涂层防护改变了海绵铁疏松多孔的氧化皮结构,致密的防护层很好地维持含碳球团内部的还原性气氛,防止生成的海绵铁被高温氧化性炉气二次氧化,在富氧炉况下取得了80％的金属化率(与无防护涂层的含碳球团相比,金属化率提高了59.5个百分点).
关键词:
海绵铁
,
含碳球团
,
再氧化
,
防护
,
陶瓷涂层
仉小猛
,
叶树峰
,
徐利华
,
陈运法
,
魏连启
硅酸盐通报
对以铁尾矿为主要原料制备的SiC/FexSiy复合材料进行抗氧化性能实验.变温氧化实验结果表明,复合材料在1000℃下有很好的抗氧化性能,而在1180℃以上氧化明显加剧.随氧化时间的延长,扩散成为控制性环节,表现为保护性氧化.复合材料在整个变温氧化过程中,表现为先失重再增重;1210℃时,增重达到最大值;整个变温氧化过程分为三个阶段:(1)增重阶段;(2)恒重阶段;(3)失重阶段.复合材料的氧化规律服从化学反应控速-混合控速-扩散控速三段模型.通过对复合材料恒温氧化动力学推导,求出材料在不同阶段表观活化能及频率因子,进而可推导出各阶段氧化速度常数k和温度T(K)的经验关系式.
关键词:
SiC/FexSiy复合材料
,
抗氧化性能
,
氧化动力学
魏连启
,
叶树峰
,
孙卫华
,
刘瑞斌
,
陈运法
电镀与涂饰
概述了国内外钢坯高温防氧化涂料的研究现状.分析了动态过程钢坯高温防氧化涂料的技术要求.介绍了一种自主开发的动态过程钢坯高温防氧化涂料的应用状况.指出钢坯高温防氧化技术研究对减少钢材高温损耗、降低能源、提高生产效率和经济效益有重要的现实意义.
关键词:
高温防氧化涂料
,
钢坯
,
氧化
,
动态过程
