Ti_Ni_Cu三元扩散偶的界面研究_李敏

Ni修饰八面体TiO_(2)纳米颗粒的制备及其产氢性能研究姬圆圆;谢鹏;秦俊豪;黄涛;唐爱国;李敏
【期刊名称】《陶瓷学报》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘要】TiO_(2)因其优异的光催化活性被广泛用于光催化产氢性能的研究。

以钛酸钾纳米线为原料,以NH_(4)Cl和NH_(3)·H_(2)O为混合溶液,通过一步水热法合成了结晶性和均匀性较好的八面体TiO_(2)纳米颗粒,并采用光沉积技术将Ni修饰到TiO_(2)的表面获得Ni修饰八面体TiO_(2)纳米颗粒。

产氢性能测试表明,相比于原始八面体TiO_(2),Ni的修饰能够显著抑制其光生电子—空穴的复合,极大地提高了其光催化产氢性能。

当Ni的修饰量为3 wt.%时,其光解水制氢的效率达到最佳,在1 h内产氢量可以达到2.11 mmol·g^(-1)。

【总页数】7页(P325-331)
【作者】姬圆圆;谢鹏;秦俊豪;黄涛;唐爱国;李敏
【作者单位】湖北工业大学材料与化学工程学院;湖北工建绿色材料投资有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.75
【相关文献】
1.利用Ni(OH)x助催化剂修饰提高g-C3N4纳米片/WO3纳米棒Z型纳米体系的可见光产氢活性的研究
2.镁基合金与碳纳米纤维复合储氢材料的制备与性能研究(Ⅰ)——以化学镀Ni碳纳米纤维为前驱物热扩散法合成Mg_2Ni-CNFs复合储氢
材料3.纳米TiO_(2)的制备及其光催化甲酸产氢性能研究4.Ni/TiO_(2)-VO纳米线自支撑薄膜的界面工程与电催化产氢性能5.Ag_(2)S修饰TiO_(2)纳米管复合电极的制备及其析氢性能研究
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2012届毕业生毕业设计选题表说明：1.红色标示人员，为小组长，负责组织学生与指导教师联系。

2.放假前必须与指导教师取得联系，相关联系方式可以到辅导员处获取。

3.下学期开学第一周（2012年2月13日）毕业设计工作正式开始，学生必须按时返校。

无故缺席一周以上者取消毕业设计资格。

4.毕业设计期间如果有事外出，必须进行请销假制度。

请假条需有指导教师意见、辅导员意见，系教学主任、院相关领导（教学院长或党委副书记）签字后才能外出。

擅自外出，出现任何事故，均与指导教师、系无关。

5.李立英、王勇、韩彬、韩涛、孙建波、曹宁，赵卫民所带学生由张勇，张蒙科总负责与韩彬、赵卫民老师联系。

6.欲到校外做毕业设计的，实行校内校外双导师制。

外出毕业设计必须征得指导教师同意，获得校外单位的邀请函，明年开学第一周办理相应手续。

出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

Cu-Ni三元金属间化合物粉末第33卷第1期2006年2月湖南大学(自然科学版)JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)V ol_33.No.1Feb.2006文章编号:1000—2472(2006)01—0098—04固液反应球磨制备AI.Cu.Ni三元金属间化合物粉末蔡建国,陈刚,周冰(湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082)摘要:利用固液反应球磨技术制备了Al—Cu—Ni三元合金粉末.采用Ni球球磨叫Ar33.2%WCu,叫Al-54%wcu(Cu)和"gOAl一70%wc.(A1Cu)-~TL合金熔体,在893K 分别球磨Al-33.2%叫熔体12h和24h后均生成了Cu4Ni粉末;在893K球磨"COAl一54%wcul2h后生成Cu4Ni粉末,在993K和1123K球磨"gOAl一54%叫cu(AI2Cu)24h后均生成al0.28Cu0~69Ni0.粉末;在1123K球磨叫Ar70%WCu(A12Cu)24h后生成.28Cu0.69Ni0.粉末同时,对一Cu-Ni三元合金相形成规律进行了研究,对固液反应球磨机理进行了探讨.关键词:固液反应球磨;机械力化学;三元合金;金属间化合物;Al—Cu.Ni合金中图分类号:TB383文献标识码:AFabricationofA1—.Cu—.NiTernaryAlloyPowders bySolid—liquidReactionMillingCAIJian—guo.CHENGang,ZHOUBing (CollegeofMaterialsScienceandEngineering,HunanUniv.Changsha,Hunan410082.Chi na)Abstract:A1.Cu..Niternaryalloypowderswerefabricatedwithanewsolid..1iquidreaction millingtechnolo..gy.AI7Cu4NipowderwereobtainedbymillingWAI一33.2%7A)Cmassfriction)eutecticalloymeltat893Kfor12or24hours,andA17Cu4NipowderwerealsopreparedwhenWAl一54%"g.UCualloymeltweremilledat893Kfor24hours.al0.28Cu0.69Ni0.powderwereobtainedbymillingW Al一54%wc~(AlzCu)hypereutecticalloymeltat993Kor1123Kfor24hours.Al0.280U069Ni0powderwastheresultofmillingWAl一70%叫cu(A1Cu)alloymeltat1123Kfor24hours.Moreover,thereactionmechanismandadvantageswereanalyzed anddiscussed.Keywords:solid～liquidreactionmilling;mechanicalalloying;ternaryalloys;intermetalliccompounds;A1一Cu—Nialloy固液反应球磨技术…是在机械力化学【2j和机械合金化_3J基础上发展起来的一种新型的材料制备技术.在现有的反应球磨技术研究工作中,对固一固反应体系,固一气反应体系的研究较多l4j,对固一液反应体系的研究却开展得很少.目前,采用固.液反应球磨已成功地制备了Fe—zn,Fe—Sb,Fe—sn,Fe一,收稿日期:2005一O120基金项目:国家自然科学基金资助项目(50304008)作者简介:蔡建国(1972一),男,湖南益阳人,湖南大学讲师,博士E-mail:*****************Ni—Al,-ri—Al,A1一Cu—Fe和一Si—Fe等多种其它工艺难以获得的二元系和三元系金属间化合物[j.本文采用固液反应球磨技术以Ni球为球磨介质,熔融Al—Cu合金为球磨对象,开展三元合金系的固液反应球磨的研究.为研究磨球作用下三元合金固液反应的相形成规律及机理,丰富固液反应球磨工艺的第1期蔡建国等:固液反应球磨制备AI—cuNi三元金属间化合物粉末99 内容,进一步探讨该工艺机理提供参考1实验过程本实验采用的固液反应球磨设备是自行设计和发明的专利装置——卧式固液反应球磨机,密封的球磨罐在可控温加热电炉内工作,球磨罐转速由调速电机控制.在本实验中球磨罐为Ni质,球磨机转速为80r/min(为0,75Vl临界),球料质量比为11:1.每次二元母合金配料为200g.当球磨时间达到预定值后,快速冷却至室温,将得到的粉末混合均匀然后按化学分析法取样或取块状产物进行钻屑均匀混合取样,球磨产物在德国西门子的D5000型衍射仪上进行物相分析,衍射靶为Cu靶,加速电压为30kV,记数率仪的时间常数为0.5s,测角仪连续扫描速度为0.01o/s,扫描范围为10～100.,采用H800型电显微镜对粉末状产物进行形貌和显微组织分析.本实验是采用Ni球在一定温度下分别对液态强鼎W AI一33.2%WCu,一54%ZUC,WAI一70%WC进行球磨.训Al一33.2%WCu,叫Ar54%WCu,W AI一70%"WCu的液相点分别是821K,864K,1073K,所以选定在893K温度下对W AI-33.2%W(=I,进行球磨,在893K,993K,1123K温度下对训Ar54%训c进行球磨,在1123K温度下对训AI-70%WCu进行球磨.球磨一定时间后,快速冷却球磨筒及球磨产物,取出粉末样品进行物相和形貌分析.2实验结果2.1采用Ar33.2%WCu母合金的球磨实验结果在893K下来用Ni球球磨WAI一33.2%训cu熔体12h和24h后,产物的物相分析结果.Ni球下W AI-33.2%训,熔体时发生了固一液化学反应,生成物的主相是三元金属间化合物A17CuaNi,图1所示为在893K下用Ni球球磨训AI-33,2%训c熔体l2h和24h后产物的x射线衍射图,2o1(o)(a)在893K球磨12h20/(.)(b)在893K球磨:24h图1用Ni球球磨叫A1—33.2%硼熔体后产物的X射线衍射图谱Fig.1XRDpatternoftheasmilledproductsobtainedbymillingtheAI一33,2%Cumelt 2.2采用Ar54%c¨母合金的球磨实验结果Ar54%('u熔体在选定温度下与Ni球发生了化学反应.在893K时球磨12h后生成的三元化合物是A17CtaNi,在993K和1123K时球磨24h生成的三元化合物均是A28Cuo.69Nio.与前面实验结果对比发现,母合金中Cu含量增加对球磨产物有明显影响.图2所示为在不同条件下球磨时得到的产物的x射线衍射图谱.由图可见,A1o.2sCuo.69Nio相的纯度很高.100湖南大学(自然科学版)20o6年越氍趟崩2o/(.)(a)在893K球磨12h△--AI~28c69N二垒全I.全一—J0-.一'.'''一——T一2O304OSO6O7OB09010020/(.)(b)在993K球磨24h2or(o)(c)在1123K球磨24h图2用Ni球球磨wA1—54%叫熔体后产物的X射线衍射图谱big.2XRDpatternoftheasmilledproductsobtainedbymillingtheWAI一54%叫cumelt 2.3采用W AJ-70%WCu母合金的球磨实验结果图3所列为在1123K下用Ni球球磨WAr70%WWcu(Cu)熔体24h后产物的物相分析结果.从表3中可以看出:叫Ar70%WCu熔体在选定的温度(由于受球磨机使用温度的限制,无法在更高温度下进行球磨)与Ni球发生了固一液化学反应,生成的三元化合物相是.28Cuo.69Nio一.图3所示为球磨产物的x射线衍射图谱.'20/(o)图3用Ni球球磨训一70%W(熔体后产物的X射线衍射图谱Fig.3XRDpatternoftheas-n~lledpreductsobtainedbymillingthe删A1—70%wc~melt 照片,图4(c),图4(d)为A10瑚Cu0.69Nio一合金粉末的2-4粉末显微组织分析TEM照片,照片显示粉末颗粒粒径在150nm以内,图4(a),图4(b)为A17Cu4Ni合金粉末的TEM且粉末颗粒明显存在层状组织. ∞帅∞帅∞∞∞05O5O505第1期蔡建国等:固液反应球磨制备A1一Cu—Ni三元金属问化合物粉末101 (a)AICu4Ni粉末(×40000)(c)AI.2sCu009Nio_粉末(X80000)3实验结果分析(b)AI,Cu,Ni粉末(×100000)(d)AI8Cu069Nio_粉末(×100000)图4A1一Cu—Ni系球磨产物的TEM照片Fig.4TEMphotographoftheas-milledproductsobtainedbymillingAI—Cu—Ni1)随着一Cu二元母合金中Cu的含量的增加,球磨时的固一液反应难度加大,生成的三元化合物相中Ni的含量减少,同时Al的含量也相应减少.2)提高球磨温度,延长球磨时间,形成的三元合金产物中的Ni和的含量减少,Cu的含量增加,且有利于三元合金产物的形成.3)球磨温度超出二元母合金熔点越高,则固一液反应越容易进行.4)一Cu—Ni系固液反应球磨过程中可直接生成三元化合物微细粉末.4结论1)采用采用Ni球球磨成分为AI-33.2%0.的合金熔体,在8933K下球磨12h和24h后生成的三元化合物均是AICu4Ni粉末.2)采用Al一54%WCu合金熔体时,在893K球磨12h后形成的三元化合物是A1Cu4Ni粉末,在993K球磨24h时生成的三元化合物则是舢l28Cu0.69Nio.粉末.3)采用Al一70%c合金熔体时,在1123K,球磨24h后生成的三元化合物足.28Cu0.69Ni0粉末.4)AI—Cu—Ni系在固一液反应球磨过程中生成的金属间化合物粉末颗粒尺寸在150nrn左右,形状不规则.5)AI—Cu—Ni系在同一液反应球磨过程机理符合打击一剥落模型.参考文献[1]严红单,陈振华.反应球磨技术原理及其在材料制备中的应用[J] 功能材料,1997,28(1):15一l8.12JFOXPG.ReviewIIlelllyitfitiat~tchern.icalreactionins~d[J] JaumlofMateriaksScience,1975,10(4):340一.360.[3]BENJAMINjs,Fuv~talsofmechanicalalloying[J]MatersciFo-r1.~l,1992,(88):1—5[4]【](II)G,MULASG,SCHIFFIN1L.Mechanicalalbyingpmcandr~-tiveuiT1g_J].¨ImofMetaLs,1995,47(3):1621.[5]陈鼎,陈振华,黄培云.固液反应球磨制备Zn和Fe-Sb系金属问化合物[J]湖南大学,2004,31(1):12—16.[6]陈鼎,陈刚.固液反应球磨制备Fe-Sn金属问化合物粉末[J].中国有色金属,2oo3,13(3):579—583.[7]陈鼎,陈振华,陈刚,等.固液反应球磨制备Al,N._Al和FAl金属问化台物[J].湖南大学,2004,31(2):20—24,[8]陈鼎,黄培云.固液反应球磨制备AI.Cu-Fe与AI-Si.Fe二元合金[J].中南大学,2004,35(4):537—542.[9]蔡建国,陈刚,徐红梅.固液反应球磨制备AICuzCo二元金属问化合物[J],湖南大学,2005,32(3):28—32,。

扩散偶制备技术发展及其应用毕亚男; 吴先月; 陈松; 谢明; 方继恒; 刘曦【期刊名称】《《贵金属》》【年(卷),期】2019(040)0z1【总页数】11页(P62-72)【关键词】扩散偶; 制备方法; 应用; 高通量; 贵金属【作者】毕亚男; 吴先月; 陈松; 谢明; 方继恒; 刘曦【作者单位】昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106【正文语种】中文【中图分类】TG146.3扩散偶最早出现于材料、冶金科学的研究中。

一般扩散偶是指两个材料通过扩散后冶金结合在一起的试样，并在垂直于冶金结合面方向发生了扩散，形成了具有一定厚度的由材料1到材料2的成分连续过渡，或形成了相界面，过渡层厚度可以满足用电子探针测定成分分布的需要。

这个过渡层或相界面虽然在宏观上是一个二维的面，一般基于局部平衡原理认为界面两侧是处于局域平衡状态。

早期的扩散偶多是二元，后期随着相图测试技术的发展出现了三元、四元扩散偶，特别是2012年来随着材料基因组工程中高通量制备技术的快速发展，出现了扩散多元节、薄膜掩膜法等基于扩散偶思想的大量新技术和新方法，而目前对于该技术的发展和特征还没有系统的总结和归纳，基于此本文进行了相应的研究和总结。

扩散偶法最早见于碳原子在钢铁中的扩散特性的研究，首先提出这一概念的是Girchner。

20世纪40年代出现了扩散偶法应用到二元系相关测定的报告[1]。

该方法主要用于测定扩散系数或者研究二元系中相关系研究，而且由于当时测试技术比较落后，主要采用光学、硬度法和常规化学分析方法进行研究，所以该技术的发展比较缓慢。

从上世纪80年代开始，中南大学金展鹏院士[2]首先根据扩散偶局部平衡原理，针对三元扩散偶，采用电子探针微区成分分析手段，进行三元相图的测定，并在国际上产生重要影响，该方法也被称为Changshang-Jin方法。

并逐渐在国内外推广开来，成为测量多元合金相图和扩散动力学的高效方法。

第 2 期第 164-171 页材料工程Vol.52Feb. 2024Journal of Materials EngineeringNo.2pp.164-171第 52 卷2024 年 2 月Ti预处理的SiC f/SiC与镍基高温合金复合铸件的界面组织与强度Microstructure and strength of composite castinginterface between Ti pretreated SiC f/SiCand Ni-based superalloy林国标*，朱付虎，赵斯文（北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083）LIN　Guobiao*，ZHU　Fuhu，ZHAO　Siwen（School of Materials Science and Engineering，University ofScience and Technology Beijing，Beijing 100083，China）摘要：由SiC f/SiC复合材料与K403镍基高温合金熔体制备的一体化铸件，冷却到室温时会出现自行断裂。

通过采用Ti 粉埋覆包渗工艺在1100 ℃下对SiC f/SiC表面进行预处理，并在适当工艺下与K403镍基高温合金熔体进行陶瓷型精密铸造，成功实现SiC f/SiC与K403镍基高温合金的一体化成形和界面的牢固结合。

结果表明：Ti预处理层平均厚度为17 μm 左右，Ti向SiC f/SiC渗透、扩散和反应，形成含TiC，Ti3SiC2，Ti5Si3C x，SiC相的显微组织；经过与高温镍基金属液复合铸造后，预处理层演变成厚约120 μm的界面反应层，其典型界面组织为Ni2Si+C+Al4C3+ M C（M主要含Ti及少量的Cr，Mo，W）。

预处理层的存在减轻Ni与SiC的有害石墨化反应，缓解高温金属液对SiC f/SiC的热冲击，形成的界面反应层降低热膨胀系数失配造成的热应力，使得SiC f/SiC与K403一体化铸件结合界面的室温剪切强度达到63.5 MPa。

2015年6月21日形状记忆合金的研究与应用姓 名： 赵泰先 学 号： 013412154指导教师：汪 潇形状记忆合金的研究与应用摘要：形状记忆合金，是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的形变，恢复其形变原始形狀的合金材料。

这种合金在高温（奥氏体状态）下发生的“伪弹性”行为，表现为这种合金能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。

形状记忆合金的这些独特性质源于其内部发生的一种独特的固态相变——热弹性马氏相变体。

关键词：形状记忆合金（SMA）、马氏相变体、记忆效应（SME）引言形状记忆合金材料兼有传感和驱动的双重功能，是一种智能结构中技术成熟性很高的功能材料，可以实现机械结构的微型化和智能化。

形状记忆效应(SME)即某种材料在高温定形后，冷却到低温(或室温)，并施加变形，使它存在残余变形[1,2]。

当温加热超过材料的相变点，残余变形即可消失，恢复到高温时的固有形状，如同记住了高温下的状态。

SMA及其驱动控制系统具有许多的优点，如高功率重量比，适于微型化；集传感、控制、换能、致动于一身，结构简单，易于控制；对环境适应能力强，不受温度以外的其他因素影响等，有着传统驱动器不可比拟的性能优点。

形状记忆合金由于具有许多优异的性能，因而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。

1、发展史1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。

记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为"神奇的功能材料"。

最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年作出的。

他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。

后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。

第20卷第8期中国有色金属学报2010年8月V ol.20 No.8The Chinese Journal of Nonferrous Metals Aug. 2010文章编号：1004-0609(2010)08-1552-06Ni-Al固/液扩散偶的组织结构演变及其形成机理蒋淑英，李世春(中国石油大学(华东) 机电工程学院，东营 257061)摘要：采用镶嵌式扩散偶技术制备Ni-Al扩散偶，在Al熔点和Ni熔点之间的不同温度保温不同时间进行扩散处理。

研究Ni-Al固/液扩散偶的组织结构演变及形成机理。

结果表明：在Ni基被完全消耗之前，扩散偶的组织结构为Ni/Ni2Al3/NiAl3/Al+NiAl3，Ni基耗完之后继续保温一段时间，Ni2Al3消失，整个扩散偶均由Al+NiAl3的混合组织组成；Ni2Al3层是保温过程中第一个出现的也是唯一出现的连续单相层，NiAl3层则是在冷却过程中形成的；Al基中存在粗大块状和弥散细小状的NiAl3析出相，在NiAl3析出相之间存在无析出区，从界面附近到远离界面，NiAl3析出相和无析出区的尺寸逐渐变小。

关键词：Ni-Al系; 金属间化合物; 固/液扩散偶; 组织结构演变; 形成机理中图分类号：TG146文献标志码：AMicrostructure evolution and forming mechanism ofNi-Al solid/liquid diffusion coupleJIANG Shu-ying, LI Shi-chun(School of Electromechanical Engineering, China University of Petroleum (Huadong), Dongying 257061, China)Abstract: The diffusion couples of Ni/Al were prepared using embedded diffusion couple technology, then, treated at different temperatures between the melting point of Al and Ni for different holding times. The microstructure evolution and forming mechanism of Ni-Al solid/liquid diffusion couple at different temperatures for different holding times were investigated through embedded diffusion couple technology. The results show that the structures of the diffusion couples are Ni/Ni2Al3/NiAl3/Al+NiAl3 before the Ni substrate is fully consumed. If Ni substrate is consumed completely and heat is hold for some time, Ni2Al3 layer disappears and the structure changes into Al+NiAl3. Ni2Al3 layer forms first and is only single-phase layer during holding time and NiAl3 layer forms during cooling. The large bulk and small particle NiAl3 precipitate in the Al substrate. At the same time, the non-precipitation zones also emergence because of Ni-poor.From the vicinity of the interface to the distance, the NiAl3 precipitates and the size of non-precipitation zones gradually become small.Key word: Ni-Al system; intermetallic compounds; solid/liquid diffusion couple; microstructure evolution; forming mechanismNi-Al系金属间化合物熔点高、密度低, 具有较好的热传导性和良好的抗氧化性, 是航空航天领域很有希望的高温结构材料及高温复合材料基体[1]。