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氮掺杂炭层包覆碳纳米管的组织结构调控及其氧还原催化活性

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新型炭材料 2017年第5期32卷 419-426页

作者：李莉香赵宏伟邢天宇耿新宋仁峰安百钢辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学材料电化学研究所辽宁鞍山114051 鞍钢集团矿业设计研究院辽宁鞍山114004

采用化学原位聚合合成聚吡咯涂覆碳纳米管,之后将其在氮气氛下热处理制备氮掺杂炭层包覆碳纳米管NCCNTs。利用该工艺,通过改变热处理温度,调控NC-CNTs组织结构和表面化学组成。比表面和孔结构分析显示,600,800和1 000℃热处理制备的氮... 详细信息

采用化学原位聚合合成聚吡咯涂覆碳纳米管,之后将其在氮气氛下热处理制备氮掺杂炭层包覆碳纳米管NCCNTs。利用该工艺,通过改变热处理温度,调控NC-CNTs组织结构和表面化学组成。比表面和孔结构分析显示,600,800和1 000℃热处理制备的氮掺杂碳纳米管NC-CNT600,NC-CNT800和NC-CNT1000的比表面积和孔体积依次显著增加,NC-CNT1000的比表面积和孔体积分别约是NC-CNT600的3倍和1.7倍。这是因碳纳米管表面聚吡咯层向氮掺杂炭层转化过程导致更多的微孔形成。然而,制备温度升高使NC-CNTs的氮含量降低,表面含氮官能团由吡咯型氮向吡啶型氮和石墨氮转化,NC-CNT1000含最高比例的石墨氮。作为无金属催化剂,NC-CNTs在碱性电解质条件下展现了明显的氧还原催化活性,但其氧还原活性并不与样品氮含量成正比。NC-CNT600和NC-CNT800的氧还原反应为两电子转移机制,而NCCNT1000表现为两电子和四电子转移混合机制,其展现出最高的氧还原催化活性和催化稳定性,这可能是其具有高的比表面积和孔体积,结合含氮官能团中高比例石墨氮的缘故。

关键词：氮掺杂碳纳米管氧还原氮官能团

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TC4钛合金表面涂层改性:CrN素多层

表面技术 2021年第4期50卷 215-224页

作者：李金龙周艳文张开策黄振祁继隆王亚男郭媛媛辽宁科技大学材料与冶金学院表面工程研究所辽宁鞍山114051

目的提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,改善CrN硬质涂层与TC4钛合金的适应性。方法采用等离子体增强磁控溅射系统,通过调节热丝放电电流,在TC4钛合金基体表面沉积疏密CrN单层和素多层涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、... 详细信息

目的提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,改善CrN硬质涂层与TC4钛合金的适应性。方法采用等离子体增强磁控溅射系统,通过调节热丝放电电流,在TC4钛合金基体表面沉积疏密CrN单层和素多层涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、纳米压痕仪、洛氏压痕仪、摩擦磨损仪以及台阶仪,表征涂层形貌、成分、物相及性能。采用动电位极化法表征涂层的耐腐蚀性。结果当热丝放电电流为较低的4 A×4时,沉积的CrN单层涂层为具有针孔、孔洞等缺陷的疏松结构,8 A×4沉积的CrN单层涂层具有致密结构,周期性调节热丝放电电流则获得疏密交替的CrN素多层涂层。CrN涂层均由单一面心立方结构的CrN相组成,疏松CrN单层涂层的衍射晶面为(111)、(200)、(220)及(222),致密CrN单层涂层沿(111)晶面择优生长,随着疏密子层调制比的增大,CrN素多层涂层的(111)衍射峰不断增强。疏松CrN单层涂层的最小H和最大E分别为13.0 GPa和207.5 GPa,调制比为1:4的疏密CrN素多层涂层的最小H和最大E分别为17.0 GPa和257.4 GP。在1470 N载荷下洛式压痕法表明,致密CrN单层涂层的结合强度最低,等级为HF5,其余涂层均为HF1—HF4。CrN涂层的自腐蚀电位较TC4钛合金均发生了正移。结论CrN硬质涂层可以有效提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,表面得到明显强化。周期性调节等离子体密度所沉积的疏密CrN素多层涂层与单层相比,涂层性能明显改善。

关键词： TC4钛合金素多层涂层硬度耐磨损性耐腐蚀性

邻菲罗啉及其衍生物在1 mol/L盐酸中的缓蚀性能研究

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表面技术 2018年第10期47卷 51-58页

作者：吕艳丽王艳秋周丽汪琦金辉李晓辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

目的制备高效、经济的邻菲罗啉衍生物缓蚀剂。方法采用失重法、极化曲线、电化学阻抗法研究邻菲罗啉(PHEN)及其衍生物2-苯基-1H-咪唑[4,5-f]-1.10邻菲罗啉(PIPH)在不同浓度、不同温度下,在盐酸溶液中对低碳钢的缓蚀性能。采用扫描电镜(S... 详细信息

目的制备高效、经济的邻菲罗啉衍生物缓蚀剂。方法采用失重法、极化曲线、电化学阻抗法研究邻菲罗啉(PHEN)及其衍生物2-苯基-1H-咪唑[4,5-f]-1.10邻菲罗啉(PIPH)在不同浓度、不同温度下,在盐酸溶液中对低碳钢的缓蚀性能。采用扫描电镜(SEM)观测了未添加和添加不同缓蚀剂时低碳钢表面的腐蚀形貌。利用量子化学计算初步探讨了PHEN和PIPH分子结构与缓蚀效能的关系。结果 PHEN和PIPH的缓蚀效率均随着浓度的增加而增加,随着温度的升高而降低,在相同条件下,PIPH的缓蚀性能好于PHEN。30℃、缓蚀剂浓度为1mmol/L时,PHEN和PIPH的缓蚀效率最高,分别为97.4%和99.5%。缓蚀剂在低碳钢表面遵循Langmiur吸附,△G_(ads)^-分别为-21.44和-24.28 kJ/mol。电化学测试结果显示,二者均为以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。扫描电镜结果显示,缓蚀剂有效抑制了盐酸对低碳钢的腐蚀。结论 PHEN和PIPH这两种缓蚀剂在1 mol/L盐酸介质中均表现出良好的缓蚀性能,且含有多氮吸附中心的PIPH缓蚀效果明显好于PHEN。

关键词：低碳钢缓蚀剂邻菲罗啉盐酸溶液吸附机理缓蚀性能

冷轧压下率对含Nb细晶高强IF钢织构形成机制的影响

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材料热处理学报 2015年第2期36卷 91-96页

作者：马多张红梅孙成钱王洪斌贾宏斌陈越郭雅楠辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 鞍钢股份技术中心辽宁鞍山114009

以含Nb细晶高强IF钢热轧板为研究对象,研究了冷轧压下率对实验钢冷轧织构以及再结晶织构形成影响。结果表明,退火后铁素体晶粒细化,强度提高。实验钢经冷轧后主要的织构为{112}、{111}、{111}、{001},并且随冷轧压下率增加,织构组分无变... 详细信息

以含Nb细晶高强IF钢热轧板为研究对象,研究了冷轧压下率对实验钢冷轧织构以及再结晶织构形成影响。结果表明,退火后铁素体晶粒细化,强度提高。实验钢经冷轧后主要的织构为{112}、{111}、{111}、{001},并且随冷轧压下率增加,织构组分无变化,各组分强度整体增加。再经退火后,在α线上织构减弱,甚至一些织构逐渐消失。提高冷轧压下率时,织构峰值逐渐由{001}转为{111}。对于γ取向线,峰值由{111}取向变为{111}取向,最终{111}比{111}取向强度大。实验钢再结晶机制由定向形核和选择生长共同作用的结果,并且随冷轧压下率增大,{111}面织构强度增大,所以r(塑性应变比)值增大,深冲性能提高。

关键词：细晶高强IF钢冷轧压下率织构

热处理5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4)·7H_(2)O晶须对硫氧镁水泥抗压强度的影响

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建筑材料学报 2023年第8期26卷 838-844页

作者：王东升胡智淇陈啸洋陈兵关岩辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 辽宁科技大学化工学院辽宁鞍山114051 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 辽宁科技大学材冶学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学辽宁省镁质材料与镁资源工程研究中心辽宁鞍山114051

为了提高硫氧镁(MOS)水泥早期抗压强度,向MOS体系中掺入热处理后的5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4)·7H_(2)O(517)晶须,分析了热处理前后的517晶须对MOS水泥凝结时间、抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4... 详细信息

为了提高硫氧镁(MOS)水泥早期抗压强度,向MOS体系中掺入热处理后的5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4)·7H_(2)O(517)晶须,分析了热处理前后的517晶须对MOS水泥凝结时间、抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4)·4H_(2)O和5Mg(OH)_(2)·MgSO_(4)在MOS浆体中均可吸附水分子形成517晶须,并在体系中发挥胶结-晶种协同作用,促进517晶须生长,这缩短了MOS水泥初、终凝时间,优化了MOS水泥孔结构,提高了MOS水泥早期和后期抗压强度;MOS体系中517晶须的掺量不宜超过4%,且经100、150℃热处理的517晶须较未经热处理的517晶须对MOS水泥性能优化效果更强.

关键词：硫氧镁水泥晶种协同作用抗压强度水化产物微观结构

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氧控In_(2)O_(3)薄膜的光电性能

材料研究学报 2021年第5期35卷 394-400页

作者：孙茂林宫震王施文尹航李瑞武张政李雨彤吴法宇辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051 鞍钢股份质检计量中心鞍山114000

对比在控氧条件下制备态和退火态In_(2)O_(3)薄膜的微观结构和光电性能,分析两种状态中不同的氧作用机制。两种控氧行为都能够有效提高In_(2)O_(3)薄膜的晶格有序度和降低氧空位浓度,使其载流子浓度下降、迁移率提高和光学带隙变窄;等... 详细信息

对比在控氧条件下制备态和退火态In_(2)O_(3)薄膜的微观结构和光电性能,分析两种状态中不同的氧作用机制。两种控氧行为都能够有效提高In_(2)O_(3)薄膜的晶格有序度和降低氧空位浓度,使其载流子浓度下降、迁移率提高和光学带隙变窄;等离子体制备过程中氧以高活性非平衡方式注入晶格,而退火时氧以低活性平衡态扩散的方式进入晶格;不同的氧作用机制使得退火态薄膜比制备态薄膜具有更少的结构缺陷、更高的氧空位浓度和更佳的透光导电性。

关键词：无机非金属材料 In_(2)O_(3)薄膜控氧溅射控氧退火

激光淬火对奥氏体不锈钢表面渗氮层相组成及性能的影响

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材料热处理学报 2020年第2期41卷 120-126页

作者：滕越郭媛媛张峻巍周艳文陈军张泽刘梦楠张朔李城祥辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

研究了激光淬火对奥氏体不锈钢表面渗氮层相组成和性能的影响。采用X射线衍射仪分析淬火后渗氮层的相组成;采用扫描电镜与能谱仪观察渗氮层截面形貌并测量深度方向上的元素分布;利用球磨仪和电化学方法分别研究淬火对渗氮层耐磨性和耐... 详细信息

研究了激光淬火对奥氏体不锈钢表面渗氮层相组成和性能的影响。采用X射线衍射仪分析淬火后渗氮层的相组成;采用扫描电镜与能谱仪观察渗氮层截面形貌并测量深度方向上的元素分布;利用球磨仪和电化学方法分别研究淬火对渗氮层耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果表明:激光淬火导致低温等离子体渗氮处理生成的γ_N相分解为α-Fe与CrN相;当渗氮层氮浓度较低时,CrN在整个渗氮层中析出,耐磨性明显提高;而当氮浓度较高时,CrN仅在晶界位置析出,耐磨性保持不变。渗氮奥氏体不锈钢经激光淬火后,自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,耐腐蚀性降低。

关键词：等离子体渗氮激光淬火相组成耐磨性能耐腐蚀性能

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第二相粒子强化钢铁材料的研究进展

钢铁研究学报 2020年第8期32卷 683-689页

作者：杜一鸣李胜利艾新港肖卿鹤辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

第二相强化是一种快捷有效的钢材强化方式。由于大多数学者局限于第二相粒子强化钢铁材料机械性能的宏观定性研究,使得这项技术至今未能投入到工业化生产中,因此学者们开始专研于纳米粒子在钢液中的微观受力情况和理论研究并对纳米粒子... 详细信息

第二相强化是一种快捷有效的钢材强化方式。由于大多数学者局限于第二相粒子强化钢铁材料机械性能的宏观定性研究,使得这项技术至今未能投入到工业化生产中,因此学者们开始专研于纳米粒子在钢液中的微观受力情况和理论研究并对纳米粒子的分散性进行了定量表征,获得了突破性进展。概述了利用第二相粒子强化钢铁材料的研究进展,分析了第二相粒子对钢材宏观力学性能的影响以及细化钢晶粒的基本理论,结合第二相粒子的处理方式和分散方法,指明了面临的问题并提出了新的实验思路。

关键词：钢铁第二相强化纳米粒子晶粒细化

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连续有序动态微液团混合法制备纳米WO

辽宁科技大学学报 2013年第1期 1-5页

作者：丁步云高首山李晓奇王开明辽宁科技大学纳米材料研究中心

利用连续有序动态微液团混合法制备了纳米WO3粉体,并利用TEM,XRD,TG/DTA等检测手段对其进行了表征。讨论了反应溶液、沉淀剂的浓度、焙烧温度等因素对粉体形貌和粒径的影响。得到的纳米WO3粉体前驱体钨酸,为粒径20～40nm的片状钨酸小晶... 详细信息

利用连续有序动态微液团混合法制备了纳米WO3粉体,并利用TEM,XRD,TG/DTA等检测手段对其进行了表征。讨论了反应溶液、沉淀剂的浓度、焙烧温度等因素对粉体形貌和粒径的影响。得到的纳米WO3粉体前驱体钨酸,为粒径20～40nm的片状钨酸小晶粒,经400～600℃焙烧,获得了粒径为30～50nm的WO3纳米粉体。

关键词：连续有序动态微液团混合法纳米粒子三氧化钨高分散性