扩散偶

摘要： Au-Pt-Ni体系在燃料电池催化剂领域具有较强的应用背景,然而关于体系合金相图的研究较少,制约了该体系催化剂的设计、开发及应用。通过研究Au-Pt-Ni合金体系的相图,明确多元合金催化剂在催化反应过程中的相平衡关系,以及合金相的形成对催化剂性能的改善作用等,有利于寻找改善催化剂性能以及设计新型催化材料的新方法。本文分别采用合金法和扩散偶法对Au-Pt-Ni体系进行实验研究;采用合金法研究了体系的450°C等温截面,采用扩散偶法研究了体系的900°C等温截面。结果表明:450°C时Au_(20)Pt_(10)Ni_(70)、Au_(20)Pt_(30)Ni_(50)和Au_(20)Pt_(50)Ni_(30)合金存在三种物相,Au_(20)Pt_(20)Ni(60)合金存在两种物相;900°C时体系存在(Au)和(Pt,Ni)两种固溶体。对比实验结果与计算相图发现,实验结果与计算相图吻合较好。

摘要： Hf-Sb二元系作为热电材料Half-Heusler合金的重要组元,因Hf(2227°C)与Sb(630°C)熔点相差1597°C,为Hf-Sb二元相图的测定带来极大困难。本研究采用螺纹密封在室温下制成固−液Hf-Sb二元扩散偶,在750~950°C五个温度点恒温退火14 d,获得了五组扩散偶样品,并对其进行了相平衡组织分析和成分测定。结果表明:经电子探针组织观察和成分分析,发现了严格计量比化合物HfSb_(2)、有溶解度范围的(HfSb)和固溶体相(Hf)三个平衡相,获得了相应温度下的Hf-Sb二元系的相平衡关系和共轭平衡成分。其中,化合物(HfSb)成分范围为48.41%~52.23%Sb,随着温度的增高,Hf-Sb互溶范围有扩大趋势;化合物HfSb_(2)高温下不稳定,在900°C以上发生偏晶分解。

摘要： 针对钛及其合金的扩散研究有助于预测钛合金在热处理过程中的相组成及微观结构的演变.本文采用扩散偶法研究Ti-Al-Cr三元系BCC相中的扩散行为,制备的一系列扩散偶分别在1373 K和1473 K下退火8 h.通过EPMA获得成分-距离曲线,并使用ERFEX函数拟合.利用Whittle-Green和Hall方法获得互扩散系数和杂质扩散系数,发现在Ti-Al-Cr体系BCC相中Al原子的扩散明显比Cr原子快,同时Al原子的主扩散系数和杂质扩散系数均随Al和Cr浓度升高而增大,Cr则正好相反.使用实验测得的扩散系数评估原子移动性,建立Ti-Al-Cr体系BCC相的原子移动性数据库,通过DICTRA软件模拟得到的成分-距离曲线、扩散通道和主扩散系数的计算值与实验结果的对比吻合性较好,验证了数据库的准确性.

摘要： 采用熔炼法制备Ni-9Al(摩尔分数,％)合金和纯Ni,然后组成Ni/Ni-Al/Ni FCC单相扩散偶在放电等离子烧结炉中进行扩散退火,结合电子探针显微分析(electronic probe micro analysis,EPMA),得到Ni-Al体系FCC相在1173～1373 K时SPS电流作用下扩散后的成分距离曲线(即Al含量分布曲线),并采用Sauer-Freise方法与经验公式计算扩散系数,同时基于无外场影响下的原子移动性参数模拟无电流作用的成分距离曲线并计算扩散系数.将模拟的成分距离曲线与实验得到的成分距离曲线进行对比.结果表明,电流对Ni-Al合金原子扩散存在促进作用.电流方向对Ni-Al合金扩散无明显影响,不同电流方向下的成分距离曲线与扩散系数重合度高,故电迁移对Ni-Al合金扩散的影响可忽略.施加电流对扩散频率因子影响不大,但使扩散激活能明显降低.

摘要： 以Pd-M(M=Pt,Co,Ni)体系为研究对象,概述了各二元体系相图的研究现状,采用扩散偶技术研究了700°C时Pd-M(M=Pt,Co,Ni)体系各元素的扩散行为及平衡物相。结果表明,700°C时PdPt体系发生了调幅分解反应,生成了富Pd相和富Pt相;Pd-Co扩散偶形成了摩尔分数约Pd_(7.4)Co_(92.6)的合金;Pd-Ni体系只生成了Pd-Ni固溶体。

摘要： 采用纳米压痕和扩散偶相耦合的方法对体心立方富Ti端Ti-Nb-Zr-Sn合金力学和扩散性能开展高通量检测。通过在1273 K固溶退火25 h制备9组四元Ti-Nb-Zr-Sn扩散偶。借助纳米压痕和电子探针等技术实验确定随成分变化的力学性能,并且利用实用高效数值回归方法从四元扩散偶的成分梯度中获取相应的互扩散系数。这套Ti-Nb-Zr-Sn合金随成分变化的力学和扩散性能数据库可用于热加工过程中的加工变形性能分析。结果显示,控制Nb和Sn等溶质元素含量可提高Ti-Nb-Zr-Sn合金的硬度和耐磨性能,而另一种溶质元素Zr能够有效提升合金的热加工变形能力。

摘要： 本工作选定夹具法制作了(Fe-Ti)/(Zn-Al)固态扩散偶，研究了钛元素对扩散层组织的影响。铁钛合金中的钛含量分别为0.05wt．％，0.1wt.％，0.4wt．％和0.8wt．％，锌铝合金中含铝0.2wt．％。将固-固扩散偶在380°C下分别保温2，4，8和14个小时。随后用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析扩散偶中的扩散层，找出不同钛含量对扩散层生长情况的影响。实验结果表明：扩散层的厚度首先随钛含量的升高而增大，当成分超过0.4 wt．％后，扩散层的厚度反而随着成分的升高而减小。扩散层中δ相的含量也先随着成分的升高而增加，当成分超过0.1wt．％后，扩散层中δ相的含量反而随着成分的升高而减少，而扩散层在ζ相的含量随成分变化的关系与δ相的规律相反。

摘要： 采用嵌套式扩散偶法对比研究了添加稀土氧化物(1.0％Y2O3)和未添加稀土氧化物时羟基磷灰石的火法合成过程.试验选用CaO和CaHPO4·2H2O作为合成HA的原材料,制备成扩散偶放入管式炉中进行烧结,随炉冷却后进行XRD、SEM分析.结果表明:Y2O3能够促进γ-Ca2P2O7向β-Ca3(PO4)2转变;Y2O3参加了化学反应,生成了Ca3Y(PO4)3;掺杂试样的HA的峰值强度变强,可见Y2O3对Ca10(PO4)6(OH)2的生成有一定的加速作用.Ca元素的扩散系数由4.59×10-11 cm2/s提高为1.145×10-10 cm2/s.

摘要： 在Gleeble 1500热模拟实验机上,对由45号钢所组成的扩散偶进行了高温压合实验,并对试样的压合区进行了金相组织观察。分析观察结果表明,在一定高温下加压并保温,在压合区可得到较为致密的组织,且压合区的组织与基体的组织无明显差别,甚至有些晶粒贯穿压合线,压合效果较好。

摘要： 本文采用扩散偶方法研究Cr在γ-TiAl金属间化合物中的扩散行为.结果表明:其扩散行为符合线性Arrhenius关系,扩散激活能为3.00eV左右,分别小于和大于Ti和Al元素的扩散激活能.所得结果表明Cr原子占据Ti和Al双亚点阵位置,符合Cr原子亚点阵占位的实验测量结果.

摘要： 以反应烧结的O'-Sialon和金红石型TiO2为研究对象,设计制备了TiO2/O'-Sialon扩散偶,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电子探针微区分析(EPMA)等方法,对扩散偶的扩散界面及垂直于界面的断面进行了物相分析、形貌观察及元素面分布分析,并在此基础上探讨了TiO2/O'-Sialon界面反应过程.XRD结果表明:TiO2与O'-Sialon在界面处发生反应生成TiN和SiO2,但在1200°C时扩散反应程度微弱,界面处存在Sm2O3偏析,并且与SiO2生成Sm2Si2O7;SEM照片显示TiO2/O'-Sialon界面处存在不规则硅酸盐熔融层;EPMA元素面分布分析表明Ti、Si等元素富集于硅酸盐熔融层内,只有微量元素扩散至基体内.综合分析结果得出,TiO2/O'-Sialon界面反应过程可分为三个阶段:物理接触阶段、熔融层形成及元素富集阶段、熔融层增长阶段.

摘要： 使用纯Ti粉和纯Ag块压制紧密接触的Ag-Ti二元扩散偶,在980°C、1100°C和1200°C温度下分别进行退火处理.通过金相观察和电子探针微区分析,对退火处理后的试样进行相分析和成分测定,从而获得了相应温度下的Ag-Ti二元体系的相平衡关系和共轭平衡成分.

摘要： 本实用新型公开了一种用于立式扩散炉的内热偶装置，包括：热偶丝、固定组件、热偶电极和保护套管；所述固定组件的两端分别与热偶电极和保护套管连接；多根热偶丝的尾端排列固定在固定组件上，并且与热偶电极连接，多根热偶丝的前端延伸至保护套管内；单根热偶丝的外周设有多段可拆卸的连接套管，相邻的连接套管之间在重力作用下实现贴合。本实用新型的内热偶装置具有结构紧凑、拆装简单、拆装空间小等优点，有效降低了内热偶装置的维护检修难度，提高了整机的生产效率。

摘要： 本实用新型提供了一种扩散炉管控温热电偶连接PCB电路板，包括PCB板本体，所述PCB板本体上设置有外部导线压线端子和多个热电偶压线端子；多个所述外部导线压线端子与多个所述热电偶压线端子一一对应连接，所述外部导线压线端子与所述热电偶压线端子通过连接导线相连接；所述外部导线压线端子用于连接外部导线，所述热电偶压线端子用于连接热电偶导线。本实用新型实现扩散炉管温控热电偶的快速更换。

摘要： 本发明公开了一种制备熔点差别较大金属扩散偶的高通量制备方法。该方法主要制备由高熔点金属和低熔点金属构成的扩散偶(表示为AiBj偶)，并且可以根据需要一次制备多种不同高熔点金属和低熔点金属构成的AiBj偶。制备方法包括：将加工为一定长度和相同直径的Ai、Bj金属丝或棒放入石英管中，将石英管垂直放置，加热实现Ai、Bj金属界面处形成一定的冶金结合，从而制备AiBj扩散偶，本发明制备方法简单，对需要金属量少，制备过程可视易于控制，扩散偶组合十分灵活可控，可以实现扩散偶的高通量制备，且效果优异，适合于高通量实验研究，十分适合高熔点、低熔点、易挥发、易氧化金属材料的研究和应用中。

摘要： 本发明属于金属间化合物扩散生长的检测技术领域，具体涉及一种扩散偶原位检测用自锁定式坩埚及其制备方法与应用。所述坩埚包括：圆形坩埚体、第一内侧板、第二内侧板；圆形坩埚体壁上设置有孔洞；所述的第一内侧板位于圆形坩埚体内部，与坩埚壁活动连接，能绕着坩埚内壁进行移动；所述的第二内侧板设置有孔洞，坩埚孔洞与第二内侧板的孔洞相连通，第二内侧板与圆形坩埚体通过螺钉在孔洞处进行连接，实现自锁功能。采用该自锁定式坩埚进行扩散偶原位观察，可以一步实现扩散偶制备和原位观察，省略了预扩散热处理和真空封管等复杂操作步骤，提高实验效率和测定精度。

摘要： 本发明公开了一种多元合金扩散偶装置及多元合金扩散系数测定实验方法，本发明扩散偶包括配重模块、三个带有盲孔的圆柱形耐火材料，且盲孔均在耐火材料的中心位置。上端耐火材料的盲孔用于容纳制备扩散偶的固体材料Ⅰ；下端耐火材料内上端直径较大的盲孔用于收集固体材料Ⅰ和固体材料Ⅱ界面贴合后多余的熔体，下端直径较小的盲孔容纳直径更小的带有盲孔的耐火材料，此耐火材料容纳固体材料Ⅱ，且固体材料Ⅰ与固体材料Ⅱ接触。将三个耐火材料按顺序装进石英管进行真空封样处理，以降低样品氧化污染。通过本发明能获得真空条件下熔体界面的热扩散和界面反应情况，工艺成本较低，操作简单，稳定性好。

摘要： 本发明公开了一种孔型轧机制备扩散偶的方法，包括：将金属A加工成管状、金属B加工成棒状、其它金属加工成棒状结构；将棒状金属B放入管状金属A中，通过孔型轧机将组合好的部件轧合在一起，利用线切割将轧合好的部件截取成圆柱；以金属A和金属B交接的位置为圆心打若干通孔，将其它棒状金属插入内表面经过处理的通孔内，利用孔型轧机将组合好的部件轧合在一起，通过线切割将样品切割成若干部分；最后将、试样密封在真空或充满惰性气体的石英管中，热处理后水淬。本发明既可以制备二元扩散偶的，也可以制备三元扩散偶，制得的扩散偶界面结合紧密，解决了不易实现同时进行批量化、不同种类扩散偶制备的问题，为扩散偶的制备提供了新方法。

摘要： 本发明公开了一种注入金属离子的多层陶瓷沉积‑金属扩散偶的制备方法，属于材料制备技术领域。采用的方案为：1)利用化学气相沉积法在衬底表面依次沉积热解碳层和立方相碳化硅层；2)采用脉冲激光沉积法在在经步骤1)处理后的样品的表面沉积一层碳化硅密封涂层；3)采用离子注入法将金属离子注入到经步骤2)处理后的样品的热解碳层中，制得金属离子掺杂的多层陶瓷扩散偶。经过本发明制备出的扩散偶的多层涂层之间，多层涂层与碳化硅密封涂层之间、多层涂层与衬底之间的结合良好，离子注入的金属元素在涂层中溶解度适中，处理后其在热退火下的结构稳定性和金属离子的包容性得到明显提高。

摘要： 本发明提供一种高通量固体扩散偶的制备方法，将需要进行制备扩散偶的原料组元A和组元B用切线切割成相同大小，且组元A和组元B的截面形状及大小与真空热压模具中上模、下模的端面形状及大小对应；将组元A和组元B打磨、抛光、超声清洗后放置于真空热压模具的容纳槽内，并组装好模具；将组装好的模具放置于真空热压炉的压制平台上，在两组元塑性变形温度下进行真空热压，并控制保温时间为50‑60min，保压时间为4‑6min；取出扩散偶样品进行退火处理，后经打磨、抛光、超声清洗得到高通量扩散偶。本发明提供的高通量固体扩散偶的制备方法，可连续制备多元扩散偶，且扩散偶界面结合紧密，制备的扩散偶可用于二元、三元及多组元相平衡、扩散系数的高通量测定。

摘要： 本发明涉及一种钒渣/碳酸钠扩散偶的制备方法，属于材料研究方法技术领域。该方法包括将钒渣粉末中埋入石墨圆片进行常温压制钒渣片，之后高温压制钒渣片，通过高温煅烧分离钒渣片与石墨片获得具有凹槽的钒渣片；室温压制碳酸钠片，将碳酸钠片置于具有凹槽的钒渣片中进行扩散反应，降温后获得扩散偶。本发明方法制备出来的扩散偶是一种液‑固扩散偶，两组分充分、紧密接触，扩散充分；经济安全；操作简单，是一种制备钒渣与碳酸钠扩散偶的合理有效方法。

摘要： 本发明提供一种纯金属与易氧化合金扩散偶的制备方法，工艺简单，节约时间，成本低廉，能够在易氧化合金不被氧化和破坏的前提下获得纯金属与易氧化合金的扩散偶。包括将易氧化合金试片或试块的接触面进行研磨、抛光和清洗的表面处理；将表面处理后的易氧化合金试片或试块包埋在纯金属粉末中，并一同置于底部密封的石英管内；将石英管内抽真空并填充惰性气体后，将顶部密封；将密封好的石英管在设定温度下加热，并根据测试需求保温后进行淬火冷却，得到纯金属与易氧化合金的扩散偶。