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利用废弃电蚊香片制备Fe_(x)O_(y)/C复合微波吸收材料
1
作者 力国民 李泽宇 +1 位作者 高洁 梁丽萍 《聊城大学学报(自然科学版)》 2026年第2期263-273,共11页
生物质碳因其环境友好、成本低廉和导电性良好等优点,成为研究热点。以废弃电蚊香片为主要原料,通过高温焙烧和引入磁性组分(Fe_(x)O_(y)),制备了Fe_(x)O_(y)/C复合吸波材料。研究发现,负载Fe_(x)O_(y)后,Fe_(x)O_(y)/C复合材料的吸波... 生物质碳因其环境友好、成本低廉和导电性良好等优点,成为研究热点。以废弃电蚊香片为主要原料,通过高温焙烧和引入磁性组分(Fe_(x)O_(y)),制备了Fe_(x)O_(y)/C复合吸波材料。研究发现,负载Fe_(x)O_(y)后,Fe_(x)O_(y)/C复合材料的吸波性能显著提升。其中,FVM-0.6-600在1.5 mm涂层厚度下的最小反射损耗(RLmin)值达到-19.2 dB,有效吸收带宽(EAB)为5.3 GHz;FVM-0.6-800在2 mm涂层厚度下的RLmin值为-25.6 dB,EAB为4.5 GHz。该研究实现了废弃电蚊香片的高值化和资源化利用,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 废弃电蚊香片 fe3O4/fe/c复合材料 微波吸收
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Fe-C填料作电芬顿阴极体系降解苯酚机理研究
2
作者 王忠华 邹玉龙 +3 位作者 黄云騂 樊一博 周杰 赵海谦 《化工学报》 北大核心 2026年第2期859-868,F0003,共11页
本研究采用Fe-C填料作电芬顿阴极的方式降解废水中的苯酚,利用电芬顿促进Fe-C阴极表面的铁还原,从而改善微电解氧化活性物质生成条件,大幅提高苯酚降解率。Fe-C填料阴极可将电子转移给O_(2)原位生成H_(2)O_(2),同时直流电流可促进微电... 本研究采用Fe-C填料作电芬顿阴极的方式降解废水中的苯酚,利用电芬顿促进Fe-C阴极表面的铁还原,从而改善微电解氧化活性物质生成条件,大幅提高苯酚降解率。Fe-C填料阴极可将电子转移给O_(2)原位生成H_(2)O_(2),同时直流电流可促进微电解反应,增强Fe-C填料中Fe0腐蚀,O_(2)在填料的碳阴极得电子通过·O_(2)^(-)途径生成H_(2)O_(2)。Fe-C阴极还可还原Fe^(3+),维持体系Fe^(2+)浓度稳定。活性物质猝灭结果表明·OH是该体系降解苯酚主要活性物质。Fe-C填料反应前后表征结果表明,Fe-C填料阴极可有效还原表面铁氧化物,减少钝化层形成。Fe-C填料作电芬顿阴极体系苯酚和COD去除率分别为77.26%和69.25%,较单独Fe-C微电解及电芬顿体系大幅提升。此外,Fe-C填料阴极具有电能消耗低和循环稳定性好的优势。 展开更多
关键词 苯酚 微电解 活性物质 fe-c填料 电芬顿
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湿式洗涤器中臭氧氧化氯苯的Fe-C强化传质性能提升研究
3
作者 张鹏 秦彩虹 +4 位作者 张肖格 黄家玉 屈璇 薛孜晨 焦巧巧 《环境工程》 2026年第2期130-140,共11页
在湿式洗涤器中,利用臭氧(O_(3))氧化含氯挥发性有机物(CVOCs)时,O_(3)和CVOCs的气-液传质是限制CVOCs降解的关键因素。研究Fe-C强化O_(3)和典型CVOCs氯苯(CB)的气-液传质,探究了Fe-C投加量、入口浓度以及气体流量对O_(3)和CB传质的影... 在湿式洗涤器中,利用臭氧(O_(3))氧化含氯挥发性有机物(CVOCs)时,O_(3)和CVOCs的气-液传质是限制CVOCs降解的关键因素。研究Fe-C强化O_(3)和典型CVOCs氯苯(CB)的气-液传质,探究了Fe-C投加量、入口浓度以及气体流量对O_(3)和CB传质的影响规律,并揭示了Fe-C强化O_(3)与CB同时传质的机理。结果表明,当湿式洗涤器中单独通入O_(3)或CB时,O_(3)和CB传质系数均随入口浓度的增加而增大,随Fe-C投加量、气体流速的增加先增大后减小,两者均在Fe-C投加量为2.0 g/L和气体流速为500 mL/min时的传质效果最佳。当Fe-C投加量为2.0 g/L时,其对O_(3)和CB的传质强化因子E分别为19.73和10.91。当湿式洗涤器中同时通入O_(3)和CB,Fe-C投加量为2.0 g/L时CB的传质效果进一步提升,CB的E值可达12.87。Fe-C通过穿梭效应强化O_(3)和CB的气液传质,通过激活O_(3)转化为·OH和·O_(2)^(-),促进溶液中CB的降解。 展开更多
关键词 湿式洗涤器 臭氧 氯苯 气-液传质 fe-c催化剂
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超高温淬火对新型Fe-Cr-B-C合金硬度、冲击韧性和耐磨性能的影响
4
作者 韩思莹 赵广迪 +5 位作者 于镇铭 杜磊 王茜雯心 于江铖 王楚今 周艳文 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期96-107,共12页
Fe-Cr-B-C合金是一种低成本的高硼铁基耐磨合金,具有广阔的应用前景。研究了超高温淬火对一种成分优化的(B含量为0.51 mass%)Fe-Cr-B-C合金显微组织、硬度、冲击韧性和耐磨性能的影响。结果表明:当淬火温度为1100℃,合金基体内析出大量... Fe-Cr-B-C合金是一种低成本的高硼铁基耐磨合金,具有广阔的应用前景。研究了超高温淬火对一种成分优化的(B含量为0.51 mass%)Fe-Cr-B-C合金显微组织、硬度、冲击韧性和耐磨性能的影响。结果表明:当淬火温度为1100℃,合金基体内析出大量二次硼碳化物,降低了马氏体的过饱和度,同时形成了细小的新晶粒,原始网状硼碳化物发生局部断网,这导致其洛氏硬度最低,冲击吸收能量较高,耐磨性能最差;随着淬火温度升高至1160℃,不再析出二次硼碳化物,也不再形成新晶粒,硼碳化物的断网现象更加明显,而马氏体过饱和度不断增大,这导致洛氏硬度增大至(63.2±0.8) HRC,耐磨性能提高;当淬火温度继续升高至1190℃时,重新析出了大量[γ+(Fe, Cr)_(2)(B, C)]共晶组织并形成网状结构,导致洛氏硬度小幅下降,冲击韧性恶化,耐磨性能明显下降;合金的冲击吸收能量随淬火温度的升高先增大后减小,当淬火温度为1130℃时达到最大,为(4.25±0.25) J;综合来看,经1160℃淬火后Fe-Cr-B-C合金获得了良好的强韧性匹配和优异的耐磨性能,可作为其优选淬火温度。 展开更多
关键词 fe-cr-B-c合金 超高温淬火 硬度 冲击韧性 耐磨性
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Al含量对铸态Fe-Mn-Al-C低密度钢显微组织和硬度的影响
5
作者 王堤鹤 赵立冬 +3 位作者 庞启航 李维娟 史津铭 郭勇 《上海金属》 2026年第1期23-29,共7页
采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光扫描共聚焦显微镜和显微硬度计等,研究了Al含量对铸态Fe-Mn-Al-C低密度钢显微组织和硬度的影响。结果表明:铸态Fe-Mn-xAl(x=5,8,12,%,质量分数)-C低密度钢的显微组织主要由铁素体、奥氏体和κ-碳... 采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光扫描共聚焦显微镜和显微硬度计等,研究了Al含量对铸态Fe-Mn-Al-C低密度钢显微组织和硬度的影响。结果表明:铸态Fe-Mn-xAl(x=5,8,12,%,质量分数)-C低密度钢的显微组织主要由铁素体、奥氏体和κ-碳化物组成;随着Al含量的增加,试验钢的密度降低,硬度、铁素体含量和奥氏体转变温度均升高,奥氏体从块状转变为短棒状;铸态试验钢中κ-碳化物具有较高的稳定性。 展开更多
关键词 fe-Mn-Al-c低密度钢 奥氏体变形 原位观察 第二相 析出
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酸性条件下配体态Fe(Ⅱ)与细胞色素c反应动力学
6
作者 殷云璐 程宽 +2 位作者 王莹 刘同旭 李晓敏 《中国环境科学》 北大核心 2026年第3期1417-1425,共9页
细胞色素c(c-Cyts)是微生物驱动亚铁氧化的关键蛋白,然而,酸性条件下配体态亚铁与c-Cyts的反应过程及影响因素尚不明确.本文选取Fe(Ⅱ)-EDTA和c-Cyts为配体态亚铁和铁氧化蛋白的模式反应物,设置厌氧/好氧、不同pH值和初始亚铁浓度等条件... 细胞色素c(c-Cyts)是微生物驱动亚铁氧化的关键蛋白,然而,酸性条件下配体态亚铁与c-Cyts的反应过程及影响因素尚不明确.本文选取Fe(Ⅱ)-EDTA和c-Cyts为配体态亚铁和铁氧化蛋白的模式反应物,设置厌氧/好氧、不同pH值和初始亚铁浓度等条件,运用停留光谱仪研究c-Cyts还原动力学,表征亚铁的电化学特性和物种组成.结果发现,厌氧条件下,c-Cyts还原速率随pH值升高和Fe(Ⅱ)-EDTA浓度增加而提高.20μmol/LFe(Ⅱ)-EDTA浓度下,pH 3.5和5.0时c-Cyts还原的表观速率常数(k_(app))分别是0.841和6.802s^(-1).pH 5.0,Fe(Ⅱ)-EDTA浓度增加至80μmol/L时,k_(app)增至13.028s^(-1).升高pH值或Fe(Ⅱ)-EDTA浓度后,配体态FeEDTA^(2-)占比增加,亚铁氧化还原峰信号增强,表明亚铁活性增强,导致c-Cyts还原速率增加.相较于厌氧条件,好氧条件下c-Cyts还原受到抑制,且氧气的抑制作用随pH值增加而减弱.pH 3.5和4.0时c-Cyts还原被完全抑制;pH 4.5时k_(app)由厌氧的5.402s^(-1)降至1.658s^(-1);pH 5.0时,k_(app)仅由厌氧的6.802s^(-1)下降至6.454s^(-1).这是因为在酸性条件下,pH值越低,Fe(Ⅱ)-EDTA与c-Cyts的反应越慢,但其与氧气的反应却越快,不仅更有利于氧气与Fe(Ⅱ)-EDTA反应,其产生的活性氧物种还能进一步加速还原态c-Cyts的重新氧化.研究阐明了配体态亚铁与c-Cyts反应的关键机制,并从分子层面加深对微生物亚铁氧化过程的理解. 展开更多
关键词 酸性环境 亚铁 乙二胺四乙酸 细胞色素c 氧气
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Ti、Nb、V在α-Fe(C)中固溶的键合差异与多尺度稳定性
7
作者 陈伟 刘邦达 +3 位作者 杨改彦 李耀 孙风杰 张鹏宾 《金属材料与冶金工程》 2026年第1期7-15,共9页
构建了一个关于Ti、Nb、V原子在α-Fe(C)中固溶的模型,并运用第一性原理方法计算了晶胞的总能量、体积变化率、晶胞结合能、态密度、Mulliken电荷布居、差分电荷密度和弹性常数。通过这些计算,深入分析了这三种原子与α-Fe(C)之间的微... 构建了一个关于Ti、Nb、V原子在α-Fe(C)中固溶的模型,并运用第一性原理方法计算了晶胞的总能量、体积变化率、晶胞结合能、态密度、Mulliken电荷布居、差分电荷密度和弹性常数。通过这些计算,深入分析了这三种原子与α-Fe(C)之间的微观作用机理。结果表明:V原子优先占据顶角间隙形成更强的C-V键合,而Ti和Nb原子则优先占据体心间隙实现最稳定的M-C相互作用;当V原子固溶于铁素体中时,晶胞结合能显著提高,从而增加了铁素体的稳定性。基于Mulliken电荷布居与重叠聚居数(N)分析:Ti/Nb/V均呈现正电荷,C原子稳定携带负电荷,C-V键兼具最强共价性(N=1.40)与离子性(电荷转移0.59),形成键合增效,C-Fe键呈现分化(Ti系单一强键N=1.65;Nb系强弱键共存N=0.20/1.53),C-Fe键全体系保持强共价性(N=1.53~1.65)。根据力学性能分析:V在α-Fe(C)体系中引发非典型固溶强化,相较于Ti/Nb固溶对弹性模量(B,G,E)的微弱影响,α-Fe(C)-V呈现出体模量显著提升且剪切/杨氏模量同步下降,表明材料在抗压缩能力增强的同时,剪切刚度降低并伴随塑性改善。 展开更多
关键词 第一性原理 α-fe(c) 间隙占据偏好 键合作用 多尺度稳定性
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N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C光催化剂的制备及其光催化降解性研究 被引量：2
8
作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 吕博 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期210-214,共5页
为寻找一种简便且具有良好孔结构的光催化剂合成路径,提升并拓宽其光催化应用范围,通过将N掺杂的双金属Ti-Fe MOFs在500℃的空气气氛中直接热解制备N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C纳米结构。获得的产物显示出独特的树枝状结构,且具有较大... 为寻找一种简便且具有良好孔结构的光催化剂合成路径,提升并拓宽其光催化应用范围,通过将N掺杂的双金属Ti-Fe MOFs在500℃的空气气氛中直接热解制备N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C纳米结构。获得的产物显示出独特的树枝状结构,且具有较大比表面积和良好的介孔结构。同时,红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实,在空气条件下煅烧后,衍生物仍保留了N和C成分。此外,将制备的N掺杂树枝状双金属结构多孔材料作为光催化剂用于降解亚甲基蓝(MB)染料。结果表明:N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C比N掺杂非Fe参与的TiO_(2)/C和非N非Fe掺杂TiO_(2)/C具有更好的光催化性能,且N掺杂TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)/C对MB染料的有效降解率达到81%。 展开更多
关键词 Ti基-MOFs fe基-MOFs TiO_(2)-fe_(2)O_(3)/c N掺杂 光催化
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MnO_(2)/Fe-C微电解系统去除硝酸盐氮研究进展
9
作者 万琼 丁丙宇 +5 位作者 乔晓华 朱彦平 杨国红 鞠恺 景宏彬 张新艳 《应用化工》 北大核心 2025年第8期2222-2227,共6页
综述了MnO_(2)在铁碳微电解系统中对脱氮作用的增强效果及其相关机制,重点探讨了MnO_(2)如何促进该系统对水中硝酸盐氮的有效去除,深入分析了MnO_(2)加入该系统后对系统吸附性能的影响。进一步地系统分析了影响MnO_(2)/Fe-C微电解体系... 综述了MnO_(2)在铁碳微电解系统中对脱氮作用的增强效果及其相关机制,重点探讨了MnO_(2)如何促进该系统对水中硝酸盐氮的有效去除,深入分析了MnO_(2)加入该系统后对系统吸附性能的影响。进一步地系统分析了影响MnO_(2)/Fe-C微电解体系去除硝酸盐氮效果的关键因素,包括pH、溶解氧、温度等。并对该体系的脱氮效果进行了总结,展示了其在水处理领域的潜在应用价值。最后,对MnO_(2)在铁碳微电解系统中的应用前景进行了展望,提出了进一步优化系统性能、提高稳定性的研究方向,以期为该技术的实际应用提供理论支持和技术指导。 展开更多
关键词 fe-c微电解 MnO_(2)催化 脱氮 Mn^(2+)驱动的自养反硝化
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热解型Fe-N-C催化剂在燃料电池阴极氧还原反应中的应用研究进展
10
作者 孙寒雪 李孟雪 +3 位作者 焦芮 李吉焱 朱照琪 李安 《太阳能学报》 北大核心 2025年第12期29-40,共12页
该文总结了近年来铁氮共掺杂碳基催化剂(Fe-N-C)的制备策略和合成方法(模板法、浸渍法、原位捕获法等),重点梳理了以金属有机框架、有机多孔聚合物和生物质为前驱体制备热解型Fe-N-C催化剂的研究现状,讨论了Fe-N-C催化剂中活性位点的结... 该文总结了近年来铁氮共掺杂碳基催化剂(Fe-N-C)的制备策略和合成方法(模板法、浸渍法、原位捕获法等),重点梳理了以金属有机框架、有机多孔聚合物和生物质为前驱体制备热解型Fe-N-C催化剂的研究现状,讨论了Fe-N-C催化剂中活性位点的结构和反应机制,同时对该材料领域当前存在的挑战和未来重点发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 燃料电池 催化 氧还原反应 fe-N-c 活性位点
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Fe/N/C三维气凝胶自支撑催化剂的氧还原性能 被引量：1
11
作者 姚熙晨 王书贤 +2 位作者 汪云 王诚 张创 《无机化学学报》 北大核心 2025年第7期1387-1396,共10页
以过硫酸铵引发吡咯单体原位聚合形成的三维多孔气凝胶为载体,以二茂铁为金属前驱体,在氩气气氛下通过高温热解法制备出系列不同铁负载量的Fe/N/C催化剂。结果表明,基于气凝胶载体制备的催化剂在酸性介质中展现出优异的氧还原反应(ORR)... 以过硫酸铵引发吡咯单体原位聚合形成的三维多孔气凝胶为载体,以二茂铁为金属前驱体,在氩气气氛下通过高温热解法制备出系列不同铁负载量的Fe/N/C催化剂。结果表明,基于气凝胶载体制备的催化剂在酸性介质中展现出优异的氧还原反应(ORR)活性及稳定性。当二茂铁载量为12 mg时制得的催化剂性能最佳,其半波电位达0.691 V(vs RHE),平均电子转移数为3.97,表明反应过程接近理想的四电子路径。另外,该催化剂经10000圈循环伏安测试后,半波电位仅衰减11 mV,展现出较好的电化学耐久性。 展开更多
关键词 非贵金属催化剂 fe/N/c催化剂 气凝胶 氧还原反应 燃料电池
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单原子Fe-ZSM-5-C催化剂高效转化甲烷到C_(1)液体产物
12
作者 王帅 张浩楠 吴文婷 《当代化工研究》 2025年第7期188-190,共3页
甲烷直接转化为液体化学品具有巨大的经济价值。然而,甲烷的高效转化受到C-H键激活困难和产物过氧化的挑战。在这项研究中,通过晶种法,以乙酰丙酮铁为前驱体,在ZSM-5分子筛上原位生长Fe位点,合成了单原子分散的Fe-ZSM-5-C。甲烷的低温... 甲烷直接转化为液体化学品具有巨大的经济价值。然而,甲烷的高效转化受到C-H键激活困难和产物过氧化的挑战。在这项研究中,通过晶种法,以乙酰丙酮铁为前驱体,在ZSM-5分子筛上原位生长Fe位点,合成了单原子分散的Fe-ZSM-5-C。甲烷的低温选择性氧化实现了18.1mmol·g_(cat)^(-1)·h^(-1) C_(1)液体产物收率,选择性为98.9%。通过对不同Fe-ZSM-5催化剂的比较分析表明,单原子Fe位点能够被H_(2)O_(2)氧化形成高价Fe-O键来加强甲烷活化,同时能有效地分解H_(2)O_(2)产生·OH和·O_(2)^(-),从而提高了C_(1)液体产品的生产水平。这项研究为H_(2)O_(2)的有效分解和甲烷的低温氧化过程提供了创新的见解。 展开更多
关键词 能源开发 H_(2)O_(2)的有效分解 fe-ZSM-5 c-H键激活
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冷轧污泥制备Fe/C催化剂催化降解苯酚
13
作者 唐燕 钟广宏 +3 位作者 李曦同 高晓亚 朱文杰 罗永明 《化工进展》 北大核心 2025年第12期7270-7280,共11页
以冷轧污泥为原材料,采用氨水预处理-热解法制备得到系列Fe/C催化剂,通过X射线衍射、比表面积分析、傅里叶变换红外光谱、Raman光谱和扫描电子显微镜对催化剂的物理化学性质进行分析,探究不同热解温度下Fe/C催化剂活化过二硫酸盐对苯酚... 以冷轧污泥为原材料,采用氨水预处理-热解法制备得到系列Fe/C催化剂,通过X射线衍射、比表面积分析、傅里叶变换红外光谱、Raman光谱和扫描电子显微镜对催化剂的物理化学性质进行分析,探究不同热解温度下Fe/C催化剂活化过二硫酸盐对苯酚的降解性能,其中600℃下制备的Fe/C催化剂(NFC-600)30min可完全去除苯酚,苯酚的降解符合准一级动力学模型。当pH为3~10时,反应30min后苯酚降解率为81.4%~100%,60min后均达到100%。阐明了NFC-600的主要活性位点为C==O、缺陷和Fe_(3)O_(4)。揭示了降解路径,苯酚首先经过自由基反应或者电子转移生成酚类物质,继而被氧化为醌类,再经过开环反应和C==C键断裂生成小分子酸,最后矿化为H_(2)O和CO_(2)。实验结果表明,NFC-600具有良好的催化性能和优异的pH适用性,该研究为冷轧污泥资源化利用和酚类废水降解提供了有效路径。 展开更多
关键词 冷轧污泥 fe/c催化剂 苯酚 过二硫酸盐 资源化利用
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B对Fe-Cr-B-C合金凝固行为、强韧性及耐磨性的影响 被引量：1
14
作者 赵广迪 李阳 +5 位作者 姚晓雨 王亮 李渭滨 潘玉华 李维娟 王兆宇 《金属学报》 北大核心 2025年第5期699-716,共18页
为提高Fe-Cr-B-C合金在铸态下的强韧性和耐磨性,研究了B含量对其凝固行为、铸态组织、硬度、冲击韧性和耐磨性的作用机理。结果表明,提高B含量显著降低了液相线温度和析出相形成温度,扩大了析出相形成温度区间,使凝固温度区间先增大后... 为提高Fe-Cr-B-C合金在铸态下的强韧性和耐磨性,研究了B含量对其凝固行为、铸态组织、硬度、冲击韧性和耐磨性的作用机理。结果表明,提高B含量显著降低了液相线温度和析出相形成温度,扩大了析出相形成温度区间,使凝固温度区间先增大后减小。当B含量为0.0006%(质量分数)时,凝固过程为L→δ→γ枝晶→初生Nb(C,B)→[γ+Cr_(7)C_(3)]共晶。凝固结束后,枝晶臂为马氏体组织,枝晶间由残余γ和微量Nb(C,B)、[γ+Cr_(7)C_(3)]构成。B含量增至0.51%时,可显著阻碍γ枝晶生长并细化枝晶组织。凝固过程为L→γ枝晶→初生(Fe,Cr)_(2)(B,C)→初生Nb(C,B)→[γ+(Fe,Cr)_(2)(B,C)]共晶。凝固后,枝晶间和枝晶臂均发生马氏体相变,沿枝晶间形成连续网状硼碳化物。当B含量继续增至2.89%时,在凝固初期就析出大量硼碳化物,枝晶组织消失。凝固过程为L→初生γ→初生(Fe,Cr)_(2)(B,C)→[γ+(Fe,Cr)_(2)(B,C)]共晶→[γ+(Fe,Cr)_(2)(B,C)+(Fe,Cr)_(3)(C,B)]包晶。凝固后,γ基体未发生马氏体相变。B含量为0.0006%时合金的冲击韧性最高,Rockwell硬度和耐磨性居中。B含量为0.51%的合金的Rockwell硬度最高,耐磨性最佳,冲击韧性居中。B含量为2.89%的合金的Rockwell硬度和冲击韧性均最小,耐磨性最差。硼碳化物特征的变化及基体的马氏体相变导致3种B含量合金强韧性和耐磨性产生显著差异。 展开更多
关键词 fe-cr-B-c合金 B 凝固行为 硼碳化物 强韧性 耐磨性
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单轴预应变对C掺杂Fe(110)表面H吸附、扩散的影响
15
作者 蔡一全 尹益辉 李继承 《物理学报》 北大核心 2025年第12期279-292,共14页
为了从微观结构层次进一步深入研究和完善预应变/预应力与H吸附钢(Fe-C合金)表面的作用机制,采用第一性原理的方法计算了单轴预应变对C掺杂Fe(110)表面的H吸附和扩散的影响,从表面原子空间构型、结合能(E_(b))、电子结构3个方面探究预... 为了从微观结构层次进一步深入研究和完善预应变/预应力与H吸附钢(Fe-C合金)表面的作用机制,采用第一性原理的方法计算了单轴预应变对C掺杂Fe(110)表面的H吸附和扩散的影响,从表面原子空间构型、结合能(E_(b))、电子结构3个方面探究预应变对H吸附和渗透的影响,并计算了掺杂和未掺杂C原子时H渗透的扩散能垒.结果表明,掺杂的C原子使Fe晶体的八面体空间在不同方向上发生畸变,从而使Fe(110)表面产生“畸变”,不同位点处畸变程度(D_(Δ))和离C原子本身的距离不一致,导致各位点在预应变下的吸附结构(H吸附高度d和单元表面积S_(Δ))与结合能(E_(b))变化趋势不一致,扩散能垒变化趋势与结合能变化趋势相反.研究发现,H吸附在C掺杂位点时,吸附结构和结合能计算结果显示H有更容易扩散到内部中的趋势,而电子结构计算结果显示C原子与H原子相斥,扩散能垒相较于未掺杂时升高,H原子难以扩散进入体相内部而在C周围富集,继而诱发氢脆.吸附结构、结合能、扩散能垒计算结果显示:在掺杂位点(TF_(S)位点)处,随着拉伸应变增大,H原子越容易扩散到钢的微观结构中,随着压缩应变增大,H原子越难扩散到钢的微观结构中,可利用压缩应变减小钢中氢脆的发生.这从微观层面解释了实际工程应用中“同等应力情况下,C越多,钢铁发生氢脆的倾向越严重”的原因,从电子结构层次完善了预应变下H吸附钢(Fe-C合金)表面的作用机制,可对氢脆的研究提供参考. 展开更多
关键词 第一性原理 α-fe(c) 预应变 H吸附
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Cu/Fe比对炭陶配副用粉末冶金摩擦材料力学性能及摩擦学行为的影响
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作者 刘东霖 陈琦 +4 位作者 洪亮 徐宇轩 周海滨 韩勇 姚萍屏 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第8期2705-2721,共17页
为适应高速列车轻量化、高速化发展的要求,制动盘材料逐步从铸钢转变向炭陶复合材料,需要配副用粉末冶金摩擦材料(PMFM)适配新的热-力环境。本文研究了Cu/Fe比(质量比)对PMFM的力学性能以及与炭陶复合材料配副时的摩擦学性能以及磨损机... 为适应高速列车轻量化、高速化发展的要求,制动盘材料逐步从铸钢转变向炭陶复合材料,需要配副用粉末冶金摩擦材料(PMFM)适配新的热-力环境。本文研究了Cu/Fe比(质量比)对PMFM的力学性能以及与炭陶复合材料配副时的摩擦学性能以及磨损机制。结果表明:随着Cu/Fe比从3∶1降低至1∶3,PMFM的硬度从19.6HBS升高至24.7HBS,摩擦因数先升高后降低。当Cu/Fe比降低为1∶1时,PMFM摩擦因数最高,同时磨损率显著降低。以Cu为主要基体组元的PMFM配副炭陶复合材料制动盘时,主要磨损机制为黏着磨损与磨粒磨损。随着PMFM的Cu/Fe比的下降,主要磨损机制逐渐转变为氧化磨损。 展开更多
关键词 粉末冶金摩擦材料 cu/fe比 摩擦学性能 高速列车制动 炭陶复合材料
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蒸发-Fe/C-Fenton-氨氮吹脱-生化处理染料及中间体废水 被引量：1
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作者 陈永飞 刘晶晶 +1 位作者 涂康妹 马莉 《当代化工研究》 2025年第3期111-114,共4页
连云港某化工企业生产染料及染料中间体,在生产过程中产生含盐工艺废水(COD、氨氮、盐分及色度高)、其他工艺废水、生产配套废水及低浓度废水,主体采用蒸发-Fe/C-Fenton-氨氮吹脱-生化工艺进行处理,日平均排放水量约121 m^(3)/d的情况下... 连云港某化工企业生产染料及染料中间体,在生产过程中产生含盐工艺废水(COD、氨氮、盐分及色度高)、其他工艺废水、生产配套废水及低浓度废水,主体采用蒸发-Fe/C-Fenton-氨氮吹脱-生化工艺进行处理,日平均排放水量约121 m^(3)/d的情况下,出水COD为328 mg/L,NH_(3)-N为34 mg/L,能够稳定达到连云港临港产业园污水处理厂接管标准。 展开更多
关键词 染料及中间体废水 蒸发 fe/c微电解 fenton 氨氮吹脱
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Fe-1.5%C合金微观组织演变的相场模拟和实验验证 被引量：1
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作者 高婷 李万明 王占中 《特殊钢》 2025年第3期81-90,共10页
运用KKS模型构建二维及三维相场模型,探究Fe-1.5%C合金在凝固阶段的三维微观组织生长机制。通过高温激光共聚焦技术,实现二元合金结构的原位观测,并将观测结果与模拟数据进行对比,以此验证相场模拟的准确性。研究结果表明,不同冷却速率... 运用KKS模型构建二维及三维相场模型,探究Fe-1.5%C合金在凝固阶段的三维微观组织生长机制。通过高温激光共聚焦技术,实现二元合金结构的原位观测,并将观测结果与模拟数据进行对比,以此验证相场模拟的准确性。研究结果表明,不同冷却速率下,枝晶生长的长度存在明显差异。进一步分析发现,三维相场模拟在预测合金凝固过程中枝晶生长情况的准确性高于二维模拟。当冷却速率为2000℃/min时,三维模拟中主枝晶生长长度达到0.6μm,与实验值0.5μm相近;而当冷却速率提升至3000℃/min时,三维模拟结果为1.4μm,与实验观测值1.45μm高度一致。此外,各向异性强度对枝晶生长具有决定性作用,其值在0.045临界点时,决定了二维和三维空间中枝晶生长的稳定性,一旦超过此临界值,会导致枝晶发生失稳现象。 展开更多
关键词 fe-1.5%c合金 枝晶生长 高温激光共聚焦 二元合金
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中锰Fe-Mn-Al-C钢强化机制研究进展与Q&P处理应用展望 被引量：2
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作者 马涛 霍力图 +2 位作者 董鑫平 张宏博 李运刚 《中国冶金》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统... 轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统介绍了中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢的强化机制,总结了不同热处理工艺条件对中锰低密度钢力学性能和变形过程中残余奥氏体稳定性的影响和作用机理。结合研究现状指出目前中锰低密度钢力学性能较传统汽车用钢仍有差距,尚难满足整车应用需求。聚焦发展历史和研究现状归纳了淬火-配分工艺的特点,分析了淬火-配分钢的强化机制,从加热温度、淬火温度、配分温度、配分时间的角度探讨了影响中锰钢力学性能的因素。基于当前中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢性能提升的需求并结合其元素组成和微观组织形貌特性,指出通过淬火-配分工艺可增加中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢中残余奥氏体体积分数和稳定性,进而实现力学性能提升。未来需要关注的研究方向,一是如何设计合理的Q&P工艺参数避免钢中粗大的κ-碳化物析出,二是需探究中锰低密度钢中κ-碳化物强化与TRIP效应之间是否存在多元强化机制的协同作用,三是查清Q&P处理是否会通过影响原始奥氏体晶粒尺寸大小等进而改变相变过程中马氏体组织的不均匀性,以及不同马氏体亚结构特性对残余奥氏体形核位点和形貌特征的作用规律,以为该工艺在生产中的普及和优化改进提供参考。 展开更多
关键词 fe-Mn-Al-c 中锰 淬火-配分 TRIP效应 残余奥氏体 稳定性
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Fe-Cr-Nb-B-C金属粉芯丝激光熔覆层的组织与磨损性能 被引量：1
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作者 丁纯纯 贺定勇 +1 位作者 马利霞 翟迎迎 《焊接》 2025年第4期8-14,共7页
【目的】旨在深入分析Fe-Cr-Nb-B-C金属粉芯丝激光熔覆层的物相组成、显微组织及磨粒磨损性能。【方法】研制了直径为1.2 mm的Fe-Cr-Nb-B-C金属粉芯丝,通过激光送丝熔覆方法在316L不锈钢板上制备了不同B元素含量的铁基熔覆层。通过光学... 【目的】旨在深入分析Fe-Cr-Nb-B-C金属粉芯丝激光熔覆层的物相组成、显微组织及磨粒磨损性能。【方法】研制了直径为1.2 mm的Fe-Cr-Nb-B-C金属粉芯丝,通过激光送丝熔覆方法在316L不锈钢板上制备了不同B元素含量的铁基熔覆层。通过光学显微镜(Optical microscopy,OM)、硬度计、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffractomer,XRD)、能谱仪(Energy dispersive spectroscopy,EDS)和MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机等手段,对熔覆层中的相组成、组织结构、显微硬度与洛氏硬度、磨粒磨损性能等进行研究。【结果】结果表明,耐磨熔覆层主要由γ-Fe,NbC,M_(23)(C,B)_6以及少量α-Fe组成,其中NbC硬质相会优先形成。在激光送丝熔覆过程中,当熔覆层Nb元素含量约为5.7%,B元素含量为0.9%时,通过外添加碳化硼方式制备的熔覆层综合性能更优、硬度高、耐磨损性能较好。【结论】随着B元素含量的提高,Fe-Cr-Nb-B-C合金中抗磨粒磨损性能提高,熔覆层中原位生成的NbC和M23(C,B)6硬质相是熔覆层硬度较高、耐磨性较好的主要原因。 展开更多
关键词 金属粉芯丝 激光熔覆 fe-cr-Nb-B-c合金 磨粒磨损 表面工程
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