铱合金的高温氧化行为

选用新研制的高温铱合金Ir-W-Th和Ir-W-La,在大气中于500、800、1200℃分别煅烧25、50、75、100 h,分析其氧化行为,以此评价Ir合金的高温抗氧化性能。通过不同温度、时间的煅烧试验,对样品质量变化及组织进行分析。试验发现两种铱合金在高温煅烧时,晶界中富集的W、Mo、Th、La及杂质首先快速氧化,随后扩展为铱晶界及晶间杂质氧化,质量增加。但随着温度的升高和时间的延长,挥发量增大,样品质量减小。显微组织观察显示,随着煅烧温度的升高和时间的延长,两种铱合金的晶界变细变少,晶粒变大,晶界及晶间钉扎的W、Mo、Th、La及杂质也减少或消失。结果表明,两种铱合金在大气中1200℃以下高温煅烧后质量变化很小,均小于1 mg.cm-2.h-1。氧化损失主要是铱合金中的W、Mo、La、Th及杂质,基体元素铱的变化很小。     

铱及铱铑合金微观特性和热电特性

基于第一性原理计算研究了热电极铱和铱铑合金的能带结构和态密度。采用虚拟晶体近似方法建立了铱铑合金模型,通过搭建的试验平台测试了IrRh10-Ir热电偶和IrRh40-Ir热电偶的热电性能。结果表明,计算出的纯金属铱和铑的晶格常数与试验参数符合较好,铱铑合金具有良好的导体性能和结构稳定性。IrRh10-Ir热电偶和IrRh40-Ir热电偶具有良好的线性特性,灵敏度分别为2.7、5.6 μV/℃。有望将第一性原理计算分析应用于热电极材料的选择上。     

氧化还原滴定法测定铂铱合金中的铱

研究了铂铱合金中测定铱的氧化还原滴定法.对氧化条件、氯水用量、通气流量、时间及Pd、Rh、Ru等共存元素的影响进行了实验,拟定了分析方法.对合成试样及合金样品进行了测定,当铱含量为25.0%时标准偏差为0.044%.     

微量元素对高温铱合金的强化作用

采用粉末冶金法,通过添加W、Zr、Th制备铱合金,研究微量元素对高温铱合金的强化作用.结果表明,当Zr的加入量大于4wt％后与Ir形成了Ir/Ir3Zr共格结构,起到共格强化作用；抗压强度增加,但材料变脆,晶粒粗大；W的加入起到了固溶强化作用,改变了材料晶体结构,细化了晶粒,提高了铱合金的强度.同时发现少量W的加入,降低了铱合金的烧结温度,提高了烧结密度,相对密度可达95％以上,达到了热变形加工的密度要求,经热变形加工(锻造、轧制)的铱合金板材,合金的高温力学性能获得了明显的改善；10-6级的Th加入到Ir-Zr,Ir-W中,起到了晶界弥散强化作用,明显的细化了晶粒,提高了合金晶界强度,显著改变了合金的微观显微结构,断面从沿晶断裂方式转为穿晶断裂,提高了材料的高温力学性能,增强了材料的延展性.采用俄歇能谱分析Ir-W-Th合金晶界,发现Th在铱的晶界上富集,明显抑制了铱的晶粒长大,提升了铱的晶界结合强度,大幅度提高了铱的结合强度,起到较好的晶界弥散强化作用.在1400℃下,Ir-W-Th合金的拉伸强度达到140 MPa,伸长率达29％.     

铼对铱显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和万能力学试验机研究元素铼对铱显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素铼可以细化铱的晶粒,显著改善铱的显微组织。随着铼含量的增加,在固溶强化和细晶强化作用下,铱铼合金的屈服强度和抗拉强度呈现先上升后下降的趋势,当铼质量分数为7.0%时屈服强度和抗拉强度达到最大值为472.0和526.0 MPa;而在铱中添加铼以后,铱铼合金的延伸率先降后升,其中纯铱的延伸率最高为2.52%。室温下铱铼合金的断口呈脆性沿晶断裂和脆性穿晶断裂的混合断裂模式,加入元素铼后断口形貌中脆性穿晶断裂区域明显增多。     

从钛阳极退镀料中回收精炼铱的工艺研究

通过氧化沉淀、还原溶解等工艺从钛阳极退镀料溶解液中回收贵金属铱,实验确定了最佳工艺条件,在氧化还原电位大于900 mV、氯化铵用量为铱的1倍以上时,铱的沉淀率大于98%,还原pH值为3时,可较好的分离铱中少量的铂钯铑钌杂质。方法适用于以铱为主体、贵金属杂质含量较低的含铱废料处理,操作简便,产品纯度可达到国标要求。     

硫酸亚铁电流滴定法测定铱化合物中铱量

采用硫酸亚铁电流滴定法测定铱化合物中铱元素含量,对化合物的溶解方法、试剂用量、吹气条件、共存元素干扰及测定过程影响因素等进行了研究并获得了最佳实验条件。结果表明,样品经过盐酸-过氧化氢高温高压处理转化后,可使铱价态统一为Ir(Ⅳ),再用硫酸亚铁电流滴定法测定。该方法可以避免某些铱化合物在常规溶解过程中由于铱价态不一致而导致的检测结果失真。方法的测定范围10%～60%,加标回收率99.75%～100.13%;四氯化铱、三氯化铱、氯铱酸、氯铱酸铵、醋酸铱、乙酰丙酮铱6种铱化合物的测定精密度均在0.10%～0.25%之间,均能很好满足铱化合物中高量铱测定的精密度和准确度要求。     

铑铱氯化物在水溶液中的行为

铂族金属氯化物是铂族金属提取、提纯、分析中最常用的体系,本文用FT-IR红外光谱,电子光谱方法研究铑、铱氯化物体系在水溶液中的行为. 仪器及化学试剂:英PU-8800型紫外及可见分光光度计;美Nicolet 1703×FT-IR红外光谱仪;IrCl_6~(2-),RhCl_6~(3-)为我所提纯,溶液纯度>99.9%,其他所用试剂均为分析纯. 实验:①吸取含量为11.3mg/ml的标准铑样品1 ml,加入浓HCl及H_2O_2在红外灯下蒸干,测量时用1,3及6 mol/L HCl稀释至25ml容量瓶中,然后测量(见图1).     

C/C复合材料表面铱涂层的研究

采用双辉等离子技术分别在抛光、氧化和高温热处理的C/C复合材料表面制备贵金属铱涂层。C/C复合材料和铱涂层的表面微观结构通过扫描电镜观测。结果表明:在抛光的C/C复合材料表面获得沉积较好、覆盖良好的铱涂层,但铱涂层表面出现微裂纹。微裂纹出现是由于较高沉积温度下涂层与基体之间的热膨胀系数不匹配导致的。氧化和高温热处理的C/C复合材料基体表面出现较大间隙和缺陷,铱涂层没能完全覆盖其表面,需多次沉积填满这些缺陷。     

关于铑铱的富集和分离

铑铱的富集及彼此分离是多年来引人注目的课题,本文介绍近10年来铑铱分离方法及其机理研究结果,并讨论铑铱分离的理论基础和规律性。     

熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展

铱优异的理化性能使其成为高温抗氧化防护领域最重要的涂层材料之一。对制备铱涂层的多种方法进行了比较和分析,在此基础上,介绍了熔盐电沉积法制备铱及其合金涂层的装置和沉积前处理,讨论了熔盐体系、温度、电流密度及波形、环境气氛等工艺参数对涂层制备的影响,总结了铱及其合金涂层的性能和应用,指出了尚需研究的若干关键问题。     

铱电镀工艺的简介与展望

介绍了铱电镀工艺中的铱盐制备、基材选择、镀液成分、镀覆条件、镀液维护及贵金属铱的回收、镀层性能等方面的研究现状,阐述了其在工业中的应用,并展望了其今后的发展趋势.     

电镀铱过程各因素对镀铱层表面的影响

介绍了铱电镀的用途、铱镀液的组成,以及在铱电镀过程中电流密度、温度和添加剂等对电镀效果的影响,特别是对电镀层表面的影响,并得出最好的电镀条件.     

Effect of Technical Parameters on Surface Morphology of Electrodeposition of Iridium Layer in Aqueous System

在水体系中利用直流电沉积的方法以IrCl3为主盐在铂基体上制备出了Ir层。利用SEM、EDS和XPS对不同工艺参数下所制备Ir层的表面形貌及成分进行了分析,并最终获得了最优的电沉积工艺条件。结果表明:IrCl3主盐浓度对Ir层形貌有较大影响,浓度太低时电沉积的铱层太薄,导致铱层易起皮或产生裂纹,故适当提高主盐的浓度有利于改善Ir层质量;在一定的pH值范围内,电沉积所制备的Ir层表面形貌差别不大,表面均比较平整,Ir颗粒比较均匀、致密;电流密度对Ir层表面形貌尤其是对Ir层结晶颗粒的大小和致密性影响较大;电沉积溶液的温度太低时,不能沉积出Ir层,温度太高时,则沉积出的Ir层粗糙、表面形貌不均匀。     

铱薄膜的MOCVD沉积效果研究

以乙酰丙酮铱为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在Mo基体上制备Ir薄膜。研究Ir的沉积效果与沉积温度及反应气体(O2)间的关系。Ir薄膜的沉积速率与沉积温度之间的关系不符合Arrhenius方程,沉积速率与沉积温度绝对温度的倒数呈抛物线关系,当温度为750℃时,Ir的沉积速率达到最大值,沉积温度对Ir薄膜的显微形貌有显著影响;O2的流量对薄膜的成分、形貌及结构等均有显著影响。     

难熔金属高温抗氧化铱涂层的研究进展

铱具有高熔点和良好的化学惰性,是宇航工业领域1800 ℃以上难熔金属高温抗氧化涂层的首选材料。本文阐述了难熔金属表面制备铱涂层的迫切性和必要性,对铱的特点与性质进行了详细介绍,以及从美国、日本、欧洲和中国对铱涂层的制备方法和应用背景进行了综述,重点介绍了双辉等离子技术在难熔金属表面制备铱涂层的技术优势和组织结构。     

铱涂层的制备及性能

通过离子镀方法,在难熔金属Mo表面成功制得Ir涂层,制得的Ir涂层呈亮银白色且表面均匀,并分别采用X射线衍射及扫描电镜技术对其结构和微观形貌进行分析。结果显示:涂层均匀致密呈山丘状,无明显缺陷,Ir涂层呈多晶态,并沿(111)晶面优先生长,Ir涂层与基材结合良好,铱涂层抗氧化性能良好。     

Ir／Mo互扩散研究

研究了Ir/Re喷管制备过程中的Ir/Mo互扩散问题。在电子探针测量的基础上,根据扩散理论和Ir-Mo相图数据,建立并推导Ir/Mo扩散模型和解。计算得到Ir3Mo相中的互扩散系数为:D=9.0×10-9exp(-1.46eV/kT)(cm2/s),Ir基固溶体中的互扩散系数为:D=5.0×10-10exp(-1.1eV/kT)(cm2/s)。确定喷管中Ir/Mo互扩散的特点,给出估算Ir3Mo相层厚的方法。确定Re在Ir3Mo相中的扩散主要是受Ir控制。     

含铱废料回收技术研究进展

铱由于其物理、化学性质稳定,被广泛应用于航空、电子、催化等高新技术行业,铱二次资源回收意义重大。基于对40多篇文献的分析,介绍了含铱废料的来源,综述了从不同废料中回收提纯铱的工艺,从铱金属和合金废料中回收铱包括溶解和精炼等工序,溶解的方法主要有碎化活化溶解,碱熔融预处理等;精炼的工艺主要有沉淀法、离子交换法、萃取法、氢还原法、高温氧化挥发法等。根据原料成分以及对铱纯度的要求,各种除杂的方法可以联合使用。