还原扩散法制备Sm2Fe17Nx磁粉的研究

研究了还原扩散法制备Sm2Fe17Nx磁粉过程中,还原扩散反应温度和时间对Sm2Fe17合金单相性的影响,以及Sm2Fe17合金渗氮过程中渗氮温度和时间对Sm2Fe17Nx磁粉性能的影响.结果表明当还原扩散反应温度为1423K、反应时间为5小时能得到均相单一的Sm2Fe17合金;在728K温度下渗氮3.5小时后,400目～500目的Sm2Fe17Nx磁粉的各项磁性能达最大值Br=0.8943T,Hc=325.8kA/m,Hcj=420.3kA/m,(BH)max=78.6kJ/m3.     

Sm2Fe17化合物的差热-热重分析

通过X射线衍射、 差热-热重(DTA-TG)联用仪以及磁测量等手段研究了 Sm2 Fe17化合物及其氮化物的相结构和磁性.通过对Sm2 Fe17化合物的DTA-TG分析可以得到:当温度从室温(约300 K)升至1473 K的过程中,在N2保护的条件下,N原子扩散进入Sm21 Fe17化合物中,在温度为700 K左右时Sm2 Fe17化合物吸氮反应最剧烈,吸氮的结果使得Sm2 Fe17 Nx化合物的居里温度显著提高.随着温度的继续升高,在吸氮反应的同时,Sm2 Fe17 Nx化合物变的不稳定,部分分解为SmN化合物和Fe.对实验结果的分析可以得出,该化合物在接近熔点的1473 K以下只存在Th2 Zn17型结构,不存在Th2 Ni17型结构.     

用还原扩散法制备Sm2Fe17合金

主要研究还原扩散法(R/D)制备Sm2Fe17合金的工艺和主要影响因素,并通过XRD和SEM等分析测试手段对还原扩散机理作了理论分析和实验研究,得出了还原扩散法制备Sm2Fe17的最佳工艺条件,实验表明在合理的原料配比条件下,1423K保温6小时后快淬可以制得成分单一的Sm2Fe17合金。     

固态下SiO2对二元铁酸钙形成过程的影响

 铁酸钙作为高碱度烧结矿黏结相的主要组成,其形成受SiO2的影响,但到目前为止,其影响机理尚不是十分明确。通过XRD和矿相显微镜观察,并结合Rietveld法定量分析,研究了SiO2对二元铁酸钙形成过程的影响。结果表明：Fe2O3与CaO反应,700 ℃时形成Ca2Fe2O5,在800 ℃时出现CaFe2O4,随着温度升高,Ca2Fe2O5逐渐向CaFe2O4转变。SiO2存在时,在铁酸钙形成过程中有Ca2SiO4生成,温度低于900 ℃时,受动力学条件的影响,反应速率较低,Ca2SiO4的量相对较少,另外,SiO2的阻碍作用随其质量分数的增加而增强,进而导致已形成的Ca2Fe2O5与Fe2O3未能继续反应形成CaFe2O4而使其质量分数逐渐增多;高于900 ℃时,随着温度的升高,动力学条件改善,离子扩散能力增强,其中,Fe3+通过CaFe2O4层比Ca2+通过Ca2Fe2O5层更容易,进而促进了CaFe2O4形成反应的进行,Ca2Fe2O5向CaFe2O4转变,但随着SiO2质量分数增加,Ca2SiO4的生成量增多,CaO与Fe2O3的接触面积减小,抑制了CaFe2O4的生成。     

Sm2Fe17Nx的制备

在研究确定了原材料配比的基础上,采用还原扩散法制备出了 Sm2Fe17合金粉;探讨了反应温度、恒温时间、氮气压力及氮气压力200kPa时温度等因素对氮化反应的影响.当氮气压力为200 kPa、温度为873K、恒温5h时,生成Sm2Fe17N2.874,其氮含量为3.111%.     

添加不同钐含量的Sm2Fe17型合金及其氮化物的研究

通过采用粉末冶金法及密封氮化的方法，对添加不同钐含量的Sm2Fe17型合金及其氮化物的组织形貌、物相组成与结构及磁性能进行了研究。结果发现，多补偿添加25％钐可以使Sm2Fe17型合金退火态的α—Fe含量小于2％。Sm-Fe合金冶炼后的主相均表现为菱方Th2zn17型结构，但快冷时优先沿{300}和{220}面长大。氮化后Sm2Fe17晶格膨胀形成Sm2Fe17N，主相，而α—Fe的X射线特征峰未见明显移动。Sm14．2FeB58合金晶胞膨胀相对较小，而Sm12.8Fe87.2晶胞膨胀较大，在氮化20h时有最大△V／V=8．36％：氮化增加合金中的α—Fe含量。Sm14．2Fes5．8N，的剩磁最高为59．5Am^2／kg，S1l0．5Fe89.5Nx磁化强度最高值为193．6Am^2／kg，Sm12．8Fe87．2Nx合金的所有磁性能值基本分布在Sm14．2Fe85．8Nx和Sm10．5Fe89．5Nx的值之间。     

赤铁矿内配兰炭生产球团矿固结机制研究

摘要：通过对不同温度、不同兰炭配入量的内配兰炭赤铁矿球团进行FeO含量检测和矿相结构分析,得出兰炭在赤铁矿球团焙烧过程中的作用机制。结果表明：兰炭含量较低时,主要发生燃烧反应,不利于赤铁矿向磁铁矿转变,且气孔率增大使球团抗压强度降低;兰炭含量过高,还原反应占主导,大量Fe2O3被还原为Fe3O4,甚至被还原为FeO,随之形成铁橄榄石;兰炭燃烧放热过多使球团内部熔化,导致球团抗压强度大幅降低。最终选择适宜的兰炭配比为1.5%,焙烧温度为1300℃,焙烧时间为18.5min,空气流量为3.2L/min, 抗压强度为2708.8N。     

CaO—SiO_2—Al_2O_3—X渣中FeO还原率的研究

美国马萨诸塞州的麻省理工学院材料工程系进行了该项研究。试验是在 172 3K温度下 ,用 Fe—C熔滴还原 Ca O— Si O2 —Al2 O3渣中的 Fe O,考察它的还原率。试验时 ,将 2 g重 Fe— C熔滴滴到数量比其大得多的上述熔融渣中 ,熔滴中碳与渣中的 Fe O发生还原反应 ,析出 CO气体 ,通过测定 CO的量来确定 Fe O的还原率。同时 ,还将少量的金属氧化物 (如 Ti O2 或 Nb2 O5 等 )加入渣中 ,生成 Ca O— Si O2 — Al2 O3— X渣 ,并把Fe— C熔滴与不活泼金属 (如钼 )接触 ,考察还原反应的情况。试验中 ,采用了 X射线对整个反应过程定时成象…     

各向异性Sm12.8Fe87.2Nx粘结磁体的研究

采用粉未冶金法对合金及其氮化物与粘结磁体的组织形貌、物相及磁性能进行了较为详细的研究.结果发现，均匀化退火可以明显减少Sm12.8Fe87.2合金中的富Sm相与α—Fe含量。氮化后Sm2Fe17晶格膨胀形成Sm2Fe17Nx主相，氮化20h内Sm2Fe17Nx相单胞体积膨胀超过6％，在20h有最大值△Ve／Ve=8.36％：氮化后合金中的α-Fe含量增加，未见相应用胞体积膨胀:Sm12.8Fe87.2Nx取向粘结磁体中Sm2Fe17Nx相的006衍射明显增强，而其他衍射及α-Fe的衍射减弱，易轴方向磁体的矫顽力优于磁粉的，而剩磁与最高场下磁化强度值劣于磁粉.     

微尺度氧化铁粉的低温还原机理

用热重分析法研究低温条件下(450、500、550和600℃),氢气还原微尺度氧化铁的还原动力学行为。结果表明:随氧化铁粉粒径减小和反应温度升高,初始反应速率加快,后期反应速率减慢。这是因为反应后期生成大量铁须,铁须之间形成搭桥,导致还原后的粉末严重烧结并致密化,阻碍气体的扩散,致使反应速率减慢。且随着粉体粒径减小,粉体表面吸附能增大,粉体致密程度提高,反应后期的粘结现象更加严重,反应速率相应减慢。采用Hancock-Sharp方法分析微尺度氧化铁粉恒温还原的动力学过程,发现前期阶段Fe2O3→Fe3O4,在500℃以下,相界面化学反应的阻力所占的比例较大,表明此阶段的反应控速环节为界面化学反应,温度超过500℃时,则由界面化学反应机理和相转变机理共同控制,点阵结构由Fe2O3的斜方六面体结构转变为Fe3O4的立方结构;后期阶段Fe3O4→Fe,由于粉体发生粘结,还原反应的控速环节转变为扩散控速。     

Corrosion mechanism of H_2O on Sm_2Fe_(17) and nitrogenation process of corroded Sm_2Fe_(17)

Sm_2 Fe_(17) prepared by reduction-diffusion method needs to be washed with water to remove calcium oxide. Electrochemical corrosion occurs when Sm_2 Fe_(17) powder is in contact with liquid water. Corrosion mechanism of H_2 O on Sm_2 Fe_(17) powder and nitrogenation process of corroded Sm_2 Fe_(17) were studied by analyzing the structure and morphology. It is indicated that the metallic hydroxide forms and deposits on the Sm_2 Fe_(17) powder surfaces during water corrosion. At the same time, oxygen and hydrogen enter the unit cell of Sm2 Fe_(17), causing a slight increase in Curie temperature. In the subsequent nitriding process,the hydroxide is dehydrated and hydrogen is desorbed. The resulting oxide reacts with Sm_2 Fe_(17)N_x to form a-Fe and Sm_2 O_3. Thermodynamic calculations using the HSC Chemistry 6.0 software indicate that the reaction can occur spontaneously. The effect of water corrosion on the magnetic properties of the nitride can be eliminated by hydrogen reduction prior to nitriding.     

Enhanced maximum energy product of(Sm_(1-y)Y_y)_2Fe_(17)N_x caused by abundant yttrium doping

Replacement of samarium(Sm) with abundant yttrium(Y) can help solve the potential shortage of Sm in the preparation of promising Sm_2 Fe_(1)7 N_x magnets.In this article,phase composition,microstructure and magnetic properties of(Sm_(1-y)Yy)_2 Fe_(17)N_x(y=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0) were investigated.Maximum energy product(BH)_(max) is improved when less than 40 at% Y is doped in(Sm_(1-y)Y_y)_2 Fe_(17)N_x powder.In particular,when 20 at% Y replaces Sm,(BH)_(max) of(Sm_(1-y)Y_y)_2 Fe_(17)N_x powder increases by 15.1% from 131.7 to151.6 kJ/m~3.The effect of annealing temperature on the structural properties of high Y doping(Sm_(0.6)Y_(0.4))_2 Fe_(17) and the magnetic properties of the corresponding nitrides were subsequently investigated.In the RE_2 Fe_(17) phase grain combination process,the interlaced structure of the rhombohedral Th_2 Zn_(17)-type structural phase and the hexagonal Th_2 Ni_(17)-type structural phase is formed.Due to shortrange exchange coupling,the nitride with the highest content of two interlaced RE_2 Fe_(1)7 phases has the highest magnetic properties:B_r=1.23 T,H_(cJ)=443.9 kA/m and(BH)_(max)=197.6 kJ/m~3.     

不同程序脉冲升温条件下一些纳米粉体中氧的释放行为

用程序升温脉冲红外法分析纳米粉体中氧分量,精选Cu,Fe4N,Ag,Fe,FeNi28,FeNi49,Ni,Sm2Fe17等12幅纳米粉脉冲红外法分析氧分量图谱,剖析多种纳米粉体氧分量图谱的特征,分别给出以吸附氧和氧化物为主峰的典型图谱,解释了氧释放行为;对比分析4幅Fe-Ni纳米合金粉的氧分量图谱,表明合金特性介于母金属之间。从高能球磨法制备Sm2Fe17纳米磁性材料过程氧图谱的变化观察氧分量的变化趋势。     

CaO－BaO－CaF_2－CaCl_2渣对铬铁系合金的氧化脱磷

通过ＣａＯ－Ｂａｏ－ＣａＦ＿２－ＣａＣｌ＿２渣和Ｆｅ－Ｃｒ－Ｃ－Ｐ熔体间的分配平衡实验，研究磷、铬在该渣中的行为。结果表明，在一定范围内，增加渣中的ＢａＯ和ＣａＣｌ＿２含量，磷酸盐容量增加，铬酸盐容量的变化则较小。根据实验结果的综合分析说明，该渣对ｆＥ－Ｃｒ熔体具有较理想的脱磷保铬能力。在此基础上，在实验室内用该渣对含铬３０％的Ｆｅ－Ｃｒ合金进行了氧化脱磷的应用性试验，试验结果表明，适当的低温和ＢａＯ和Ｆｅ＿２Ｏ＿３添加量可获得大于５０％的脱磷率，铬几乎无烧损。     

复合催化剂TiO2/Fe2O3的制备及其光催化性能

以Fe2O3和TiCl4为原料,通过水解法制备Fe2O3/TiO2包覆型复合光催化剂,并用XRD、SEM进行表征。以甲基橙为模型污染物,比较了Fe2O3、TiO2和TiO2/Fe2O3的光催化活性,确定了Fe2O3和TiO2的最佳配比,同时探讨了反应机理。     

塔尔油对铝土矿溶出过程的影响

研究了选矿药剂塔尔油对铝土矿浸出过程的影响和作用机理。研究结果表明，塔尔油对氧化铝的浸出率有促进作用，当塔尔油的加入量为0．12kg／t时，氧化铝的浸出率可提高12．8％。塔尔油的加入使铝酸钠溶液的电导率下降、密度增大、粘度增大，使铝土矿溶出浆液的压缩液固比减小。红外光谱研究发现，塔尔油对SiO2的吸附能力较强，而对Al2O3和Fe2O3吸附能力弱，塔尔油适合做铝土矿反浮选的捕收剂。     

CSP流程薄板坯及热轧板卷氧化皮组织演变

 采用SEM和XRD方法对CSP冷轧冲压用钢薄板坯和热轧板氧化皮进行了研究。结果表明：覆盖在板坯表面的氧化皮对氧化性炉气的高温腐蚀有明显保护作用,均热前后Fe2O3:Fe3O4:FeO为5:35:60,新鲜基体腐蚀严重些,Fe2O3和Fe3O4含量增加到28%和64%;卷取后快冷钢的氧化皮以2层结构为主,Fe2O3:Fe3O4:FeO为6:31:63,缓冷钢的氧化皮中析出了弥散或薄片状的Fe相,Fe2O3:Fe3O4:FeO:Fe为8:73:15:4,二者厚度相差不大;卷取温度升高,快冷钢的Fe2O3和Fe3O4的含量略有降低,但缓冷钢中残余FeO含量明显减少,不利于酸洗。