Synthesis and characterization of Cu2ZnSnS4 from Cu2SnS3 and ZnS compounds

The Cu2ZnSnS4 (CZTS) powders are successfully synthesized by using ZnS and Cu2SnS3 as raw materials directly without any intermediate phase at 450 °C for 3 h in Ar atmosphere. The crystalline structure, morphology and optical properties of the CZTS powders are characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectrum, field emission scanning electron microscopy (FESEM) and ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometer, respectively. The results show that the band gap of the obtained CZTS is 1.53 eV. The CZTS film is fabricated by spin coating a mixture of CZTS powders and novolac resin with a weight percentage of 30%. The photoelectrical properties of such CZTS films are measured, and the results show an incident light density of 100 mW.cm-2 with the bias voltage of 0.40 V, and the photocurrent density can approach 9.80×10-5 A.cm2within 50 s, giving an on/off switching ratio of 1.64.     

高磷铁矿脱磷技术现状及磷资源化提取新方法

 为了提高磷铁矿作为炼铁原料的使用率,对高磷铁矿中磷元素的降低和脱除技术（选矿法、化学浸出法、生物浸出法、高温脱磷法）的特点及发展现状进行了综合评述,并从磷的资源化利用的角度探讨其提取与利用的可能性。介绍了一种基于湿法酸浸-生物吸附方法提取高磷铁矿或高温脱磷渣中磷资源新工艺技术,对其基本原理、工艺流程与技术特点进行了讨论。该提磷新方法的最大优势在于可以从pH值为1～2的酸浸溶液中直接选择性地吸附脱磷,使酸液得以循环使用,而磷也可解吸成高纯度的磷酸盐得以回收,吸附剂本身则可以多次循环使用。     

钛金属新型冶金技术

尽管金属钛及其合金具有非常优异的机械性能,很强的耐腐蚀性能和耐高温性能,而且钛的矿藏资源在地球上也非常丰富,但全球金属钛的产量不到原铝产量的1%,也不到钛白粉产量的1/10。造成这一现象的主要原因是现行的钛金属生产方式,Kroll法的成本过高。在过去的几十年里,数十种新型的钛金属生产方式被提出,包括新的金属热还原,氯化物电解,氧化物熔体电解,氧化物固体电解以及复合阳极电解的方式。对上述新型钛生产工艺进行简要介绍。     

相图及其在钛电解新工艺和钛合金设计中的应用

相图是材料设计的指导书、冶金工作者的地图和热力学数据的源泉.简要概述了近年来相图计算研究的进展,举例说明了Ti-C-O三元系及其亚二元系相图在钛电解新工艺研究中的应用及Ti-Al相图在钛合金设计中的应用,并在文献中列出了新的可靠的合金和化合物相图的来源.最后指出,进一步测定Ti-C-O三元系中TiC-TiO固溶体的精确固溶范围及其与其它相的相关系对于直接电解TiO2提取金属钛新工艺的工业化有重要意义.     

F~-在γ-Al_2O_3(110)表面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论广义梯度近似平面波赝势法结合周期平板模型,研究F离子在γ-Al_2O_3(110)非极性表面的吸附行为,分析了F~-离子在其表面不同吸附位以及不同覆盖度下吸附构型和电子特性。结果表明:表面配位不饱和的Al为F~-离子活性吸附位,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面化学吸附后形成F-Al键促使F~-离子活化;F~-离子在Al_Ⅲ(1)桥位吸附时最稳定。随着覆盖度增加,吸附能增大,F离子与表层原子的距离(d_(F~--surf)缩短:同时表面吸附F离子引起表层及次表层原子层间距发生不同程度偏移,最大幅度为10.07%。差分电荷密度与电子态密度分析指出,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面吸附主要是由F~-离子2s和2p轨道与γ-Al_2O_3基底Al的3p轨道相互作用所致。     

气相氢还原合成Nb3Sn粉末过程的热力学模拟

基于多元多相平衡原理,建立了氢气还原NbCl5和SnCl2蒸汽合成Nb3Sn超细粉末过程的热力学模型,使用FactSage软件计算了NbCl5,SnCl2的蒸发温度和载气Ar（g）用量,H2（g）用量和还原反应温度、收集温度等关键参数对反应产物的影响。计算结果给出了合成Nb3Sn（s）所需要的蒸发温度与载气使用量的组合、不同还原反应温度时99%转化率时所需要的最小H2（g）用量以及不同收集温度时最终固体产物中杂质的含量。     

Effect of thickness on optoelectrical properties of Nb-doped indium tin oxide thin films deposited by RF magnetron sputtering

Niobium-doped indium tin oxide （ITO:Nb） thin films are prepared on glass substrates with various film thicknesses by radio frequency （RF） magnetron sputtering from one piece of ceramic target material. The effects of thickness （60-360 nm） on the structural, electrical and optical properties of ITO: Nb films are investigated by means of X-ray diffraction （XRD）, ultraviolet （UV）-visible spectroscopy, and electrical measurements. XRD patterns show the highly oriented （400） direction. The lowest resistivity of the films without any heat treatment is 3.1×10^-4 Ω·cm^-1, and the resistivity decreases with the increase of substrate temperature. The highest Hall mobility and carrier concentration are 17.6 N·S and 1.36×10²¹ cm^-3, respectively. Band gap energy of the films depends on substrate temperature, which varies from 3.48 eV to 3.62 eV.     

醇盐水解法制备TiN包覆SiC复合粉末

以醇盐水解氨气氮化法在SiC颗粒表面包覆TiN,研究TiO2前躯体的种类、醇盐水解方式和加水量对水解反应生成的TiO2颗粒的粒径和分散性的影响,分析TiO2包覆层在不同氮化温度下的结构演变,重点对醇盐水解氨气氮化反应的机理和TiN包覆层的形貌、物相组成和热稳定性进行讨论。结果表明:醇水溶液加热法比沉淀法更容易获得均匀连续的TiO2包覆层,加水量是有效减少TiO2团聚颗粒的关键因素。TiO2包覆层在1 000℃于氨气中进行氮化能够完全转变为TiN,所得的TiN包覆层均匀连续,TiN颗粒的粒径为30~70 nm。在温度高于546℃时,TiN包覆层在空气气氛中容易发生氧化而导致稳定性降低。     

中、日两国经济发展过程铜消费的对比研究

发达国家工业化过程表明,金属消费量与经济发展密切相关.依据金属消费量和金属消费强度模型,本文提出将工业化阶段分为发展期和成熟期,并以铜为例,对中、日两国铜消费量、GDP及人口的历史数据进行了对比分析.分析结果表明,目前中国处于工业化发展期,还未达到日本在1973年开始的工业化成熟期;与GDP增长速度相比,近一段时间内中国铜消费增长率还将快速增长.     

LiF–NaF–KF熔盐体系中Ce3+的电化学行为

采用循环伏安法、开路计时电位法和方波伏安法,在含4.32×10 4mol/cm3CeF3的LiF–NaF–KF熔盐(温度873 K)中研究了Ce3+的阴极电化学行为,结果表明,Ce3+的阴极还原是一个一步电子得失的不可逆过程,主要受扩散控制。在上述熔盐中,以Ni为阴极,采用恒电流密度145 mA/cm2电解12 h,所得到的电沉积产物为Ce金属以及铈镍合金Ce2Ni7。