UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8面心立方固溶体微球制备工艺研究

为研制出耐辐照的新型单相陶瓷燃料，采用溶胶-凝胶法，通过复合溶胶配制、分散胶凝、洗涤、干燥煅烧与烧结过程，开展了UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球制备工艺研究，制备出铀摩尔分数含量分别为30mol%、50mol%、70mol%的UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球样品。在对工艺过程进行分析的基础上，通过实验确定了工艺参数。采用X射线衍射（XRD）对3种燃料微球样品进行分析，分析结果表明:铀摩尔分数含量分别为30mol%、50mol%、70mol%的UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球样品均为面心立方（FCC）固溶体结构。      

河南某铜铅锌多金属硫化矿浮选试验研究

河南某铜铅锌多金属矿属于典型的易选难分离矿石,次生硫化铜和结合氧化铜含量占总铜76.71%,且闪锌矿与黄铜矿间形成极难解离的固溶体结构,欲得合格铜精矿难以实现。经过原则流程对比选择后,确定采用铅锌混合浮选—混选尾矿选锌的流程,可产出铅锌混合精矿、锌精矿两种合格产品。实验室小型闭路试验取得了较好的选矿技术指标,铅锌精矿含铅27.08%,铅回收率80.03%,含锌23.17%,锌回收率56.99%;锌精矿含锌40.13%,锌回收率36.67%。     

TiZrCuNi钎料真空钎焊纯钛TA1接头界面的显微组织和钎料元素扩散行为

用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钛基非晶钎料真空钎焊纯钛TA1后,研究了钎焊接头界面的显微组织和钎料元素扩散行为。结果表明:钎焊接头由钎焊缝、钎焊缝与母材界面区、细小针条状物扩散区、密集条片状物扩散区和粗大条片状物扩散区组成,对应的组织分别为β相、β相+细小条状α相、魏氏体、粗大魏氏体+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)金属间化合物、α相+Ti2(Cu,Ni)+Ti Ni Fe金属间化合物;镍元素向钛基体中扩散的距离最长,铜元素的扩散距离居中,而锆元素的扩散距离最短;锆元素均能与α-Ti和β-Ti形成连续固溶体,但β相固溶锆原子的能力强于α相固溶锆原子的能力,铜元素和镍元素均主要固溶在β相中。     

析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

以Li2 O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt％)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃.利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构.结果表明:在Li2O含量为4.13wt％时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势.综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30～300℃、30～400℃、30～500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃.     

P2O5对炼钢炉渣中石灰溶解过程的影响

在1400℃下，将平均尺寸φ15 mm?10 mm的石灰块投入CaO?SiO2?FeO及CaO?SiO2?FeO?P2O5两组渣系中，研究了静态条件下石灰在两组渣系中的溶解行为。结果表明，两组渣系在反应界面周围形成四个区域，即基体渣层、C2S渗透层、铁酸钙渗透层和石灰层。渗透层为石灰中的Ca2+与液渣中的Fe2+相互渗透所形成的一个多相共存区域，存在致密固相层影响石灰的溶解。渗透层中的铁酸钙层逐渐被C2S层取代，C2S层厚度不断增加最终溶解于液相渣中。5~60 s两组渣系石灰溶解速度相近，60~80 s含磷渣系石灰溶解速度显著加快。当渣中加入P2O5时，磷会固溶于C2S中形成C2S?C3P固溶体层，该层的形成会排挤FeO进入渣中，提高渣的渗透能力，加速石灰溶解。     

7050铝合金单峰时效热处理工艺及性能研究

利用材料相图及性能模拟软件JMatPro对7050铝合金进行模拟计算，得到7050铝合金的TTT和CCT曲线。合金的TTT曲线整体呈“C”形，GP区、亚稳相和稳定相鼻尖温度分别为140、330、380 ℃，对应的孕育时间为0.002、0.007、0.200 h，η′相无析出的临界冷却速率为2 ℃/s。采用力学性能和电镜组织观察的方法，研究7050铝合金单峰时效热处理工艺。结果表明:当温度达到485 ℃时，在DSC曲线上出现吸热峰；在120 ℃下进行时效处理，随着时效时间的延长，合金的强度硬度持续增加，合金断后伸长率先增加后减小，时效70 h未见过时效特征，当时效8 h时，合金强度和韧性有较好配合，抗拉强度为593 MPa，屈服强度为516 MPa，断后伸长率为12.6%，试样拉伸断口均呈现穿晶韧窝型断裂与沿晶断裂的混合式断口形貌。     

核燃料用γ-U合金的成分规律

铀合金作为一种重要核燃料,其体心立方结构的高温稳定的γ-U合金具有较好的综合性能,是合金设计所追求的目标。本文引入描述稳定固溶体结构的"团簇加连接原子"模型,用于建立γ-U固溶体合金的结构模型和相应成分式,指出其结构单元为体心立方第一近邻配位多面体团簇加3个连接原子构成。进而利用该结构单元对现有合金成分进行了解析,能够稳定形成体心立方bcc结构的合金均满足上述模型,如[Mo-U14]Mo3(U-10.7Mo),[Zr-U14]Nb3(U-7.5Nb-2.5Zr,即不锈铀)等,这些合金实际上均在各自体系中具有最优良的结构稳定性,显示出优异的耐蚀性。本文证实,基于团簇加连接原子模型的成分设计方法在预测γ-U合金成分与性能上具有重要指导价值。     

NiCrAlFe精密电阻合金中的L12有序结构研究

有序结构的形成是决定NiCrAlFe精密电阻合金电学性能的关键因素。本文利用第一性原理赝势平面波方法，计算了合金处于无序固溶体结构和形成L12型有序结构时的结合能、态密度、晶格常数等参数，并利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对合金进行了结构表征，还测试了固溶态和时效态的电阻率。从结合能来看，该合金形成L12有序结构时比无序固溶体更加稳定；态密度以及部分态密度计算结果则表明，在L12有序结构中，Ni、Cr、Al、Fe会强烈成键而使得整个合金体系变得稳定；HRTEM分析结果证明固溶态合金经过和时效处理后出现了L12有序结构，而且该有序结构的晶格常数与计算值基本一致。对比无序固溶体与L12型有序结构费米能级处的态密度值发现，当形成L12有序结构时合金的导电能力较无序固溶体下降，电阻率升高，与实际测试结果吻合。     

基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计

随着超大规模集成电路的发展,器件特征尺寸不断缩小,必然会出现Cu互连扩散阻挡层厚度无法进一步减小等瓶颈问题。因此,开发新型无扩散阻挡层Cu合金薄膜(Cu种籽层)势在必行。该新型互连结构在长时间的中高温(400~500℃)后续工艺实施过程中,需同时具备高的稳定性(不发生互扩散反应)和低的电阻率。基于此,首先综述了目前无扩散阻挡层结构的研究现状及问题,然后对基于稳定固溶体团簇模型设计制备的无扩散阻挡Cu-Ni-M薄膜的研究工作进行了梳理,通过多系列薄膜微观结构、电阻率及稳定性的对比,深入探讨了第三组元M的选择原则及其对薄膜热稳定性的影响。为进一步验证稳定固溶体团簇模型的有效性,对第二组元的变化进行了相关讨论。结果证实,选取原子半径略大于Cu、难扩散且难溶的元素作为第三组元M,薄膜表现出良好的扩散阻挡能力;当M/Ni=1/12,即合金元素完全以团簇形式固溶于Cu基体时,薄膜综合性能达到最优,能够满足微电子行业的要求。所有研究表明,稳定固溶体团簇模型在无扩散阻挡层Cu合金薄膜的成分设计方面十分有效,该模型也有望在耐高温Cu合金及抗辐照材料成分设计方面推广使用。     

Ce_(0.7)Zr_(0.3)/γ-Al_2O_3纳米固溶体的制备及其结构

以氯氧化锆、硝酸铈、硝酸铝为原料,按n(Ce)∶n(Zr)=0.7∶0.3的比例,采用化学共沉淀法与有机物共沸蒸馏法,将CeO2、ZrO2分散到γ-Al2O3表面上使其形成Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al23固溶体。用XRD考察纳米固溶体在不同温度下焙烧后的相结构。结果表明:Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al2O3纳米固溶体为立方晶型,且随着焙烧温度的升高,样品的衍射峰依次变强,峰宽变窄。