α钛富氧层增厚动力学模型

为了实现在工业化生产中对α钛富氧层厚度预测和控制,通过实验研究α钛富氧层在高温空气环境中的形成及增厚过程,讨论热处理温度和时间的影响作用,建立高温(750~850℃)空气环境下关于温度、时间的富氧层增厚动力学模型。结果表明:当恒温热处理温度为750~850℃时,α钛富氧层厚度x与保温时间t0.5呈正比例关系,且升高热处理温度可显著提高富氧层增厚速度。在此温度范围内,氧原子的扩散激活能约为203473 J/mol,计算曲线与实验数据吻合性较好。结合文献中已有的扩散系数方程和实验测得的富氧层厚度数据,推导得到5个富氧层增厚动力学方程,其中3个方程的计算曲线与实验数据吻合性较好,可为实际生产中预估富氧层厚度提供理论支持。     

Effect of ball-milling parameters on the rheological properties of mold powder slurry

In this study, mold powder slurries with high solid loading and low viscosity were prepared during the ball-milling process for improving the homogeneity and mechanical properties of granules after spray-drying. The effect of ball-milling parameters, such as solid loading, binder/dispersant content, and ball-milling time, on the flowability, dispersibility, stability, and rheological behavior of mold powder slurries was systematically investigated by rheology observation and sedimentation tests. As these parameters varied, the slurry exhibited the shear-thinning behavior of a non-Newtonian fluid with a shear rate range of 0–50 s^?1, which was adequately described by the Herschel-Bulkley model. The optimal parameters that optimized the flowability, dispersibility, and stability of the slurry, along with its rheological behavior, were chosen as follows: solid loading, 60 wt%; modified sodium carboxymethyl cellulose binder content, 1.0 wt%; sodium tripolyphosphate dispersant content, 0.5 wt%; ball-milling time, 60 min.     

铌对取向硅钢冷轧组织织构的影响

采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)等研究了铌对取向硅钢冷轧过程中的组织与织构的影响。结果表明:含铌正火板和不含铌正火板经冷轧后都是条带状组织,但含铌冷轧板在宽度方向更窄。铌元素的存在对织构也具有优化作用,经过中间退火后,含铌冷轧板二次冷轧织构得到明显改善,相较于不含铌二次冷轧板拥有强度较低的旋转立方织构以及强度较高的{111}<112>织构,其取向密度最高可达12.460。     

泵送剂掺量对充填料浆流动性能及充填体力学性能的影响

泵送剂作为改善充填料浆流动性能的添加剂，已经被广泛应用于矿山，但泵送剂对料浆凝固后充填体力学性能的影响却尚不明确。针对某矿不同泵送剂掺量的充填料浆，开展了料浆塌落度试验、流变试验 、充填体试块单轴抗压强度试验及试块电镜细观试验。结果表明：泵送剂对塌落度呈非线性梯度影响，随着泵送剂掺量不断增加，同剂量的泵送剂对塌落度的影响能力慢慢减弱；屈服应力与塑性黏度均随泵送剂掺量 的增加而降低，泵送剂掺量在超过3%后，屈服应力的下降幅度明显减缓，而对于塑性黏度，掺量超过2%时，其下降幅度就已经开始明显减缓；泵送剂对3 d养护龄期试块强度的影响较弱，而对于7 d、28 d养护龄期试 块，掺量为1%和2%时，对充填体抗压强度的影响是正面的，当掺量大于2%时，充填试块抗压强度呈下降趋势；掺量在1%时充填试块的细观结构是最致密的，随着泵送剂掺量的增加，大孔隙逐渐增加。综合考虑泵送剂 成本、料浆流动性及抗压强度，针对试验中的料浆配比，推荐泵送剂掺量为2%。     

两相区配分时间对IQ&P钢组织与性能的影响

以含Cu低碳钢为研究对象,利用SEM、EPMA和拉伸试验研究了两相区配分时间对其组织演变、元素配分以及经IQ&P处理后力学性能的影响,并利用Dictra软件对元素配分行为进行了动力学计算。结果表明,IQ处理后试验钢中的块状马氏体形成于原铁素体区域;随两相区配分时间延长,粒状马氏体数量减少,板条状马氏体之间的间距减小。检测和计算结果的对比显示,C、Mn、Cu 3种元素的相对配分速率与计算结果一致,但实际配分速率低于各自的计算结果。随两相区配分时间延长,经IQ&P处理后试验钢的抗拉强度先增加后减小,而伸长率持续减小;在600 s时达到较好的强塑性匹配,强塑积为16 963.24 MPa·%。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质，解决尾矿堆积问题，采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料，2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料，通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖，探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响，对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%，振动时间40 s、水胶比0.3，目标孔隙率20%；此时，透水砖抗折强度为3.34 MPa，符合国家标准Rf3.0，抗压强度为15.44 MPa，符合国家标准MU15，透水系数为2.58×10-2 cm/s，符合国家标准A级标准，实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳；未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳，抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa，透水系数符合国家A级标准；焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下，力学性能焙烧尾矿透水砖较好，而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

诱发IAF夹杂物与原晶粒的尺寸匹配关系

 对于氧化物冶金船板钢而言，细小弥散分布的夹杂物会对其原始晶粒产生钉扎和诱发晶内铁素体的双重作用，且研究发现诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原始奥氏体晶粒尺寸存在一定的匹配关系。围绕上述问题进行了系统的分析研究和数据统计,结果表明，不同晶粒尺寸下，诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原奥氏体晶粒度间存在近似线性关系，且随着奥氏体晶粒度的增大，诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸则相应减小。     

烧结温度对锂离子电池负极材料Li4Ti5O12性能的影响

采用钛酸四丁酯为钛源、一水合氢氧化锂为锂源，利用水热法制备锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂（LTO），研究了水热后不同烧结温度对LTO相组成、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明:当煅烧温度分别为500、550、600、650、700℃时，烧结LTO均为尖晶石型；500、550、600℃烧结LTO的微观形貌为纳米片状结构，当温度升高到650℃时，LTO出现纳米棒状结构，随着温度继续升高，LTO在700℃时生成较厚的纳米片状结构；当烧结温度为650℃时，LTO的比表面积为94.5907 m2·g-1，气孔体积为0.9663 mL·g-1，此时Li₄Ti₅O₁₂的放电比容量达到最大值240 mAh·g-1；电流密度100 mA·g-1、循环260次条件下，LTO容量保持率达96.45%，电流密度为1和2 A·g-1、循环1000次条件下，LTO容量保持率达92.97%和77.21%。     

铁尾矿对矿渣纤维制备中熔体流动性的影响

 为了探究以铁尾矿为调质剂制备高炉渣基矿渣纤维的可行性及最佳工艺参数，测定了不同铁尾矿添加量时调质高炉熔渣的变温黏度，研究了铁尾矿添加量对调质高炉熔渣黏度、流动度、质点移动活化能及渣系结构的影响。结果表明,随着铁尾矿添加量的增加，调质高炉熔渣的黏度逐渐增大，流动度逐渐减小；渣系质点移动活化能随着铁尾矿添加量的增加呈先增大后减小再增大的趋势；综合考虑矿渣纤维的质量和成纤条件的可行性，调质剂铁尾矿的最佳添加量为20%。     

镁质熔剂性球团矿相的多重分形谱

 球团矿相微观结构决定其冶金物理化学性能，为透视球团矿微观结构与其宏观冶金物理化学性能之间的依赖关系，需要解决的首要关键问题是矿相微观视觉特征的提取与定量表征。以镁质熔剂性球团微观矿相为研究对象，在直观分析矿相视觉特征的基础上，采用多重分形谱分析方法，提取矿相的微观多重分形谱定量表征值f（α），并分别深度挖掘由f（α）衍生出的对称度特征值Δf、谱宽特征值Δα、容量维特征值D（0）随碱度变化的迁移规律和随矿相检测位置变化的迁移规律。研究结果表明，矿相微观视觉特征在HSV颜色空间上呈现的颜色特征未在碱度变化和位置变化上存在显著差异性；矿相微观多重分形谱分析中，Δf、Δα、D（0） 3个特征值在碱度变化和位置变化上有显著的差异性，可以很好地表征碱度迁移规律和位置迁移规律。