NH_3-OH体系中共沉淀法同时回收钕铁硼废料中Nd-Pr-Co-Fe

为了避免回收单一钕铁硼废料中有价元素带来的操作复杂和资源浪费等问题,本研究采用共沉淀法共沉淀出钕铁硼废料中的有价元素Me(Nd,Pr,Co,Fe),制备可用于生产再生钕铁硼的原料;根据质量守恒和同时平衡原理,采用MATLAB软件建立Me(Nd,Pr,Co,Fe)-OH--NH3热力学模型,绘制lg[Me]-p H曲线模拟共沉淀工艺,并根据模拟结果确立了共沉淀工艺;模拟和实验的结果表明:根据lg[Me]-p H模拟结果可以确立一步共沉淀法的p H:6~10,Fe3+比Fe2+更易于沉淀完全;在上述条件下获得的共沉淀粉末主相均为Nd,Pr,Co,Fe的化合物,且有价元素的百分比含量均大于99.4%;其中,当p H值在8左右时回收率最高,在该条件下金属元素Me(Nd,Pr,Co,Fe)的沉淀效率分别为:98.7%,99.9%,93.6%,99.9%。该结果也表明共沉淀法工艺不仅高效,而且所制备的共沉淀粉末可以满足制备二次钕铁硼的需要。     

轧制中间热处理温度对Ni7W/Ni12W/Ni7W复合基带组织及织构的影响

采用压延辅助双轴织构技术制备了涂层导体用Ni7W/Ni12W/Ni7W复合基带。复合基带轧制形变过程加入3次不同温度的轧制中间热处理优化其形变组织。采用X射线衍射及背散射电子衍射技术分析了复合基带轧制过程中表面及截面的形变及回复组织,以此探索轧制中间热处理温度对Ni7W/Ni12W/Ni7W复合基带形变及立方织构形成过程的影响机制。结果显示,经600S°C/60Smin轧制中间热处理后的复合基带在较低的再结晶温度下获得了95% (<10°)的高立方织构含量。晶体取向分布图表明该中间热处理温度下复合基带回复及初始再结晶组织中立方取向的晶粒含量都更高;不同取向间点对点的晶体取向差分析证实了立方取向晶粒较大的晶界角,这使立方取向在回复及初始再结晶过程具有高的界面迁移率,从而促进了后续再结晶过程强立方织构的形成。     

浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的浇注温度制备出四个一组直径3 mm的Zr55Al1ONi5Cu30合金试样,研究了浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力、力学性能和组织的影响.研究结果表明,提高浇注温度可以增加锆基块体合金非晶形成能力和热稳定性;当铸造电压从7 kV提高至10 kV时,过冷液相区△Tx和参数γ分别从73 K增至89K,从0.413增至0.417;同时在一定温度范围内提高浇注温度可以提高错基块体非晶合金的压缩断裂强度和轻微的降低塑性.当铸造电压升高至10 kV时,不但可以提高Zr55Al10Ni5Cu30合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,并对此原因进行了分析.     

复合基带外层Ni5W再结晶织构演变的研究

采用X射线四环衍射技术和背散射电子衍射技术,对具有多层结构的NiW合金复合基带外层Ni5W(at%)的形变织构和再结晶织构进行了研究。研究发现,梯度分布的形变织构和多层材料之间的扩散是决定复合基带外层Ni5W织构演变的两个主要因素。这为进一步研究金属合金复合材料各层之间的织构形成及其关联性奠定了基础。     

涂层导体用织构复合基带的界面及其扩散行为

复合基带是一种高强、低磁并较易形成锐利立方织构的高性能织构金属基带,能够较好地满足制备高性能涂层导体用织构基带的要求.采用放电等离子烧结方法制备了Ni5W/Ni12W/Ni5W复合基带并对其内外层界面进行了研究,发现扩散界面有利于外层合金立方织构的形成.同时,将基带在1250℃分别经60,120和180 min热处理后,基带外层合金立方织构含量均保持在98％以上.分析表明,在高温热处理阶段复合基带中界面处发生了元素互扩散行为,W元素由芯层扩散至基带表层并在晶界出形成钉扎点,抑制了晶粒的异常长大现象,使复合基带外层合金立方织构在高温热处理阶段具有较好的稳定性.     

Ag和Fe元素添加对Cu-Zr-Al系非晶形成能力和力学性能的影响

以Cu-Zr-Al三元系为基础,研究Ag和Fe合金组元添加对块体金属玻璃(BMG)及BMG基复合材料的非晶形成能力和力学性能的影响.在Cu-Zr-Al三元合金体系中,Cu50Zr42Al8系BMG的△Tx=61 K,Trg=0.624,γ=0.416.适量添加Ag元素能显著地提高非晶形成能力:在Cu-Zr-Al-Ag四元合金体系中,Cu43Zr45Al8Ag4、Cu45Zr42Al8Ag5、Cu40Zr44Al10Ag6、Cu43Zr41Al8A98和Cu36Zr48Al8Ag8的Trg分别为0.618、0.625、0.618、0.628和0.598,γ值分别为0.424、0.427、0.424、0.432和0.433,△TX分别为77、76、78、84和108 K.在(Cu0.36Zr0.48-Al0.08Ag0.08)100-XFex(x-=0,3,5,10,15,20)五元体系中,Fe的添加明显影响合金的非晶形成能力;尽管△TX和Trg呈下降趋势,但(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)97Fe3块体非晶合金仍具有较高的非晶形成能力,其△TX=103 K,Trg=566,γ=0.424:Fe的适量加入可显著提高合金的力学性能,其中(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)95Fe5合金的强度和塑性应变分别提高至2 249 MPa和4.9%.Fe元素的存在导致Cu36Zr48Al8Ag8合金中产生明显的相分离,使(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xFex合金得到增强增韧.     

等离子弧堆焊TiC增强NiTi合金的组织和耐磨性

利用等离子弧堆焊方法在Q235钢板表面制备了添加TiC颗粒的NiTi合金耐磨堆焊层,并对堆焊层的微观组织和耐磨性进行研究.结果表明,在湿砂橡胶轮磨粒磨损试验条件下,当TiC加入量为55％时堆焊层的相对耐磨性最好,为Q235钢的11倍.TiC含量为55％的堆焊层由TiC、Ni3Ti及NiTi组成,堆焊层组织致密、与基材之间结合良好.堆焊层具有优异耐磨性的主要原因是TiC和Ni3Ti具有高硬度高耐磨性,起到抗磨骨架作用,而NiTi对TiC和Ni3Ti起到了支撑作用.堆焊层的磨损机制主要为塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

采用2D-XRD研究TFA-MOD法制备的Nb5+掺杂YBCO薄膜的形核

通过在YBCO前驱液中掺入Nb5+,在制备的YBCO中发现生成了BYNO纳米颗粒,且BYNO存在着外延和随机2种取向。通过2D-XRD对YBCO/BYNO复合薄膜的形核进行了研究,发现复合薄膜在低温分解时其成分和纯YBCO一致,而在750℃到775℃之间时BYNO开始形核,并且它以外延和随机取向共存。而YBCO的形核则发生在820℃及其保温过程中,且YBCO呈现完全的(00l)取向,BYNO的存在并不会对YBCO的取向造成影响。此外还对形核过程的方程式进行了分析。     

初始晶粒尺寸和轧制间回复退火对Ni-9.3at%W合金基带立方织构形成影响的研究

无磁性、高强度Ni-9.3at%W(Ni9W)合金由于其较低的层错能,难以通过传统的轧制及再结晶退火得到强立方织构。本工作采用熔炼制坯路线,结合均匀化退火和中间再结晶退火的方法得到了晶粒尺寸细小,合金元素W均匀分布的Ni9W坯锭,通过总变形量为99%的轧制,中间引入四次轧制间回复退火得到了厚度为80μm的Ni9W轧制基带,最后采用两步再结晶退火的方式得到了再结晶立方织构含量为80.2%(<10o)的Ni9W合金基带。     

TiC和SiC掺杂MgB2超导体的对比研究

分别制备了8％（质量分数）的TiC和5％（质量分数）的SiC掺杂的MgB2超导块材，并对比分析了这两种掺杂物对MgB2超导块材的性能影响。所有样品均在流动的Ar气保护下在不同退火温度下退火，研究发现TiC掺杂和SiC掺杂的MgB2样品的最优化工艺参数分别是900℃保温1h和720℃保温1h。随后采用XRD和SEM分别对样品进行了相成份和微观结构的分析，并采用PPMS测试了样品的磁滞回线并由Bean模型计算出了样品的临界电流密度。在4．2K，0T下TiC掺杂的五值为1．0×10^5A／cm^2，而10K，0T下SiC掺杂样品的五值为4×100A／cm^2。而且随着外加磁场的增加，SiC掺杂MgB2样品的五值下降得比TiC掺杂的MgB2样品要缓慢很多，这表明了SiC掺杂比TiC掺杂更有利于改善MgB2在高场下的超导电性能。