高性能等离子喷枪用多元复合稀土钨电极研制

本论文以"多元复合稀土钨电极及其制备技术"2008年国家技术发明二等奖为基础,采用喷雾干燥法并结合两段氢气还原成功制备出多元复合稀土掺杂钨粉。经过冷等静压压制、中频感应烧结后制备出等离子喷枪电极。实验结果表明,多元复合稀土的掺杂,降低了钨粉的粒度,进而提高了稀土在电极中元素的分布均匀性,稀土元素分布均匀性的提高降低了钨电极的烧损量,同时采用中频感应烧结制备的电极密度要大于垂熔烧结制备的电极。与目前使用的等离子喷枪电极相比,采用中频感应烧结制备的多元复合稀土钨电极抗烧损性能更好,电极寿命更长。     

多元复合稀土钨电极研究

多元复合稀土钨电极是用于取代有放射性危害的钍钨电极的新一代绿色环保产品,笔者介绍了在深入的机理研究和性能测试基础上,设计筛选出了多元复合稀土钨电极的最佳成分,并对该成分的钨电极进行了产业化技术研究和工业生产考察,取得了圆满的结果。     

复合稀土钨电极研究

测试了几种稀土钨电极的焊接性能,并对其组织结构进行了分析,深入探讨了稀土在不同电极中的作用机理。发现高温下稀土相形状将发生改变,毛细管现象只在电极开始工作时存在。由于传输速率和蒸发速率不同,铈钨电极头部出现贫稀土,侧面形成环状富集;1:2:1镧铈钇电极侧表面富稀土;1:1:3镧铈钇电极表面出现融熔;稀土通过融熔的钨传输到表面;从而保持电极的形状不变和电弧的稳定。     

多元复合稀土钨电极和钍钨电极生命周期评价

多元复合稀土钨电极作为替代钍钨电极的无辐射钨电极材料,其应用受到社会的广泛关注,但二者生产过程的环境影响并未开展定量评价。研究采用生命周期评价（LCA）的方法对多元复合稀土钨电极和钍钨电极从“摇篮”到“大门”的资源能源消耗和污染物排放进行研究,功能单位定义为分别生产1 t直径2.4 mm多元复合稀土钨电极和钍钨电极。结果表明,两种钨电极的环境热点均为上游原料阶段钨粉和氧化钨,分别占总环境影响的78.56%和55.15%;在工艺链中环境热点为烧结工艺,分别占总环境影响的9.50%和32.30%。两种钨电极的环境影响比较结果显示,相比于钍钨电极,多元复合稀土钨电极可降低35.81%的总环境影响,具有环境优势。对两种钨电极资源消耗、能源消耗和温室气体排放3类环境影响类型贡献结构进行分析,结果显示上游原料对这3类指标贡献较为突出。     

三元复合稀土钨电极烧结分层机理探讨

对ф16mm三元复合稀土钨电极垂熔烧结时所产生的烧结分层现象进行了研究。采用SEM、XRD方法对垂熔坯条的形貌和物相组成进行了分析,并对第二相粒子进行了EDAX定点能谱分析。用ICP-AES方法分析了坯条不同区域稀土氧化物的百分含量,利用电子探针（EPMA）对稀土元素在坯条断口上的分布进行了探测。根据烧结坯条的显微组织及不同区域成分的差异,探讨了稀土元素在这种大坯条烧结工艺制度下的扩散与挥发过程。结果表明：稀土元素在坯条截面上分布不均匀;同时稀土第二相粒子多分布在钨基体晶粒的晶界上;边缘和中心稀土第二相及钨晶粒大小、数目不一,稀土元素的挥发扩散不仅造成了烧结坯条断面成分不均,而且进一步加重了温度梯度引起的组织不均匀性,最终造成了分层现象的发生。     

稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。     

熔盐电解稀土用钨电极的制备工艺研究

采用适当的含镍化合物及相应的加入方式制备镍包钨粉,微量镍可在钨颗粒表面均匀包覆;镍包覆钨粉经活化烧结生产的致密钨棒用于稀土电解的阴极,较传统的钼阴极具有更强的抗腐蚀性。用质量分数为0.4%的微量镍包覆钨粉,可实现在低于1 500℃温度下烧结出相对密度大于90%的致密钨材。该钨电极制备工艺具有流程短、生产成本低、质量稳定等特点。     

稀土钨电极在高强度气体放电灯中的应用研究

通过对单元稀土钨合金材料和多元稀土钨合金材料的研究及稀土钨电极的制备,并组装成不同功率的照明金卤灯和汽车金卤灯,测定其发光性能,经对比分析,可知用稀土钨电极的灯的主要性能达到钍钨电极灯的水平,能部分取代传统的有放射性污染的钍钨电极,实现环保条件和材料性能的双替代。     

稀土钨、钼电极电子发射性能研究与应用开发

介绍了等者最近几年关于稀土钨、钼材料的研究工作。研究结果表明,在钨和钼中掺入不同稀土氧化物种类和含量,可制成系列稀土钨电极材料,其综合焊接性能超过先行的钍钨电极材料,克服了钍钨电极的放射性污染。所研制的稀土钼材料,具有工作温度低、韧性好的无放射性污染,由于发射稳定性的突破,使稀土钼阴极材料达到实用化。     

Fabrication and Characterization of Glass-Ceramics Doped with Rare Earth Oxide and Heavy Metal Oxide

Cordierite-based glass-ceramics with non-stoichiometric composition doped with rare earth oxide (REO2) and heavy metal oxide (M2O3) respectively were fabricated from glass powders. After sintering and crystallization heat treatment, various physical properties, including compact density and apparent porosity, were examined to evaluate the sintering behavior of cordierite-based glass-ceramics. Results show that the additives both heavy metal oxide and rare earth oxide promote the sintering and lower the phase temperature from μ- to α-cordierite as well as affect the dielectric properties of sintered glass-ceramics. The complete-densification temperature for samples is as low as 900 ℃. The materials have a low dielectric constant (≈5), a low thermal expansion coefficient ((2.80～3.52)×10-6 ℃-1) and a low dissipation factor (≤0.2%) and can be co-fired with high conductivity metals such as Au, Cu, Ag/Pd paste at low temperature (below 950 ℃), which makes it to be a promising material for low-temperature co-fired ceramic substrates.     

稀土分离中离心萃取器传质性能的研究

用φ２０ｍｍ微型离心萃取器对０．２２ｍｏｌ·Ｌ（－１）ＨＮＯ３－１．９７ｍｏｌ·Ｌ（－１）ＲＥ／１ｍｏｌ·Ｌ（－１）Ｐ（５０７）－煤油、３．８ｍｏｌ·Ｌ（－１）ＨＣｌ／１ｍｏｌ·Ｌ（－１）Ｐ（５０７）－煤油－０．０９ｍｏｌ·Ｌ（－１）Ｙ等四个体系进行了稀土的萃取和反萃取实验，结果表明：在两相液体混合接触时间为１０ｓ左右的条件下，除了Ｙ的反萃级效率仅～３０％外，其它实验的级效率都达到９０％左右。在采用了两相液体混合接触时间达６０ｓ左右的长接触时间离心萃取器后，Ｙ的反萃效率也达到９０％左右。这些实验结果从传质性能方面证明了离心萃取器应用于稀土萃取流程是可行的。     

掺稀土的LiMgAlF_6的合成与光谱特性

采用７３５℃高温固相反应，在高纯Ａｒ气保护下、配比为ＬｉＦ∶ＭｇＦ２∶ＡｌＦ３＝１２０∶１００∶１１０时合成了ＬｉＭｇＡｌＦ６。用Ｘ射线确定其结构为六方晶系。研究了ＬｉＭｇＡｌＦ６中掺Ｃｅ３＋、Ｅｕ３＋、Ｇｄ３＋和Ｔｂ３＋的光谱特性。发现Ｃｅ３＋对Ｔｂ３＋有明显的敏化作用。     

耐候钢05CuPCrNi焊接性研究

针对耐候钢05CuPCrNi,采用CO2气体保护焊,通过化学成分、焊接裂纹试验、对接接头力学性能试验,对其焊接性能进行检验,碳当量分析表明,该钢淬硬和冷裂倾向不大,可以不预热焊接。冷裂纹敏感系数表明,冷裂倾向不明显,接头金相及力学性能结果表明,按常规焊接工艺,所得焊接接头组织正常和机械性能优良,满足工程使用要求.经综合分析耐候钢05CuPCrNi具有良好的焊接性能.     

2008年江钨集团安全生产实践与思考

综述了2008年江钨集团安全生产实践:牢固树立安全发展理念,强化安全教育培训,积极开展安全生产活动和安全标准化创建工作,落实防范措施,构筑安全防线;指出了当前安全生产过程中的几个突出问题,并提出了相应的对策建议。     

Voltammetric Study on the Complexes of the Rare Earths with Tetraphenylporphyrin

Fifteen rare earth-tetraphenylporphyrin(RE-TPP)complexes were directly prepared by mixing equalmolar concentrations of RE(ClO_4)_3 and H_2TPP in acetone media.The electrochemical behaviors of these com-plexes and the influence of dissolved oxygen were investigated by voltammetry.Althrough there are some differ-ence between the behaviors of light and heavy rare earth-porphyrins,the central RE ions of the all fifteen com-plexes were reduced from tervalent to divalent state,meanwhile the dissovled oxygen was reduced as superoxideion O~-.which readily combined with the complex forming peroxide additive complex such as RE-TPP·O~(2-)_2.     

高压空气环境下钨电极失效的研究

在模拟试验舱中进行了高压TIG焊试验,钨极的失效形式主要有烧蚀、钨极尖端粘上金属、钨极熔化3种形式,烧蚀占总失效的90%,钨极尖端粘上金属占到9%,钨极熔化占到1%;给出了钨极失效的几何判据。对钨极凸缘形成机理进行了研究,研究表明,凸缘是电极尖端温度合适的C粗糙区内,钨重结晶和钨的氧化物分解、沉积共同作用的结果。分析了影响高压焊接钨极失效的因素,建立了高压TIG焊钨极失效的故障树,对故障树进行了定性和定量分析,找出它的最小割集,计算出事件的结构重要度系数。在此基础上,提出了防止钨极失效的措施。