碘化钛的电子束熔炼提纯效果分析

通过对碘化钛电子束熔炼提纯效果分析，提出合理、经济的高纯钛制取工艺路线。     

区域熔炼制备高纯金属研究进展EI北大核心CSCD

区域熔炼法是一种制备超高纯金属的深度提纯技术。随着精密电子仪器、航空航天、现代通信、光伏半导体等战略性新兴产业的进一步发展,对高纯金属的需求将进一步扩大。降低杂质含量、明晰杂质迁移机理、提高生产效率一直是高纯金属研究的重点。本文系统总结了区域熔炼制备高纯金属的研究进展,包括区域熔炼的原理、参数优化、分析方法、局限性及未来发展方向等,并对区域熔炼制备技术的发展方向做出了展望,以期为区域熔炼机理研究、工艺参数改进、设备优化和降低生产成本提供理论指导。     

区域熔炼法净化金属铀的理论与实验研究

通过理论计算分析了区域熔炼过程中熔化区域宽度、区熔次数等对U提纯效果的影响。实验采用理论优化条件,以U中Al、Mo、W、Ni、Ca、C等元素为研究对象,利用原子发射光谱(ICP-AES)和金相(OM)分析了提纯前/后铀中杂质元素的浓度、夹杂物分布特点。结果表明:区域熔炼法对铀中杂质元素有一定的去除作用,试棒中部的待测杂质总量从1189μg/g降低至402μg/g。对W,Ni,C的去除效率高,Al和Mo的去除效果不明显。夹杂物尺寸减小,沿熔化区域方向富集。     

感应区域熔炼法制备高纯铜

在真空条件下用感应区域熔炼法对工业纯铜(99.99%)进行提纯。采用旋转样品的方式有效减小熔区宽度并加大了熔区的搅拌。ICP-AES结果表明区熔对Mo、Fe、W、Cr去除效果明显,纯度最终达到99.997%。结合溶质分配系数k计算了区熔后铜中杂质的分布情况,计算结果与实验数据吻合较好。     

电子束熔炼提纯钨中杂质脱除静态动力学研究

研究了电子束熔炼提纯钨过程中典型杂质的脱除,考察了电子束熔炼提纯钨的可行性,对电子束熔炼过程中的除杂动力学进行了分析,并确定了110、130、250 kW功率条件下杂质Fe、Si、Ti的脱除速率控制机制。结果表明:除Mo外,电子束熔炼对基体钨中各种杂质均有不同程度的脱除,其脱除率与饱和蒸气压差存在对应关系;通过分析并结合电子束熔炼实验,确定了Si、Fe、Ti在110 kW时的传质系数分别为0.21、0.56、0.11×10-4 m/s,在130 kW时的传质系数分别为0.83、3.04、1.78×10-4 m/s,在250 kW时的传质系数分别为0.36、2.37、1.48×10-4 m/s,表明其脱除速率控制机制均为液/气界面中的扩散。     

氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯中的应用

本文主要对氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯方面的应用进行了综述。介绍了等离子体电弧炉的原理与结构,重点讨论氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯方面的优势,最后阐述了H2在熔炼提纯中发挥的重要作用和机理。     

若干难熔金属提纯的新技术

讨论了纯度对难熔金属性能的影响,重点介绍几种最有前景且能有效去除难熔金属内部杂质的提纯方法,包括电子束区域熔炼法和等离子弧熔炼法,并对这些方法进行了分析,提出了一些难熔金属提纯的建议。     

区域熔炼YBaCuO吸氧过程研究

在恒定温度下对区域熔炼的ＹＢａＣｕＯ晶体在空气及纯氧气氛下的吸氧过程进行了研究，表明该过程可以分为两个阶段，即化学反应控制阶段和扩散控制阶段。其动力学方程分别为　用阿累尼乌斯公式计算了激活能，同时讨论了高取向ＹＢａＣｕＯ晶体吸氧热处理工艺。     

等离子区域熔炼提纯金属Y过程中的杂质迁移规律

利用等离子体区域熔炼提纯金属钇,获得了区熔提纯过程中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的迁移规律。计算结果表明,金属钇中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等常见杂质的平衡分配系数分别是0.2173、0.2201、0.5065、0.1586、0.1742和0.8576。由于上述杂质平衡分配系数小于1,杂质在液相中的溶解度大于固相溶解度,所以从理论上可判断出Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质将随着熔区移动富集在金属钇锭的尾端,也就是最后凝固区。实验结果证明了该理论预判的准确性。此外,探究了区熔次数与杂质迁移的内在联系,结果表明：随着区熔次数由5次增加至10次,杂质在金属钇锭尾端富集程度增加,即去除率升高。10次区熔后,Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的去除率分别为45.71%、61.54%、33.98%、64.15%、52.14%和46.28%。由于上述杂质饱和蒸气压与金属钇接近,所以很难通过常规方法予以去除。等离子体区域熔炼提纯金属钇的研究为制备高纯钇提供了一种新方向。     

高纯钴的制备

对目前高纯钴的制备方法进行了综述和评价。制备高纯钴的冶金工艺过程主要包括萃取法、膜分离法、离子交换法、电解法、区域熔炼法等，这些方法在除杂方面发挥着不同的作用。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的效果，但对Ni，Cu，Zn等金属离子的分离效果相对较差；膜分离法存在稳定性差、成本高的缺点；离子交换和萃取色层法对分离性质相近的元素有较好的效果，但存在容量低等问题；区域熔炼过程可以去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质，并有利于生成纯度高、RRR值大的完整钴单晶。在总结上述各方法特点的基础上，提出了制备高纯钴的合理工艺。     

热压烧结制备Sb2Te3热电材料的微结构研究

采用石英管真空封装高纯度的Sb和Te粉末,在800℃熔炼12h,炉冷后研磨制备Sb2Te3粉末,真空热压烧结(480℃,20 MPa,保温1h),制备出Sb2Te3块体材料.用XRD、SEM和EDS对材料的物相、形貌和成分进行表征.XRD分析表明,真空熔炼合成粉末和热压烧结块体材料的XRD图谱峰与Sb2Te3的标准衍射图谱相对应.Sb2Te3热压块体材料在平行于热压方向的断面上分布有大量层片状结构,层片厚度均小于1μm,在层片状结构之间均匀分布着短的片状结构.与热压方向垂直的断面上也是层片状结构,层片状较短且分布较均匀,层片厚度大多在1μm左右.材料中Sb和Te的原子百分数分别为38.2％、61.8％,接近2∶3的原子百分比.     

采用双联熔炼技术的灰铸铁熔炼材料的选用

总结了双联熔炼工艺中灰铸铁熔炼材料的要求和特点,并针对使用过程中容易出现的问题进行了分析,同时分析了熔炼材料对铸件性能可能造成的影响,为合理选用熔炼材料提供了依据。     

高温箱式炉熔炼金属材料的试验

采用KSL1600X高温箱式炉作为熔炼设备,SiC强化石墨坩埚为容器,熔炼碳素工具钢,升温至熔化温度保温所需时间,经对钢液处理后再置于炉中保温,取出坩埚浇注钢液。制作特殊的操作工具,可以方便地完成碳素工具钢的熔炼和浇注。该方法适用于实验室熔炼少量钢铁合金的研究工作。     

偏析提纯中提纯速度对杂质浓度的影响

试验在温度场等条件不变的情况下,研究了提纯速度对杂质浓度的影响行为,通过理论计算得出提纯速度的理论取值范围,在此基础上结合试验结果得出了如下结论:拉晶速度越慢对铝液中Fe和Si元素提纯效果越好,铝液中杂质元素含量越低。随着拉晶速度的变慢杂质元素提纯效率趋于稳定,且始终有k_(有效)k_0,故若想继续提高金属纯度,需进行多次的重复提纯。     

感应炉熔炼与双联熔炼的灰铸铁力学性能的比较

运用数理统计的方法,统计分析了大量使用感应炉熔炼与双联熔炼灰铸铁的单铸试棒的力学性能数据,通过比较发现:尽管铸件和材料牌号相同,化学成分、孕育剂及其加入量基本相同,原材料的规格、质量标准和产地基本相同,但双联熔炼灰铸铁与感应炉熔炼灰铸铁相比,其单铸试棒的抗拉强度高约26.5 MPa,硬度高HBW6,冶金质量也好.     

横引式真空熔炼氩气保护热型连铸设备研究

针对传统热型连铸设备存在的对高温金属熔体防氧化保护不够、杂质含量高的缺陷,设计制造了一台全新的横引式真空熔炼氩气保护热型连铸设备。介绍了该设备的结构特点、工作原理和设备的应用情况。实验发现真空熔炼设备对熔体的提纯、除杂的效果比较好。     

真空区域熔炼法制备高纯铝过程中杂质的分布（英文）

提出一种真空区域熔炼法制备高纯铝的新工艺。通过确定平衡分配系数,研究杂质的轴向偏析。理论分析和实验结果表明,平衡分配系数k₀<1的杂质(Cu、Si和Fe)在铝锭尾部累积,而Ti (k₀>1)在铝锭首端累积。当熔区以1.5 mm/min的速度移动并进行15次区域熔炼后,杂质的去除率和铝的纯度最高。在铝锭中部,即距铝样首端140 mm处,铜、铁和硅的去除率均高于90%,钛的去除率高于75%,铝纯度高于99.999%。铝样品的纯度符合99.999%(5N)工业用高纯铝标准的要求。     

灰铸铁感应电炉熔炼与冲天炉熔炼的差异

冲天炉熔炼与感应电炉熔炼的铸铁材料在性能上存在着很大的差异,其主要原因是因为两种熔炼设备的工作原理不同,以及熔炼金属炉料的熔炼方式不同造成的,本文旨在说明冲天炉与电炉熔炼铁水的结晶核心规模、形核能力的差异和化学成份对性能的影响,以及如何根据电炉的熔炼特点得到优质铁水。     

Mn-Cu基阻尼合金的熔炼

采用联合熔炼法，解决了传统熔炼方法熔炼阻尼合金液污染严重的问题，获得了化学成分稳定，各项性能良好的阻尼合金。按照新的熔炼工艺思想，提出了炼钢炉中二次熔炼Mn—Cu阻尼合金的试验方案。