熔盐电解制备难熔金属的现状与展望

介绍了传统的熔盐电解法用于难熔金属制备的应用现状,分析了其存在的弊病：主要是传统熔盐电解法对电解质要求严格,难以找到合适的熔盐.而新开发的熔盐电解法--FFC法和SOM法,都从一定程度上降低了电解过程对电解质的要求,成为熔盐电解制备难熔金属发展的新方向,是低成本、连续化、无污染生产难熔金属的可行之路.上海大学综合分析了FFC法和SOM法的优缺点,提出了一种改良的SOM法,该方法有效避免了FFC法中的缺点,并在制备Ti,Ta,Cr上取得成功.     

金属锆的熔盐电脱氧制备

采用熔盐电脱氧法,在CaCl2熔盐中以烧结的ZrO2为阴极,石墨棒为阳极,温度为900℃,电压为3.1 V,制备出了金属锆.借助SEM和XRD研究了阴极的形貌及其对电解反应的影响,初步探讨了电脱氧反应的机理.结果表明,电解过程中脱氧速度不均匀,ZrO2电极的还原是由外向内,由高价向低价再到金属而分步进行的.电解10 h后,金属锆含量为93%(质量分数,下同),由于金属中存在固溶氧,即使延长电解时间,氧也不能完全脱除.     

金属熔盐腐蚀的电化学评定方法：极化曲线拟合法

根据高温熔盐体系中腐蚀金属电极的极化行为特征,提出了与之相适应的极化曲线方程。在腐蚀过程的阴极或阳极反应是准可逆的情况下,腐蚀金属电极的极化曲线方程式包含5个以上电化学参数。本文证明,利用分段曲线拟合,再用随机尝试法加以优化,可以求得合适的初始值,使迭代收敛,从而求得电化学参数。编制了一个BASIC语言的计算程序,并讨论了编制程序时应考虑的问题。     

TiAl金属间化合物的熔盐热腐蚀行为

研究了ＴｉＡｌ金属间化合物在熔融盐中的热腐蚀行为。ＴｉＡｌ在９００℃（Ｎａ，Ｋ）２ＳＯ４中呈现良好的抗热腐蚀行为，形成的腐蚀产物具有分层结构，外层为ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３的混合氧化物，和二层由致密的Ａｌ２Ｏ３组成，内层是Ｔｉ或Ａｌ的硫化物。在Ｎａ２ＳＯ４＋ＮａＣｌ的混合盐中，ＴｉＡｌ遭受严重的热腐蚀，不能形成保护性的Ａｌ２Ｏ３层，形成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＯ２混合膜的粘附性差，较易剥落。     

金属液体凝固中直接挤压过程的数值模拟

根据稳定的交替方向隐式（ＳＡＤＩ）有限差分方法、上限元法（ＵＢＥＴ）等数值计算方法提出了一种数值模拟方法．使用这种方法成功地模拟了融凝固和大塑性变形为一体的金属液体凝固过程中直接挤压（简称液体挤压）的工艺过程．计算机生成的动画图象直观地表现了工件的整个成型过程．模拟结果有助于掌握液体挤压这一新工艺的各种工艺规律．     

Ni3Al（B）系金属间化合物在Li2CO3—K2CO3熔盐中的腐蚀电化…

研究了Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）系金属间化合物在６５０℃Ｌｉ２ＣＯ３－Ｋ２ＣＯ３熔盐中的腐蚀电化学行为，发现阳极极化曲线具有活化－钝化－过钝化特征；（γ＋γ’）双相Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ基合金由于有Г相「Ｎｉ（Ｍ）」存在其极化曲线出现有类似于Ｎｉ所出现的准钝地区。     

金属磁性液体的制取方法研究

研究了采用在油介质中连续分解五羰基铁蒸气的方法一步制得饱和磁化强度达到７６７×１０＾－４Ｔ的金属铁磁性液体。该方法也可应用于金属镍、钴等磁性液体的制取。     

掺杂CaCO_3对熔盐电脱氧制备金属锆的影响

采用熔盐电脱氧法,在CaCl2熔盐中,以烧结的掺杂了不同摩尔分数CaCO3的ZrO2为阴极,石墨棒为阳极,制备出了金属锆。研究了掺杂物及其掺杂量对阴极的形貌和电解反应的影响。结果表明:掺杂物CaCO3提高了ZrO2电解脱氧的速度。其原因是在反应过程中,制备阴极时CaCO3分解生成的CaO溶解在熔盐中,在阴极内部形成更多的反应界面,提高了阴极的电化学反应活性,加快电解反应的进行,从而提高了电流效率,缩短了熔盐电脱氧制备金属锆的时间。     

金属磁性液体的穆斯堡尔谱研究

金属磁性液体不能直接进行穆斯堡尔谱研究。由于金属磁性颗粒在载夜中的布朗运动，金属磁性液体的样品即使经过长时间的测试也得不到任何信号，无任何共振峰。将金属磁性液体掺人橡皮泥和标准面粉中，制成具有一定强度的样品，经过５天测试后，测得谱的结果拟合成的谱线呈现典型的纳米级颗粒超顺磁性谱。     

铝合金液体金属脆断过程的TEM原位观察

采用自制的恒位称加载台,在透射电镜（ＴＥＭ）中原位观察了７０７５铝合金吸附液体金属（Ｈｇ＋３％Ｇａ）后加载裂纹前方位错组态的变化以及脆性微裂纹的形核和扩展,结果表明：液体金属吸附后能促进位错的发射、增殖和运动;当吸附促进位错发射和运动达到临界状态时,脆性微裂纹就在原裂纹顶端或在无位错区中形核并解理扩展。     

ULTRASONIC SEPARATION OF MICRO-SIZED INCLUSIONSIN MOLTEN METAL

1. IntroductionMicro-sized non-metallic inclusibns in metal are usually detrimental to the metal ma-trix from the points of precise machining, deformation and corrosion. Therefore, theseinclusions should be removed from molten metal by using an efficient separation method.The routine methods involve floatation-separation methodology based on natural densitydifferences, ceramic filters or fine~bubble-assisted floatation-separation, and new separa-tion methods using electric or magnetic flelds h…     

SOLUBILITY OF NITROGEN IN MOLTEN GRAY CAST IRON

The expressions of the dependence of nitrogen solubility in molten gray cast iron on the temperatureand composition of the melt were proposed under the condition of foundry practice.Three gray cast iron specimens with different compositions were examined in good agreementwith the derived expression.     

非过渡金属二元系液相分层的若干规律

用扩展的Ｍｉｅｄｅｍａ合金元胞模型研究了非过渡金属二元系液相分层规律，结果表明：Δｎｗｓ＾１／３大，Δψ小的二元合金系液相分层，在ΔＺ（价电子数差）与Δｎｗｓ＾１／３，Δψ张成的三维空间中，形成固相中化合物的二元液相分层系和不形在固相中间化合物的液相分层系各自分布在特定的区域。     

熔盐系相图特征检索和预报专家系统

以化学键参数作为人工神经网络的输入,实测相图数据为输出,将采用误差反向传播算法训练好的神经网络用于对未知相图作计算机预报,将数据库与知识库相结合,设计和开发出了一个检索和预报二元及部分三元熔盐系相图特征的专家系统。该数据库包括各类已知熔盐相图特征的实验数据及熔盐系各种元素的化学键参数,而知识库为训练好的人工神经网络,通过人机对话形式提供相图特征的各种信息。给出了３个实际应用例子,对预报结果进行的实验验证表明该专家系统对未知相图特征的预报是可靠的。     

预氧化的金属及合金在Na_2SO_4熔盐中的电位

测试了经900℃空气中预氧化的Ni、Co、Cr及Ni-Cr、Co—Cr、Ni-Al、Fe—Al合金试样在900℃Na2SO4熔盐中的电位。建立了带氧化膜金属及合金在熔盐中的电位理论模型,预氧化金属及合金在熔盐中的电位与氧化膜的种类、氧化膜中电子和离子迁移数的大小、氧化速度(表现为电流i)以及界面反应极化阻力有关。预氧化金属及合金试样在熔盐中的电位的测试结果,与此理论模型相一致。     

恒电流充电技术研究涂装金属腐蚀行为的数据解析

对涂装金属体系通入恒定电流进行极化，测量的充电曲线数据可以用多种方法进行解析。提出使用数值微分方法求出充电曲线的一阶和二阶导数，将充发微分方程式转变为线性方程，从而很容易求出涂装体系的等效电路参数。     

二元系液相分层规律及会溶和偏晶温度的预报

固相生成金属间化合物的液相分层二元系在Ｍｉｅｄｅｍａ的Δ—Δｎｗｓ１／３图中,分布在Δ＞１．３的区域,然而在该区域混杂有固相没有金属间化合物的液相分层二元系。为了消除这种混杂现象,应用扩展的Ｍｉｅｄｅｍａ合金元胞模型研究了金属液相分层二元系固相能否生成金属间化合物的规律。在由原子参数Δ与Δｎｗｓ１／３及ΔＺ张成的多维空间中,上述两类二元系各自分布在特定的区域。据此结果,以Δ,Δｎｗｓ１／３,ΔＺ,ＲＡ／ＲＢ作为人工神经网络的输入特征量,采用误差反向传递算法,利用经已知样本集训练的人工神经网络对上述二元系的会溶温度和偏晶温度进行预报。预报结果与实测结果符合较好     

熔融LiF—BeF_2体系的定压分子动力学模拟

用定压分子动力学模拟,研究了熔融LiF—BeF_2,LiF—2BeF_2和LiF—3BeF_2体系。分析了模拟给出的径向分布函数、配位数、键长以及扩散系数和速度自相关函数。所得主要结果是:BeF_2体系原来存在的网络结构,随Li~+离子的浓度增加而削弱和破坏,但并不接近LiF结构。     

MATHEMATICAL MODELLING OF FLOW PHENOMENA IN METAL BATH COVERED WITH MOLTEN SLAG

By use of the two-component LDA and high speed camera,the water model of the flow fieldin metal bath under molten slag layer has been tested.On the basis of experimental results,theflow boundary conditions of liquid metal at the slag-metal interface of a gas injecting bathwere deduced.The flow field and the turbulent parameters of the metal bath covered with slagwere solved by the vorticity-stream function method.The results reveal that the flow velocity,turbulent energy and circulating rate of the melt under slag are lower than that of withoutslagcover.Another one “dead zone” of the lowest turbulent energy is formed in the top layerunder cover of slag near the ladle linning.     

熔渣下金属熔池流动现象的数学模拟SCIEI

应用二维激光测速仪和高速摄影机对带有渣层的金属熔池流场的水模型进行了试验研究。根据研究结果提出熔渣-金属界面处的流动边界条件,用涡量-流函数法求解了有渣金属熔池的湍流特征。结果表明,熔渣下金属熔池的流动速度、湍动能和循环流量均显著低于无渣金属熔池。除包底区外,顶部渣层下近包壁处也有一个湍动能很低的“死区”。