精铝电解质性质的研究(纯氟化物体系)

在NaF—AlF_3—BaF_2—CaF_2电解质体系中,初晶温度随分子比的增大而增大,氟化钡对初晶温度的影响甚微,在氟化钙含量为17％时,初晶温度最高,电导率随温度和分子比的提高而提高,随氟化钡和氟化钙含量的增大而减小。密度随分子比、氟化钡和氟化钙含量的增大而增大,随温度的提高而减小。氟化锂的加入使体系的电导率增大,使初晶温度、密度减小。     

2．1NaF·AlF_3─NaCl─MgF_2熔盐体系初晶点及电导率的研究

本文采用二因子二次回归正交设计研究了２．１ＮａＦ·ＡｌＦ３—ＮａＣＩ一ＭｇＦ２熔盐体系的初晶点及９４０℃时体系的电导率，用数理统计分析法得到了初晶点及电导率随体系中ＮａＣｌ和ＭｇＦ２含量变化而变化的二元二次方程．试验结果表明，体系初晶点随ＭｇＦ２含量增高而降低；而随ＮａＣｌ含量变化出现极大值，极大值点随ＭｇＦ２含量变化而变化，越过极大值点，初晶温度随ＮａＣｌ含量增加而下降．体系电导率随ＮａＣｌ含量增加而增大，而随ＭｇＦ２含量的变化出极大值，越过极大点电导率随ＭｇＦ２增加而减少。     

2.1NaF.AlF3—NaCl—MgF2熔盐体系初晶点及电导率的研究

本文采用二因子二次回归正交设计研究了２．１ＮａＦ．ＡｌＦ３－ＮａＣｌ－ＭｇＦ２熔盐体系的初晶点及９４０℃时体系的电导率，用数理统计分析法得到了初晶点及电导率随体系中ＮａＣｌ和ＭｇＦ２含量变化而变化二元二次方程。试验结果表明，体系初晶点随ＭｇＦ２含量增高而降低；而随ＮａＣｌ含量变化出现极大值，极大值点随ＭｇＦ２含量变化而变化，越过极大值点，初晶温度随ＮａＣｌ含量增加而下降。体系电导率随ＮａＣｌ含量增     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

二元Fe-xC合金熔体的流动性

利用回转振动式高温熔体粘度仪测量了Fe-xC（x＝2.0%～4.3%）合金熔体的动力粘度（μ）.结果表明,共晶Fe-C合金熔体的流动性（1/μ）与温度和熔体的自由体积呈线性关系;在1 350 ℃和1 450 ℃,Fe-xC合金的流动性随C量增加而增强,这与熔体的过热度增大和自由体积增加有关;熔点附近相同过热度（△T=20 ℃）的熔体的流动性随C量的增加而降低,这主要与熔体中的C-C键的增强有关.     

钾盐对铝电解质初晶温度的影响

针对国内某400kA电解系列电解质体系,采用全自动初晶温度测定系统分析了该系列氧化铝原料变化前后电解质的初晶温度,在此基础上,进一步研究了钾盐对电解质体系的初晶温度影响规律。对于研究体系,钾盐含量的增加使电解质初晶温度呈不同程度的降低,当分子比为2.2或2.4时,添加1%的KF,电解质体系初晶温度降低2.25~2.44℃。     

向铝电解质中添加锂辉石精矿的研究

向生产含0.6％si的变形铝合金的电解槽中添加廉价的锂辉石精矿,起到添加锂盐的作用。测定表明,锂辉石精矿在铝电解质中的溶解速度很大,并随氧化铝含量增加而增大,随分子比的提高而减小,电解质的初晶温度随锂辉石精矿的增加而降低。     

退火温度对高纯Al-1wt% Si合金组织及性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜观察,硬度、电导率的测试,观察高纯Al-1wt%Si合金中共晶相分布随再结晶退火温度的变化,研究其对材料组织、硬度及电导率的影响.结果表明,合金开始再结晶温度为300℃,晶粒开始长大温度为450℃;合金硬度值随共晶Si相固溶量的增大而升高,电导率随其固溶量的增大而降低;共晶Si相在a-Al基体中固溶时,退火温度高于450℃扩散系数增大、510℃达到固溶极限.     

时效温度和Cr含量对Cu-Ag-Cr合金性能的影响

研究了时效温度和Cr含量对70%冷轧变形的Cu-Ag-xCr合金的硬度、导电性能和耐蚀性能的影响。结果表明,Cu-Ag-xCr合金在450~500℃时效后,其硬度随时效温度增加而降低,随Cr含量增加而升高;时效温度和Cr含量对合金电导率的影响不大;随时效温度升高,合金耐蚀性降低;随Cr含量增加,腐蚀速率降低,耐蚀性提高。Cr含量为0.34%时,在450℃时效2h后,其综合性能较好,电导率为47.02 MS/m,硬度(HV0.1)达到128.34,耐腐蚀性较好。     

点焊电极纳米复合材料(CuCrZr/AlN)组织性能分析

用机械合金化、粉末冶金方法制备铜铬锆合金基纳米复合材料（CuCrZr／A1N）点焊电极。采用透射电镜TEM，扫描电镜能谱SEM等方法表征纳米复合材料的组织性能。结果表明，纳米复合材料的电导率随AIN含量的增加而降低；纳米复合材料的热导率随AIN含量的增加而降低；纳米复合材料的软化温度随AIN含量的增加而提高，当AIN含量为0．4％（质量分数）时，纳米复合材料的软化温度为900℃左右；综合考虑各项性能，当AIN含量为0．2％（质量分数）时，纳米复合材料有较好的综合性能适合做点焊电极。     

新型混合导电陶瓷Sm_(1-x)Sr_xAl_(1-y)Fe_yO_(3-δ)的制备及电性能

采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备Sm1-xSrxAl1-yFeyO3-δ(SSAF,x=0.10~0.20,y=0.10~0.70)系列新型混合导电陶瓷。利用TG—DTA、XRD、FTIR、Archimedes法和直流四线法分别对凝胶前驱体的热分解及相转化过程、烧结体的相结构、相对密度和电导率进行表征,研究烧结温度及Sr和Fe掺杂量对样品的结构、电性能及输运机制的影响。结果表明:凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成结晶良好的四方钙钛矿相纳米粉体;随着烧结温度的升高,Sm0.9Sr0.1Al0.5Fe0.5O3-δ(SSAF9155)陶瓷的电导率和相对密度都先增大后减小,1450℃烧结5h制得的SSAF9155陶瓷具有最高的电导率和相对密度;SSAF陶瓷的电导率主要取决于p型电导,且随Sr和Fe掺杂量的增加而增大,在中低温段电导率随着温度的升高而增大,遵从Arrhenius关系,导电行为符合p型小极化子跳跃导电机制;样品的表观活化能随着Fe掺杂量的增加而减小,随着Sr掺杂量的增加而增大。     

CsCl对NaCl-KCl-CsCl熔盐物理性质及铌涂层电沉积行为的影响

因其优异的综合理化性能,铌（Nb）被广泛应用于航空航天、核能和超导领域。其涂层制备方法中,熔盐电沉积技术沉积速率快、阴极电流效率高、绕镀性好,有望实现大规模工业化生产和应用。当前广泛使用的氟化物支持电解质体系毒性大、环保性差,亟待开展更环保的全氯化物支持电解质体系的开发工作。为实现支持电解质熔盐物性的调控和络合离子的稳定化,本文在NaCl-KCl体系中添加CsCl,制备全氯化物支持电解质体系,研究CsCl对支持电解质熔盐物理性质及Nb涂层电沉积行为的影响。结果表明,NaCl-KCl-CsCl三元混合熔盐的共晶温度约为485℃,随CsCl含量增加,熔盐的初晶温度先降低后增大,密度增大,电导率和表面张力减小。CsCl通过改变熔盐的初晶温度和电导率影响熔盐中离子的传质速度,进而影响电沉积Nb涂层的表面质量,其优选含量约为60wt.%。CsCl的添加可使熔盐中含氧络合离子NbOF63-的还原电位负于NbF72-,有助于获得不含氧杂质的Nb涂层。     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用.结果表明,B对Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

MgCl2-NaCl-KCl-CaCl2熔盐体系电导率估算与测定

本文建立了半理论半经验的电导率估算模型,并利用MgCl2-NaCl-KCl-CaCl2熔盐体系测定的电导率值与模型计算值进行了比较,结果表明混合模型可以很好的估算MgCl2-NaCl-KCl-CaCl2熔盐体系的电导率。本文还采用四因子二次回归正交设计研究了MgCl2-NaCl-KCl-CaCl2熔盐体系的电导率,用数理统计分析法得到了电导率随体系组分含量变化而变化的二元二次方程。实验结果表明,体系电导率随NaCl含量和温度增加而增大,随KCl、MgCl2、CaCl2含量增加而减小。     

铸造工艺对自生Mg2Si/Al-20Si复合材料组织及性能的影响

采用熔体直接反应法制备了Mg2Si/Al-20Si复合材料,研究了不同浇注温度、冷却强度对该原位自生复合材料组织及性能的影响.结果表明,浇注温度为750 ℃时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒均匀细小,力学性能较好;在过低或过高的浇注温度时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒变粗大,力学性显著降低.同时,随着冷却强度的增加,复合材料的力学性显著增强.     

循环热处理对喷射沉积Al-27%Si合金组织和性能的影响

采用喷射沉积技术制备Al-27%Si(质量分数)合金,研究循环热处理对其组织、残余应力和力学性能的影响。采用Ansys有限元模拟结合X射线检测评估Al-27%Si合金残余热应力的分布和大小。结果表明,喷射沉积Al-27%Si合金由均匀细小的初晶Si和α-Al基体组成,初晶Si的尺寸随热循环温度升高和次数增加而增大。Ansys有限元模拟结果显示喷射沉积Al-27%Si合金增强体Si颗粒受径向拉应力,Al基体受径向压应力,平均残余热应力为121 MPa,小于X射线法测的平均残余应力131.7 MPa。Al-27%Si合金屈服强度与残余热应力、Si相形貌和大小有关。循环热处理后,当Si相形貌和尺寸相当时,材料的屈服强度随残余热应力的降低而升高;当Si相尺寸随热循环增大时,在残余应力相当的情况下材料的屈服强度降低。     

过热度对HRB400凝固传热的数值模拟研究

以首钢水城钢铁典型钢种的连铸凝固传热过程为研究对象,应用Procast软件对HRB400,150方坯连铸的凝固传热过程进行数值模拟,研究钢水过热度对铸坯液芯长度和铸坯凝固质量的影响。研究表明：过热度每增加10 ℃,液芯长度延长0.404 m。随着过热度的增加,拉矫区高温区域不断增大,铸坯表面裂纹减少,但中心疏松和偏析增加;HRB400钢液浇注温度应控制在1 552 ℃以下,既可以保证铸坯内部质量又可以减少表面裂纹的发生。     

控制轧制低碳钢晶粒细化的定量金相研究

本文用定量金相法研究了第一道轧制(初轧)压下率及终轧温度对轧后奥氏体晶粒平均直径及铁素体晶粒平均直径的影响。结果表明,轧后奥氏体晶粒平均直径随第一道轧制压下率增加而减小,随终轧温度降低而增大;轧后铁素体晶粒平均直径随第一道轧制压下率增加和终轧温度降低而减小。在820℃(A_(r3)附近)终轧时,轧后铁素体晶粒最细小;略低于A_(r3)终轧会引起铁素体晶粒粗化。     

固溶处理对铸造Ti2.5Al1.5MoZr钛合金组织和性能的影响

对铸造Ti2.5Al1.5MoZr钛合金在不同固溶温度、不同冷速条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:在850~920℃范围内,随固溶温度的升高,该合金的显微组织逐步细化,短棒状初晶α相增加明显,α相间距增大,残留β相和转变马氏体增加,强度增加,塑性降低;随固溶冷却速度的增加,组织中的魏氏体逐渐减少,网篮状组织明显增加,初晶α相出现短棒化趋势,强度增加,塑性降低。     

镁合金微弧氧化电解液电导率的研究

在硅酸系中对AZ91D镁合金微弧氧化电解液电导率特性进行了研究,并深入分析了电解液电导率对微弧氧化工艺参数和陶瓷膜性能的影响。结果表明,电解液温度对微弧氧化电解液电导率影响较大,温度每升高10℃,电解液电导率约增加12%左右。随着电解液电导率的增大,起弧电压降低,膜层生长速率加快;陶瓷膜耐蚀性先增大后减小,陶瓷膜硬度增长趋势先较快后变缓。