铱的加工特性和应用

1.前言铱的发现比铂晚50多年.铱具有非常独特的物理化学性能,它熔点高(2447℃),比铂的熔点高700℃左右,硬度也高(无论是铸态、加工态或退火态均为铂的5倍多).还具有高的弹性模量和低的泊松比,因此它的塑性远不如铂,在1600℃以上的大气中才有较好的加工性能.铱的另一个特点是在所有金属元素中它最耐蚀.不溶于所有的无机酸,不被其他金属熔体(例如Pb、Zn、Ni、Fe、Au等)侵蚀.与其他铂族金属不同,它与W、Mo、Ta一起加热时不发生反应;能耐许多熔融试剂(例如氢氧化物)和高温硅酸盐的侵蚀.铱的这些宝贵性能使它能在非常苛刻的条件下使用.     

铱及铱铑合金的高温氧化性能研究

将纯铱及不同铑含量的铱铑合金锭,在空气中于1550℃氧化10 h,研究样品失重和晶相组织变化。失重实验表明,铱及铱铑合金的失重率随着铑含量的增加而减小;铑含量为30%~50%的铱铑合金失重率仅为纯铱的一半。晶界观察发现,铱及铱铑合金锭在高温氧化环境下均发生晶界氧化腐蚀;随着铑含量的增加,晶界氧化深度变浅,宽度变窄;含铑70%~80%的铱铑合金表面腐蚀轻微。能谱分析结果表明,氧化后样品表面铱的含量明显降低。研究结果表明铱的腐蚀是氧化挥发所致,在合金中增加铑的含量可以提高铱铑合金的高温稳定性。     

熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展

铱优异的理化性能使其成为高温抗氧化防护领域最重要的涂层材料之一。对制备铱涂层的多种方法进行了比较和分析,在此基础上,介绍了熔盐电沉积法制备铱及其合金涂层的装置和沉积前处理,讨论了熔盐体系、温度、电流密度及波形、环境气氛等工艺参数对涂层制备的影响,总结了铱及其合金涂层的性能和应用,指出了尚需研究的若干关键问题。     

铱及其合金制备工艺的研究进展

由于具有熔点高、化学性质稳定、高温抗氧化性能好等特点,铱及其合金被广泛用于高可靠电触头、耐腐蚀坩埚、抗高温氧化涂层、热电偶、汽车发动机火花塞等零部件。系统地综述了铱及其合金的熔炼、粉末冶金、变形处理和化学气相沉积等制备工艺,并重点介绍了国内外在铱及其合金微合金化方面的研究思路和研究成果。最后展望了铱及其合金制备工艺的研究方向。     

铱涂层的制备及性能

通过离子镀方法,在难熔金属Mo表面成功制得Ir涂层,制得的Ir涂层呈亮银白色且表面均匀,并分别采用X射线衍射及扫描电镜技术对其结构和微观形貌进行分析。结果显示:涂层均匀致密呈山丘状,无明显缺陷,Ir涂层呈多晶态,并沿(111)晶面优先生长,Ir涂层与基材结合良好,铱涂层抗氧化性能良好。     

铱板加工工艺研究及铱坩埚研制

针对我国生产的铸造铱坩埚存在众多问题,研制出一种生产铱坩埚的新工艺,较详细地介绍了制造铱坩埚的工艺流程和具体生产方法。     

塑性铱的研究及其应用

铱虽具有面心立方晶体结构,但其压力加工性能却很差。作者概述铱加工性能研究的和现状,通过对加工工艺的选择和工艺参数的控制,获得了具有室温塑性铱片,并用它制作了内径４．３ｍｍ以上的铱流口。该铱流口在生产实验中将ＣＥ型耐火纤维生产线的炉龄提高了１倍多。     

钽合金高温抗氧化铱涂层的制备

采用特殊工艺在Ta-12W表面制备过渡层,然后电镀出致密的铱涂层。研究了制备铱涂层的微观形貌、成分和抗氧化性能。分析表明,通过电镀的方法,可以在Ta-12W基体上制备出连续、均匀的铱涂层,在1700℃时涂层的抗氧化寿命可达到15min。     

高温抗氧化铱涂层材料的研究进展

铱涂层具有良好的抗氧化性能、高的电导率、很强的催化活性以及很好的抗腐蚀性等.这使它在电学、抗氧化涂层、催化领域都有广泛的应用.文章阐述了高温抗氧化铱涂层材料的研究发展现状及其应用领域,介绍了其主要制备方法和存在的问题,并且预测了铱涂层将来的发展趋势.     

Platinum and Iridium Coatings Obtained by Double Glow Plasma Technology

Pt and Ir coatings were produced by double glow plasma technology on the surface of Ti alloy substrates. The chemical compositions of the coatings were determined by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The microstructure and morphology of the coatings were observed by scanning electron microscopy. The hardness and elastic modulus of the coatings were estimated by nanoindentation. The measurements of adhesive forces of the coatings were performed with scratch tester. The results indicated that the Pt and Ir coatings displayed the preferred (220) orientation due to the initial nuclei with preferred growth on the surface of the substrates. The interface between the Pt coating and substrate exhibited no evidence of delamination. The Ir coating was composed of irregular columnar grains with many nanovoids at the interface between the coating and substrate. The mean values of hardness for Pt and Ir coatings were 0.9 GPa and 9 GPa, respectively. The elastic modulus of Pt and Ir coatings were 178 GPa and 339 GPa, respectively. The adhesive forces of the Pt and Ir coatings were about 66.4 N and 55 N, respectively. The Pt and Ir coatings adhered well to the Ti alloy substrates.     

Ir坩埚铸造过程中温度场的有限元模拟

为了克服传统Ir坩埚铸造研究中需占用大量Ir和资金的缺点,作者采用有限元方法计算了3种不同尺寸的Ir坩埚在铸造过程中的温度场变化特点.通过对计算结果的分析,有效地预测了缩孔在Ir坩埚壁出现的位置、浇口处缩孔的位置和形状等特点,同时给出了Ir坩埚底部中心处在凝固过程中的温度与时间关系的曲线.对于Ir坩埚实际铸造过程的工艺制定和优化具有指导作用.     

难熔金属高温抗氧化铱涂层的研究进展

铱具有高熔点和良好的化学惰性,是宇航工业领域1800 ℃以上难熔金属高温抗氧化涂层的首选材料。本文阐述了难熔金属表面制备铱涂层的迫切性和必要性,对铱的特点与性质进行了详细介绍,以及从美国、日本、欧洲和中国对铱涂层的制备方法和应用背景进行了综述,重点介绍了双辉等离子技术在难熔金属表面制备铱涂层的技术优势和组织结构。     

高熔点单晶生长用铱坩埚制备技术及应用

铱坩埚作为高熔点单晶生长容器具备高温性能优异、耐持久性、温度场均匀、抗氧化中毒、良好的抗热震性等性能。采用高频熔炼热浇铸和热加工制备了大直径铱坩埚,具有材料纯度高、晶粒细小、组织均匀、致密度高、加工性能优异等特点,其高温力学性能、热稳定性和服役寿命等均有明显提高。在不同温度进行退火处理,并进行了显微组织分析和显微硬度测试。结果表明,适当的退火温度和加工率可以降低铱板材的硬度,改善材料的塑性变形及加工能力。获得了适合大直径铱坩埚热加工制度为：退火温度在1300~1500℃,道次加工率为10%~15%。     

铱磷光配合物的合成、颜色调控方法及应用研究现状

铱磷光配合物具有良好的热稳定性,相对短的激发态寿命,发光效率高以及发光颜色容易调节等优势,成为迄今性能最为优异的有机发光材料,在OLED中的应用备受关注。围绕铱磷光配合物的结构、合成方法、颜色调控方法以及应用等方面展开综述,获得了一些铱磷光配合物的构效关系,可用于指导铱磷光配合物的高效研发。阐述了铱磷光配合物发展过程中遇到的问题,并指明了铱磷光配合物的发展趋势和方向。     

铱单晶纳米线在不同应力状态下的变形行为

基于分子动力学模拟方法计算了铱单晶纳米线在室温下的拉伸和压缩变形行为。计算结果表明,铱单晶纳米线在拉伸和压缩时的力学性能均存在尺寸效应。铱单晶纳米线的拉伸和压缩变形行为具有非对称性,在拉伸条件下其伸长率为14%,而在压缩条件下表现出较好的塑性,在压缩过程中有堆垛层错产生,压缩应变达到0.499后模型还未发生断裂。     

纳米级铱单晶不同温度拉伸的分子动力学解析

针对面心立方金属铱单晶独特的韧脆变形特征,采用分子动力学方法研究了纳观尺度下的铱单晶在不同温度下的拉伸变形行为。通过分析不同温度拉伸过程中的应力应变关系,势能变化和原子构型图,认为随着温度的上升,纳米级铱单晶沿[100]晶向的弹性模量逐渐下降,抗拉强度也逐渐降低。温度为300 K时拉伸变形过程中在晶体内仅有少量空位和位错产生,600和800 K拉伸变形过程中在晶体内有滑移,位错和空位产生。     

水浸超声波探伤在黄金掺铱制品中的应用

采用水浸超声波探伤的方法对黄金掺铱制品进行快速检测,当扫查灵敏度增加到89d B时,可以观察到缺陷存在。用金相显微镜观察到样品中的铱,能谱扫描证实了铱的存在,为超声波探伤检测结果提供了佐证。