镧在碳锰纯净钢中合金化作用的研究

应用TEM,SEM和XRD研究碳锰纯净钢中镧的存在形式,分布和合金化行为。研究结果表明,镧在碳锰纯净钢中的存在形态有固溶L a、夹杂物和稀土第二相(L aP,L a-F e-P及L a-F e共晶)。固溶L a在晶界多于晶内,渗碳体中多于铁素体内,并形成合金渗碳体。L a改变珠光体的形态、分布和数量,减小珠光体的片层间距和渗碳体的片厚。适量稀土能降低S和P在晶界的偏析,避免有害的稀土第二相生成。     

锌和镀锌钢的稀土表面改性

通过在Ce(NO_3)_3水溶液中对锌和电镀锌钢进行化学转化(钝化)处理,在试样表面形成了铈转化膜。利用电子探针显微分析(EPMA)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等研究了转化膜的形貌、成分和结构,探讨了锌表面铈转化膜的形成机理。在氯化钠溶液中测定了试样的腐蚀率、极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)等腐蚀性能参量,并与未钝化和普通铬酸盐钝化试样的情况作了对比。结果表明,本实验得到的锌表面稀土转化膜主要是由CeO_2、Ce_2O_3和ZnO组成的复合氧化物膜,铈转化膜的存在阻碍了锌在电化学腐蚀过程中的阴极反应和阳极反应,导致电荷传递电阻增大,腐蚀率降低。在一定条件下,铈转化膜对锌和镀锌钢的肪蚀效果优于铬酸盐转化膜。     

镧对纯净钢夹杂物和耐腐蚀的影响

通过观察纯净钢中稀土夹杂物的形态，测试电化学腐蚀EIS谱和极化曲线，研究稀土元素镧对纯净钢耐腐蚀性能的影响。试验结果表明，镧加入纯净钢中，可变质夹杂物和改善夹杂物形态，从而提高了纯净钢耐腐蚀性能。     

锌表面稀土化学钝化及耐蚀性研究

采用三价铈盐对锌进行化学钝化处理 ,研究了有关工艺参数对锌表面稀土转化膜耐蚀性的影响 ,测量了钝化过程中试样的交流阻抗谱 (EIS)和表面显微硬度的变化 ,探讨了稀土转化膜的形成机理 ,并对成膜动力学进行了分析。随着钝化液的铈盐浓度、pH值、温度和处理时间的增加 ,稀土转化膜的耐蚀性也相应提高 ,一定条件下可达到或优于铬酸盐钝化的防蚀性能。稀土钝化成膜反应动力学符合Arrhenius方程 ,反应活化能约为 6 4 8kJ/mol。     

稀土Ce,La对Q345B钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为的影响

通过周浸实验、失重分析、交流阻抗谱测试、动电位极化曲线和SEM等方法,对含有徽量稀土铈(Ce)和镧(La)的Q345BRe钢和普通Q345B钢在模拟工业大气腐蚀环境下,进行了耐腐蚀性能比较实验.结果表明,复合加入稀土铈和镧后,Q345B钢耐蚀性能获得了明显的提高,腐蚀形貌也发生了变化.     

氮对奥氏体不锈钢耐点蚀性能的影响及机理探讨

本文采用腐蚀实验和电化学方法研究了氮对00Cr18Ni8奥氏体不锈钢耐点蚀性能和钝化行为的影响。结果表明,钢中加入氮后,其耐点蚀性能及钝化性能明显提高。00Cr18Ni8钢中加入0.1％N可使得它具有优于304L钢的耐点蚀性能和钝化性能。本文还采用电化学测量和X射线光电子能谱研究了不锈钢表面钝化膜的成分相结构。按照实验结果,氮的作用归结如下:1)阻滞Cr的溶解而使得膜内铬的富集程度增加;2)调节膜内结合水的量而阻滞了Cl~-的吸附和渗透;3)消耗了微孔内的H_-~+阻止孔内pH值的降低,使其易于钝化;4)金属/膜界面形成了氮化物而改善了钝化膜的稳定性。     

铈镧比对铈基抛光粉性质的影响研究

铈镧比是影响铈基抛光粉的物理化学性质和性能的关键因素之一。本文用沉淀法制备了不同铈镧比的抛光粉,研究结果表明,铈、镧组分形成了稳定的复合碳酸盐前驱体,煅烧后形成晶相单一的复合氧化物。当铈在铈镧中占比为95%时,抛光粉的一次粒径小于100 nm,且团聚效应较弱。中低铈(≤85%)抛光粉团聚效应明显、平均粒度大,但短时间内对K9光学玻璃切削力更强;高铈(85%、95%)抛光粉的切削力则更为持久;镧的少量掺杂有利于提升铈基抛光粉对K9光学玻璃切削力的强度和持久性。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镧铁合金、铈铁合金和镧铈铁合金中主量稀土

镧铁合金、铈铁合金和镧铈铁合金主要用作钕铁硼永磁材料或钢铁材料的稀土添加剂，而快速准确测定镧铁合金、铈铁合金和镧铈铁合金中主量稀土含量对产品的质量控制具有重要意义。采用盐酸-过氧化氢溶解样品，选择La 492.098 nm、Ce 447.124 nm为分析谱线，建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镧铁合金、铈铁合金和镧铈铁合金中主量稀土的分析方法。讨论了基体浓度、共存元素干扰等对测定的影响。结果表明，当铁质量浓度不大于0.2 mg/mL和镧(铈)质量浓度不大于20μg/mL时，基体效应可以忽略。样品中共存稀土元素和钙、镁、铝、锰、镍、硅、硫、磷等非稀土元素对稀土测定的影响可以忽略。镧、铈质量浓度在1.00～20.00μg/mL范围内与其对应的发射强度呈线性关系，校准曲线线性相关系数均为0.999 9。按照实验方法测定镧铁合金样品中镧，铈铁合金样品中铈，镧铈铁合金样品中镧、铈，结果的相对标准偏差为(RSD,n=11)均小于3%。按照实验方法测定镧铁合金、铈铁合金和镧铈铁合金内控样品的主量稀土含量，结果与草酸盐重量法测定结果一致。     

经济型热轧TRIP钢的成分对组织和性能的影响

研究了不添加任何贵重合金元素的经济型热轧TRIP钢.在实验室用真空感应炉冶炼了不同碳、硅、锰含量的试验钢,经控制轧制和随后二阶段控制冷却获得3 mm厚的热轧TRIP钢薄板,分析研究了经济型热轧TRIP钢中碳、硅、锰等元素对组织和性能的影响.试验结果表明:在不添加任何贵重合金元素的情况下,通过合适的轧制与冷却工艺可使碳的质量分数为0.09%时获得TRIP效应;增加碳、锰含量可以提高钢的抗拉强度;锰含量对性能的影响规律与碳含量有关;硅可以在不影响伸长率的情况下提高钢的强度.仅通过控制钢中的碳、硅、锰含量,在相应的轧制和冷却条件下可获得600 MPa级和800 MPa级热轧TRIP钢,其强塑积分别达到21833 MPa·%和24650 MPa·%.     

彩色涂层钢板前处理中化学转化膜对其产品性能的影响

通过对彩色涂层钢板前处理中化学转化膜（表面调整膜和化学钝化膜）形成机制及其作用的分析,讨论了化学转化膜在前处理工艺中的重要性,确定了化学转化膜功能元素的附着量与彩色涂层钢板耐反向冲击和T-弯性能之间的对应关系,找到影响彩色涂层钢板其主要力学性能的表面调整和化学钝化之间相关系数的最佳范围。     

Study on Physical and Chemical Behaviors of Rare Earths in Preparing Ceramic Tube Supported Palladium Film by Electroless Plating

The rare earths of ytterbium, lanthanum, praseodymium, neodymium and their binary mixtures were respectively added into the traditional electroless plating solution to prepare thin palladium film on the inner surface of porous ceramic tube. The experimental results shows that the addition of rare earths increases palladium deposition rates and the binary mixtures are superior to the single rare earths and the mixture of ytterbium-lanthanum is the most efficient. Adding the mixture of ytterbium-lanthanum can also reduce the plating temperature by 10～20 ℃, shrink the metal crystal size and improve the film densification compared to those by traditional electroless plating. A thin palladium film with 5 μm was prepared and the film made a highly pure hydrogen with a molar fraction of more than 99.97% from a H2-N2 gas mixture. More attentions were paid to analyze the physical and chemical behaviors of the rare earths in palladium film preparation.     

稀土对LF_(21)铝合金电解着色膜耐磨性能的影响

本工作采用平面磨耗法对添加稀土的LF_(21)铝合金电解着色膜层耐磨性进行了较为系统的研究。结果表明:电解液浓度、电流密度、温度、时间、稀土含量等对电解着色膜耐磨性能均有较大影响。稀土的加入可以明显地提高耐磨性能,含量以0.30％为宜。     

稀土在金属与合金防腐技术中的应用

稀土在金属与合金的高温氧化与硫化作用中具有明显的抗蚀特性。这一特性与合金表面形成一层致密稀土膜有关。     

稀土对铁基自熔合金自熔性的影响

制备了含稀土的铁基自熔合金并考察了这种自熔合金在氧－乙炔火焰喷焊过程中的自熔性。结果表明，适量的稀土可以非常显著地改善铁基自熔合金的自熔性。这可归因于稀土可降低铁基自熔合金中表面活性元素氧和硫的含量，从而改善了喷焊过程中合金熔滴间的相互润湿，加速了其向喷焊层融合，减少了合金熔滴表面生成氧化膜的可能性。     

氮,氮,氮′,氮′-四辛基-3-氧戊二酰胺色谱柱分离-电感耦合等离子体质谱法测定混合稀土氧化物中重稀土

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定稀土元素时,轻稀土元素Ce、Nd、Sm的氧化物等复合离子严重干扰重稀土元素Tb、Dy、Ho、Er的测定,因此对混合稀土中重稀土元素进行测定前一般需要先对其分离富集。实验在样品溶解后,将N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)用硅藻土吸附后装柱,以0.1 mol/L HNO₃为样品溶液介质上柱,通过控制洗脱液的种类、酸度以及洗脱液流速,实现了轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd与重稀土元素Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的分离和富集,建立了ICP-MS测定混合稀土氧化物中重稀土元素的方法。实验表明:控制洗脱流速为2.0 mL/min,用pH 2.0的HNO₃淋洗至淋洗体积约为500 mL,继续收集洗脱液,并用ICP-MS检测其中Nd₂O₃含量,直至洗脱液中Nd₂O₃的质量浓度小于200 ng/mL,可将轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd及少量Y、Sm、Gd洗脱;再改用350 mL 1 mol/L HCl洗脱重稀土元素,可实现重稀土元素与La、Ce、Pr、Nd及部分Y、Sm、Gd的分离;通过选择¹⁵⁹Tb、¹⁶³Dy、¹⁶⁵Ho、¹⁶⁷Er、¹⁶⁹Tm、¹⁷²Yb、¹⁷⁵Lu为测定同位素可消除质谱干扰。将实验方法应用于混合稀土氧化物中重稀土元素的测定,加标回收率在93%～110%之间,相对标准偏差(RSD,n=8)在1.1%～10%之间。     

Preparation and Performance of Rare Earths Chemical Conversion Film on Magnesium Alloy

Golden yellow cerium conversion film was obtained on magnesium alloys surface by immersion method and the preparation parameters were established. The influence of different process parameters on the surface morphology and performance of the conversion film were analyzed by means of SEM and electrochemical method. Formation dynamics about cerium conversion film on magnesium alloy in solution containing cerium salt and the anti-corrosion behavior of the conversion film in 3.5% NaCl solution were studied by electrochemical method respectively. The results shows that the conversion film is more compact at room temperature when concentration of cerium sulfate is 10 g·L-1 in the solution; the open circuit potential of the magnesium sample moves up to positive direction about 100 mV, the surface of conversion film becomes even and lustrous, and the adhesion intensity of conversion film increases when adding aluminum nitrate into the solution containing cerium salt. The pH value of the solution and immersion time of the sample in the solution also affect the surface morphology and anti-corrosion property of the conversion film. After covered by rare earths conversion film, the anti-corrosion property of magnesium alloy is obviously improved. Rare earth conversion film has self-repairing capability in corrosion medium.     

EDTA滴定法测定稀土铝中间合金中稀土总量

准确测定稀土铝中间合金中稀土总量,对于有效控制稀土铝中间合金的生产技术和产品质量具有重要意义。用400g/L氢氧化钠溶液溶解试样,此时,稀土与氢氧化钠反应生成氢氧化稀土沉淀,而铝与氢氧化钠反应后以偏铝酸根的形式留在了试液中,过滤,实现了铝与稀土元素的分离;用盐酸溶解沉淀,加入氢氟酸,此时稀土和氢氟酸反应生成氟化稀土沉淀,而铁与氢氟酸反应形成络合物留在溶液中,过滤,实现了干扰元素铁与稀土元素的分离;加入盐酸和高氯酸溶解沉淀,用抗坏血酸还原残留铁(III),乙酰丙酮溶液掩蔽残留的少量干扰元素铝,控制pH 5.5,以二甲酚橙作指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红紫色变为亮黄色即为终点,建立了EDTA滴定法测定稀土铝中间合金中稀土总量的方法。将实验方法用于稀土铝中间合金(镧铝、钐铝、铒铝、钇铝)试样中稀土总量的测定,并在试样中分别加入不同量的于950℃马弗炉中灼烧过的高纯氧化镧、高纯氧化钐、高纯氧化铒和高纯氧化钇试剂进行加标回收试验,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)不大于0.30%,加标回收率为99.6%~100.4%。选取镧铝、钐铝试样,按照实验方法测定其中稀土总量,并采用国标GB/T 31966—2015中的草酸盐重量法进行方法比对试验,测定结果基本一致。     

Study on leaching rare earths from bastnaesite treated by calcification transition

Extracting rare earths from bastnaesite concentrate treated by calcification transition was studied through the single factor test and XRD patterns of bastnaesite after calcification and slags after leaching in HCl solution. And the effects of the main calcified parameters such as temperature, liquid/solid and calcified time on transition performance of bastnaesite were investigated. It was found that under the optimal conditions of calcification temperature of 250 oC, liquid/solid of 20 mL/g, calcification time of 180 min, the highest leaching rate of rare earth were obtained, with the leaching ratio of rare earths 83.70% and Ce 77.01%, La 90.55%, Nd 92.03%, respectively; loss rates of fluorine with different calcification conditions were always less than 1% and XRD patterns of calcification slags and leaching slags showed that fluorine existed in the form of CaF2.     

重量法测定镧镍合金中稀土总量

准确测定镧镍合金中稀土总量,对于有效控制镧镍合金的生产技术和产品质量具有重要意义。因镧镍合金中镍含量在50%(质量分数,下同)以上,其他共存元素中钴约10%、锰约5%,故很难通过单一分离方式彻底分离共存元素。实验依次采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀方式分离共存元素,进而对镧镍合金中稀土总量的测定进行探讨。试样经盐酸和硝酸溶解,采用氢氟酸、氨水、草酸沉淀稀土,逐一分离去除干扰元素,在pH值为1.8~2.0条件下,稀土元素沉淀为草酸稀土,950℃灼烧草酸稀土生成稀土氧化物(不含氧化钍),再以镧对氧化镧换算成金属稀土总量。盐酸-硝酸能够完全平稳溶解试样,且测定结果(30.42%)与参考值(30.43%)相符;采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀的分离方式很好地去除了镍、钴、锰、铝、铜、铁等非稀土杂质;按照实验方法测定镧镍合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.50%;加标回收率为 99%~101%。按照实验方法选取两家实验室对镧镍合金中稀土总量进行测定数据比对,结果基本一致并与参考值相符。     

三溴偶氮胂分光光度法测定镁合金中稀土总量

采用三溴偶氮胂分光光度法,以盐酸分解含单一或混合轻稀土镧、铈、镨、钕和中稀土钐、钆的镁基合金,25 mL溶液中0.6 g/L显色剂用量为3～8 mL,盐酸浓度为0.5～1.0 mol/L,在640 nm波长下测定了镁基合金中的稀土总量。基体镁对测定无干扰。轻、中稀土总量的质量浓度在0.2～0.8 μg/mL范围内与吸光度呈线性,相关系数R²在0.999以上,表观摩尔吸光系数ε_RE为(1.10～1.19)×10⁵ L·mol^-1·cm^-1。按照实验方法测定各类稀土镁合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不超过1.6%;并与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果相一致。