燃烧合成Si3N4和SiC复相材料的相稳定性热力学分析

为了提高Si3N4产率和降低成本,采用硅粉、氮气作为原料,碳、二氧化硅作为稀释剂,卤化铵作为化学激励剂,通过机械活化和化学激励法燃烧合成制备Si3N4和SiC复相原料。热力学分析表明:特定的工艺条件下氧化硅和碳替代氮化硅作为稀释剂,当氧化硅和碳含量约30wt%时,能得到氮化硅和碳化硅复合陶瓷粉体。以碳的活度为1计(ac=1),燃烧合成时两者稳定共存的温度为1647K;同时,增大氮气压力和降低氧分压是硅粉完全氮化的条件,而不宜提高合成温度。当满足特定工艺条件时(原料加入量为9%Si3N4及15%淀粉和SiO2的混合物、氮气压力大于3MPa、5小时磨研),燃烧合成产物的主晶相为Si3N4、SiC和Si2N2O,而无游离硅,此产物是烧结Si3N4和SiC复合陶瓷或制备Si3N4结合SiC耐高温材料的理想原料。     

一种实测红外图像波段拓展方法研究

红外图像获取是红外成像仿真中的关键环节.针对仿真应用中无法获得多波段红外数据的问题,提出了一种把实拍某波段红外图像拓展到其他波段的方法.首先,利用定标曲线将热像仪电平数据定标得到对应视点处的温度值,然后去除探测器效应和大气效应,得到目标自身的辐射值,由此反推出对应的温度值,再由此温度值计算得到想要拓展波段内的辐射值,最后量化为红外图像.给出了实测红外图像由3～5 μm拓展到8～12μm和由8～12μm拓展到3～5μm的仿真结果.并从仿真数据和实测数据的统计特性验证了该方法的可靠性.     

水热合成钨前驱体-碳热还原-碳化制备超细纳米级碳化钨

提出了一种以水热合成的PbWO₄为原料,然后通过碳热还原-碳化获得超细WC的方法。以PbWO₄为钨中间产品,避免了氨氮试剂的引入;采用碳还原的方式可避免水蒸气的产生,抑制了钨粉的长大。结果表明：在初始pH为7.0、反应温度为160 ℃,反应时间为4.5 h的条件下,Na₂WO₄溶液中99.9%（质量分数）以上的W以PbWO₄的形式回收。然后采用低温碳还原PbWO₄,在C:W摩尔比为5、950 ℃的条件下还原3 h,获得了W和C的混合物,该混合物中预加富余的C有助于抑制钨粉的团聚。然后将W和C混合物高温碳化,在1200 ℃下反应6 h,获得了粒径约为60 nm的WC粉末。     

采煤工作面瓦斯涌出量分源计算

为了精确测定群煤层采空区混合瓦斯中本煤层和邻近层的瓦斯涌入比例,提出利用稳定同位素技术分析近距离煤层混合瓦斯来源及比例。以屯兰矿为研究对象,通过测试开采煤层及上下邻近煤层解吸气体中甲烷的碳氢同位素、乙烷的碳同位素值,分析各值的分布特征;测试工作面推进到不同位置时采空区顶板断裂带(高抽巷、顶板走向钻孔)和上隅角附近的混合气体碳氢同位素值,建立三端元混合瓦斯源判识数学模型,计算各混合气体的瓦斯源比例。研究结果表明：屯兰矿上组煤解吸烷烃的碳氢同位素中位值存在差异,其中甲烷和乙烷的碳同位素中位值差异较大,氢同位素中位值差异较小,在测试中不宜作为端元气体;12505综采工作面采空区顶板断裂带和上隅角位置各煤层瓦斯涌入比例呈现动态变化规律,瓦斯涌入分为02^#煤层瓦斯涌入阶段、2^#煤层瓦斯涌入阶段和瓦斯稳定涌入阶段,顶板断裂带内瓦斯稳定涌入阶段混合瓦斯来源于02^#、2^#和4^#煤层的平均比例分别为60%、30%、10%,上隅角和埋管管路中瓦斯稳定涌入阶段混合瓦斯来源于02^#、2^#和4^#煤层的平均比例约为13%、50%、37%。与传统分源预测法相比,利用稳定同位素示踪分源预测法能够动态分析回采期间不同地点的瓦斯来源,可为瓦斯精准治理提供更有效的依据。

     

湿法冶金研究趋势：基于1975—2019年《Hydrometallurgy》文献的综述（英文）

当代湿法冶金已发展一百多年,相关领域的论文越来越多。《Hydrometallurgy》是湿法冶金领域最有代表性的期刊,基于对该期刊的文献计量分析,从全局角度获得湿法冶金的研究发展趋势。首先,关键词突发性筛查结果显示,稀土、回收循环、锂、离子液体和钍是近些年的研发热点,对这些热点的经济和技术背景进行探讨。其次,生物冶金文献的比例从早期的5%快速增长到近些年的13%,且相关论文主要是生物浸出。在湿法冶金过程中直接制备材料和离子印迹技术是近些年出现的新技术。第三,新出现的仪器分析方法如X射线吸收精细结构谱、基因测序和高分辨断层扫描能促进人们对湿法冶金机理的深入理解。最后,绘制并分析世界主要研究机构的合作图谱。     

聚变堆面向等离子体SiC/Cu梯度材料的制备与评价

用超高压梯度烧结法制备出了成分分布从0~100%的接近理论密度的SiC/Cu聚变堆面向等离子体功能梯度材料.化学溅射实验表明其CD₄产额与二次纯化石墨相比降低了80%;热解吸放气率约为石墨的10%;在398MW/m²的激光热冲击下,材料表面出现疲劳裂纹和化学分解现象;原位等离子体辐照结果显示陶瓷材料表面出现一定程度的溅射损伤.     

黄骅拗陷前第三系砂岩矿物成分泥岩化学成分与地层划分

黄骅拗陷前第三系砂岩骨架矿物成分,泥岩化学成分的分析测试结果说明,砂岩类圆及泥岩微量元素、常量组份因地层时代不同而存在显着差异,统计量聚类分析表现为同一时代样品相聚成群,不同时代样品则相关性很差。在表征本区中生代、晚古生代地层岩石矿物学、化学特征的同时,利用这一规律对本区地层划分,特别是对缺少化石及其它标志的不同时代红层迭置剖面的划分,可以获得独特的效果。     

铜冶炼过程及成本控制数学模型的建立与应用

在满足生产工艺、产能和质量的前提下实现原料最优搭配、生产组织最优化是确保生产企业利润最大化的必要条件。本文结合铜冶炼生产工艺、生产组织、生产成本及其之间的作用规律,搭建了数学模型寻求最优解,以实现标准化运作。此模型已在实际应用中得到完善和检验,可以满足以下需求:为原料采购、工艺调整、生产过程及成本控制提供简洁、高效、快速的决策参考方案;为标准化操作提供有效的工艺解决方案;为生产组织协调和预判提供高效的解决方案;为生产工艺控制及工艺技术人员的培养提供参考方案。     

CuO-Al铝热体系超重力熔铸W-Cu梯度复合材料

对添加W颗粒的CuO-Al体系的绝热温度进行了计算分析,而后在超重力场中点燃添加20％质量分数W颗粒的CuO-Al铝热剂压块,通过分析获得的W-Cu复合材料显微组织发现,W含量分布不均匀且质量分数较低.将纯W颗粒压片置于CuO-Al-W铝热剂压块底部,超重力场中燃烧熔铸W-Cu复合材料,对其进行显微组织、相结构及硬度分布的研究,结果表明,沿超重力方向材料底部W含量较低(60％～65％),中部W含量较高(80％～89％),顶部W颗粒呈链状、团簇状聚集状态且含量较低(＜40％),结合硬度及相结构的检测结果,表明合金材料中沿超重力方向W成分呈连续梯度变化,并对其成型机制进行了初步分析,认为W成分连续梯度变化是由超重力燃烧熔铸工艺特点所决定的.     

自蔓延高温合成(SHS)氮化铝反应机制的研究

本文采用自行设计的铝箔包覆淬火新方法,获得了自蔓延高温合成AlN过程中不同阶段的燃烧产物,通过SEM观察和热力学分析,研究了自蔓延高温合成氨化铝的反应机制．研究结果表明,自蔓延高温合成氮化铝的形成过程是铝蒸发后,铝蒸气与氮气反应,最终形成氨化铝．其形成过程以VC机制为主．