带电粒子流控制技术在冶金过程中的应用及前景

介绍了利用固体电解质进行金属熔体无污染脱氧的技术。分析表明,其实质是氧离子在异相间的可控流动。根据炉渣的电化学特性,探讨了渣-金属间外加电场脱氧的可行性及特点。此外。提出了用固体氧离子膜技术从氧化物、熔渣中回收有价金属的可能性,并讨论了在MgCl2-NdCl3-MgO熔盐电解过程中,以MgO作为主要原料用固体氧离子渗透膜生产金属镁的环保新技术。确认冶金过程的带电粒子控制将是十分有前途的研究领域。     

M-A-B体系热力学状态图的计算机绘制

本文提出了计算M-A-B体系各种类型热力学状态图的新方法。可用于处理非直线问题。在AppleⅡ和IBM PC/XT机上编制了计算机通用程序。     

掺杂氧化铝对纳米钨粉烧结过程的影响

以碳热预还原和氢气深还原两步制备的纳米钨粉作为烧结原料,即先通过碳黑还原脱除三氧化钨中的大部分氧,再以氢还原脱除残留的氧。该方法制备的钨粉颗粒呈球形形貌,平均晶粒度可达90 nm。同时,向钨粉中掺杂质量分数为1%和2%的氧化铝,探究了氧化铝对钨粉烧结行为的影响。通过烧结样品的断口形貌和晶粒的平均尺寸分析发现,氧化铝对烧结后期的晶粒长大有明显的抑制作用,相同的烧结温度下晶粒的尺寸随着氧化铝含量的上升而减小。在1600 ℃时,纯钨粉烧结坯的晶粒平均尺寸为2.75 μm,但添加质量分数为1%和2%氧化铝的烧结样品晶粒平均尺寸约为1.5 μm,这是由于氧化铝能有效地抑制烧结后期的钨粉晶粒长大。纯钨粉和掺杂氧化铝钨粉的烧结坯的硬度随温度升高具有不同的趋势。掺杂钨粉烧结坯的硬度随着温度的升高而升高,且其最大值高于800 HV。但是,纯钨粉烧结坯的硬度随烧结温度增加而先增加后降低,在1400 ℃时取得最大值（473.6 HV）,这是由纯钨粉烧结坯的晶粒在高温下急剧长大所导致。在烧结温度为1600 ℃时,纯钨粉、掺杂质量分数1%和2%的氧化铝掺杂的钨粉的烧结坯的相对密度依次为98.52%、95.43%和93.5%。      

钒渣微波升温特性及氯化的研究

为了研究微波熔盐氯化钒渣的可行性,在2.45 GHz频率下采用谐振腔微扰法测量钒渣的介电特性,并考察了不同物料的升温特性,研究了不同熔盐对钒渣氯化的影响。结果表明:常温下,粒径小于75μm的钒渣具有良好的吸波性能,而氯化物的吸波性能较差;钒渣升温速率与粒径大小呈负相关,而钒渣质量增加,升温速率会先增大后减小;AlCl_3-NaCl-KCl熔盐对钒渣的氯化效果最强,强化氯化的机理可以描述为微波与熔盐的耦合更容易使矿相裂解,增加反应面积,增强氯化作用。     

熔渣无污染短路电化学还原分析

在可控氧流冶金理念指导下发展了熔渣无污染短路电化学还原新方法。分析了以氧离子导体作隔离膜时从氧化物熔渣中直接提取金属的电化学还原原理。利用电池等效电路,比较了熔渣在短路、开路条件下电化学还原时氧电流的特点,讨论了熔渣还原时影响氧电流的因素。结果表明:外电路短路、降低电路中总电阻、选用更强的还原剂或采用阴极合金化等措施可以增大氧离子电流,提高熔渣电化学还原速度。实验利用碳饱和铁液作还原剂,组成如下两种电池:石墨棒|[O]Fe C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag)|铁棒;石墨棒|[O]Fe C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag) Cu(l)||钼丝,从CaO-SiO2-Al2O3-FeO系熔渣中分别得到了纯铁和无碳铁合金。     

银和铝对Mg2Ni合金储氢性能的影响

用氢化燃烧法合成Mg2-xAgxNi(x=0．05，0．1，0．2，0．5)和Mg1-xAlxNi(x=0，0．1，0．2，0.5)。PCT结果说明合成的Mg-Ni—Ag和Mg—Ni—Al储氢合金材料具有很高的活性和理想的储氢性能。对两个体系的PCT结果分别进行计算，得出温度和氢平衡压的关系式。在423K时Mg1.8Ag0.2Ni在5min之内的放氢量为2．14％／min(质量分数)；Mg1.5Al0.5Ni在α β相区的吸氢速率为4．88％／min(质量分数)，放氢速率为1．26％／min(质量分数)。用XRD方法进行物相分析表明：添加少量银没有改变Mg2Ni的结构；添加铝却改变了Mg2Ni的结构，使储氢合金材料的储放氢动力学性能均得到改善。     

Ionization behavior of deep level donors in passive film formed on surface of stainless steel in 5% salt solution

Deep level donor's ionization behavior of passive film formed on the surface of stainless steel was investigated by Mott-Schottky plots.It is indicated that transformation process of deep level donors' ionization behavior of passive film on surface of stainless steel can be divided into 4 stages with rising immersion time.At the initial immersion stage(10 min),Fe(Ⅱ) located in the octahedral sites of the unit cell is not ionized and the deep level does not appear in Mott-Schottky plots.At the second stage(9...     

Simulation of stray grain formation during unidirectional solidification of IN738LC superalloy

The influence of casting parameters on stray grain formation of a unidirectionally solidified superalloy IN738LC casting with three platforms was investigated by using a 3D cellular automaton-finite element (CAFE) model in CALCOSOFT package. The model was first validated by comparison of the reported grain structure of Al-7%Si (mass fraction) alloy. Then, the influence of pouring temperature, heat flux of the lateral surface, convection heat coefficient of the cooled chill and mean undercooling of the bulk nucleation on the stray grain formation was studied during the unidirectional solidification. The predictions show that the stray grain formation is obviously sensitive to the pouring temperature, heat flux and mean undercooling of the bulk nucleation. However, increasing the heat convection coefficient has little influence on the stray grain formation.     

超细钼铜复合粉体及细晶钼铜合金的制备

采用“缺碳预还原+氢气深脱氧”方法制备了不同Cu含量（5%、20%、40%,质量分数）的超细Mo–Cu复合粉末。通过高温煅烧钼酸铵和硝酸铜混合物制备了MoO₃和CuO复合氧化物,再利用炭黑预还原脱除煅烧产物（CuMoO₄–MoO₃）中绝大部分氧的方法制备了含有少量MoO₂的超细预还原Mo–Cu复合粉体;少量MoO₂的存在可以极大降低预还原产物中碳的残留;最后,经氢还原脱除残留的氧制备得到超细、高纯度Mo–Cu复合粉体,粉体粒度约为200 nm。以Mo–Cu复合粉体为原料,经过压坯和烧结制备得到细晶Mo–Cu合金。结果表明,经过1200 ℃烧结后,随着Cu质量分数由5%增加到20%,合金相对密度由96.3%增加到98.5%,且Mo、Cu两相分布均匀。Mo–Cu合金硬度随Cu含量的增加而先增加后降低,这是由合金相对密度和铜含量对硬度的影响不同所导致的。随着Cu质量分数由5%增加到40%,Mo–Cu合金的热导率由48.5 W·m?1·K?1增加到187.2 W·m?1·K?1,电导率由18.79% IACS增加到49.48% IACS。     

304不锈钢钝化膜在不同溶液中的半导体导电行为

采用电位-电容法及Mott-Schottky分析技术研究了自腐蚀电位条件下304不锈钢钝化膜在酸、碱性溶液中的半导体导电行为.研究表明,304不锈钢钝化膜在不同溶液体系中表现出不同的导电特征,在5‰H2SO4溶液中,呈现两个空间电荷层,扫描电位低于0VSCE,钝化膜呈现p型半导体导电特征.而扫描电位大于0VSCE,钝化膜呈现n型半导体导电特征.钝化膜在5%NaOH溶液中呈现p型半导体导电特征.在不同溶液中载流子浓度随着浸泡时间的延长变化不大.