浅谈如何开发国外铝土矿资源

近年来,伴随我国铝工业的迅猛发展,如何保证铝土矿资源的持续稳定供应是中国铝工业实现可持续发展必须解决的重大课题。通过对世界和我国铝土矿资源的总结,以及对国外资源开发主体、模式的分析,提出了对国外资源采取"政策扶持、外交支持、和谐开发"的策略。     

熔盐电解法制备Al-Sc应用合金的工艺研究

研究了熔盐电解法生产Al-Sc合金的工艺参数对合金中Sc含量的影响.结果表明.合金中Sc的含量随电解温度的升高呈先升后降的趋势,最佳电解温度为960℃;随冰晶石分子比的增大,Sc含量逐渐下降;采用工业电流密度(J=1 A·cm-2)电解90 min,合金中的Sc含量高达0.8%左右;为保证电解过程稳定并降低能耗,电流强度应为2-4 A,极距应为3 cm.     

钛与钛合金的低成本清洁制备新技术

提出了多级深度热还原的理念,发明了镁热/铝热自蔓延-深度多级还原制备钛与钛合金的关键技术,成功制备出纯度为99.69%高纯还原钛粉,Ti6Al4V合金粉：Ti:89.5-90.2%、Al:5.85-6.57%、V:3.90-4.17%,氧含量<0.15%;制备出20kg级规模的TiAl合金铸锭,Ti/Al原子比为1:1,氧含量为0.09%。成果已在山东傅山集团成功转化应用,500t/a还原钛粉工业示范线于2018年12月08日试车成功,可使金属钛与钛合金的生产成本降低30%以上,项目的推广应用为钛材低成本清洁利用奠定工业化基础。     

熔盐电解氧化钙制备铝钙合金及其电极过程分析

采用CaCl2-CaF2熔盐体系,氧化钙为原料,液态铝作阴极,成功制备了铝钙合金,利用循环伏安法重点研究了CaCl2-CaF2体系以及添加氧化钙后体系的电化学行为过程。结果表明,在CaCl2-CaF2体系中,除了在阴阳极上分别产生钙和氯气外,还生成了中间产物CaC2;向该体系添加少量氧化钙后,O2-放电生成CO2并起到去极化作用。采用电位控制法监控反电动势的变化研究并测得了氧化钙的加料周期为20min。     

校所合作培养科技英才机制探索

东北大学与中科院金属所依据教育部2011计划,协同创新,资源共享,进行校所联合培养材料科学人才探索,在培养计划、课程建设、教学方法、师资配备等方面进行改革,旨在培养学生科研素质和创新能力。     

电转化和氢氧化钠滴定法从氯化铝溶液 中制备氧化铝及其性能对比研究

目前,我国存在许多以氯化铝溶液为原料制备氧化铝的方法.然而,这些方法均存在着许多不足之处,如产生废酸和废盐、制备条件要求较高、反应中涉及有毒有害物质等.基于这种情况,在氯碱工业的启发下,东北大学已经提出了一种电转化AlCl₃水溶液制备氧化铝的新方法.并且该方法已经得到了试验性验证.文中主要研究了电转化新方法和氢氧化钠滴定法制备的氧化铝前驱体在红外光谱及粒度分布方面的不同;同时研究了这2种方法制备的氧化铝在物相、形貌及粒度等方面的差异.结果表明,这2种方法制备的氧化铝前躯体均含有铝元素及Al-OH键,且其焙烧产物也均为氧化铝.与氢氧化钠滴定法制备的氧化铝相比,电转化法制备的氧化铝形貌较规整且为片状结构,而氢氧化钠滴定法制备的氧化铝形状不规则.同时,电转化法制备的氧化铝及其前驱体的粒径小于氢氧化钠滴定法制备的氧化铝及其前躯体的粒径,但前者的粒径分布比后者的粒径分布更为均匀.      

海绵钛副产品氯化镁高温气相氧化反应器内流场的模拟研究

针对"原位热解-热法还原炼镁"海绵钛清洁生产新工艺中镁、氯循环的关键步骤——气态MgCl_2与O_2的气相热解反应的反应器进行研究。设计了2种反应器模型,并采用物理模拟和数值模拟的方法研究反应器模型内的浓度场和速度场。物理模拟中,在N_2与CO_2流量比为6∶1时,CO_2采用环向四口进气方式,此时气体混合不均匀度为0. 02,混合程度最佳;数值模拟结果和物理模拟结果相吻合。     

外加磁场条件下铝热还原一步制备均质致密的CuCr(50)合金的研究

CuCr合金是真空高压开关领域最佳的触头材料之一。为了研究CuCr(50)合金整体的偏析情况,采用铝热还原制备CuCr(50)合金,将外加磁场技术应用于CuCr(50)合金熔体的凝固过程,研究外加电磁搅拌的条件下铝热还原制备的CuCr(50)合金整体的微观组织、致密度、电导率以及硬度的影响;之后采用固溶以及时效的热处理工艺处理铝热还原所制备的CuCr(50)合金,观察其微观组织和性能变化。结果表明：运用外加磁场技术后铝热还原制备的CuCr(50)合金熔体能有效地克服高Cr含量的CuCr(50)合金的易分层现象,Cr相均匀分布在Cu基体中,从而有效地解决CuCr(50)合金的偏析问题,实现CuCr(50)合金的均质化,同时合金的密度达到国标要求的7.9 g·cm^-3,实现合金的致密化,合金的硬度也达到国标要求的HB 80,但电导率略低于国标的16 MS·m^-1;而之后热处理工艺能够细化CuCr(50)合金中Cr相组织,降低Cu中固溶的Cr相,从而合金的电导率从从11.09 MS·m^-1增加至14.9 MS·m^-1...     

因次分析法在水模型实验中的应用

采用相似原理指导下的水模型实验对各种条件下的气泡-熔体两相流动过程进行研究.分别进行无搅拌桨水模型实验和有桨水模型实验,进一步确定影响气泡直径的主要因素,根据齐次性原理和巴金汉定理建立相似准则关系式,最后分别整理不同实验条件下的实验数据,得出相应的拟合数,从而得出不同实验条件下具体的气泡平均直径的经验公式,为气泡细化条件下气泡直径的预测提供了参考依据.最终通过拟合值和实验值的对比分析得出结论,经验公式拟合值与实验数据吻合良好,误差在4.2%左右.     

热解氯化镁气相反应实验装置的设计

基于海绵钛生产工艺过程中副产物氯化镁的综合利用问题,提出以钛冶炼过程中蒸馏工序段熔融氯化镁为原料,在通氧条件下,熔融态氯化镁直接热解,产物为高附加值的氧化镁和氯气.本文针对气相反应,设计主反应器文丘里管的形状与尺寸、盛装容器的形状与尺寸、电阻炉的选取及收集装置的选取与其尺寸.