含砷废酸制备亚砷酸铜及其在铜电解液净化中的应用

利用含砷废酸制备亚砷酸铜,并将所得亚砷酸铜应用到铜电解液的净化。研究结果表明:使用NaOH溶液调节废酸pH值为6.0时,废酸中Pb,Cu,Fe和Mg杂质的去除率达到90%以上,砷保留率为89.0%;除杂后,加入CuSO4和NaOH溶液,当pH=8,n(Cu):n(As)=2:1,反应温度为20℃,反应时间为1h时,亚砷酸铜的产率达到98.2%;所得亚砷酸铜为非晶体,其中Cu与As的物质的量比为2.15;当铜电解液中加入20g/L亚砷酸铜时,铜电解液中Sb和Bi分别从0.65g/L和0.15g/L降到0.30g/L和0.07g/L,Sb和Bi去除率分别达到53.85%和53.33%。     

硫化沉淀法净化铜废电解液的热力学分析

从热力学角度和生产实际出发，分析了Ａｓ，Ｓｂ和Ｂｉ在钢电解液中的形态以及电解液酸度，Ｈ２Ｓ分压，Ｃｕ２＋，Ｎｉ２＋的存在等对硫化沉淀法净化钢电解液的影响．结果表明，由于铜电解液有一定酸度，硫化沉淀法能将电解液中的Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ充分除去；同时，解决了杂质闭路循环问题，对后续Ｎｉ的回收效果不产生影响．因而，硫化沉淀法是一种很有前途的净液方法．     

深过冷凝固用SiO2非催化形核涂层的制备与表征

在普通陶瓷基片和陶瓷坩埚内表面用溶胶-凝胶法制备了SiO 2 非催化形核涂层,用原子力显微镜和扫描电镜对涂层表面形貌进行了表征,用深过冷试验检验了涂层对金属熔体形核的非催化作用.研究结果表明,该涂层能够有效地阻挡晶态坩埚内壁的催化形核作用,使金属熔体获得深过冷;非催化形核涂层的主要作用是隔离金属熔体与晶态坩埚或铸型间的直接接触,其表面存在的微米尺度的孔洞和凸起对于金属熔体深过冷的获得没有明显的影响;多层浸涂时,上层对下层的裂纹有明显的覆盖作用,使涂层表面裂纹不能在深度方向贯穿,从而有效地消除裂纹对非催化涂层的危害.     

镍电解阳极液直接电解净化除铜研究

本文探讨了镍电解阳极液直接进行电解净化除铜处理过程。镍电解阳极液中的ＣＵ２＋离子优先于Ｎｉ２＋离子在镍电极和铜电极上放电还原，其电极过程具有溶液扩散传质步骤控制的动力学规律。在阴极电位不低于－０．５００Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ．）和溶液搅拌条件下，采用多孔镍作阴极在常温下就能使镍电解阳极液的ＣＵ２＋离子浓度降至０．００２ｇ／Ｌ以下，达到深度净化除铜要求。加强溶液搅拌和增大电极面积有利于加快电解净化除铜速度，电解净化除钢产物为９９％以上的金属铜粉。     

过冷沸腾在磷酸浓缩中的应用

实验证明,在低品位二次能源的利用中,利用过冷沸腾原理浓缩磷酸,可以使磷酸浓缩的蒸发负荷达到0.9kg/(m2·K·h),传热系数达引进专用浓缩装置的75%,而加热面的最高温度不超过70℃。这一现象将对湿法磷酸浓缩技术的工艺、设备、材质和操作运行管理产生重要影响。     

铜电解净化液中微量铜的分光光度测定

本文研究了铜电解净化液中微量铜的光度测定法，探讨了铜与硫代米酮（ＴＭＫ）的显色反应，得到了２５ｍｌ体系中显色反应的最佳实验条件。     

深过冷银熔体热物理性质参数的研究

将差示扫描量热与助熔剂处理相结合,研究了深过冷状态下银的比热及其他相关热物性参数．通过实验获得银熔体在深过冷范围内的比热与温度成线性关系,计算出了深过冷银熔体与对应温度固态之间的焓差、熵差和吉布斯自由能差,分析了深过冷银熔体的热扩散系数和热传导系数随温度的变化关系．     

深过冷Fe-30%Co合金的组织演化

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法，使原子分数Fe-30%Co合金获得了高达457K的大过冷度.系统考察了合金凝固组织随过冷度的演化规律.发现合金的凝固组织随过冷度的增大存在两次细化和一次粗化过程, 即在小过冷度范围内粗大树枝晶向粒状晶的转变和中等过冷度下局域定向枝晶的细化，而在大过冷度范围内随着亚稳枝晶核数目的增加,存在一个明显晶粒粗化的过程.     

深过冷条件下三元共晶的快速生长

采用熔融玻璃净化方法进行了大体积Ag_42.4Cu_21.6Sb₃₆三元共晶合金的深过冷实验, 获得最大过冷度为114 K(0.16 T_E). 发现在深过冷非平衡条件下三元共晶由ε(Ag₃Sb), (Sb)和θ(Cu₂Sb)三相组成, 而不是平衡相图中预期的(Ag), (Sb)和θ(Cu₂Sb)相. 小过冷条件下, 合金的凝固组织是初生θ相、(ε+θ)和(ε+Sb)二相共晶以及规则(ε+θ+Sb)三元共晶并存的混合形态. 随着过冷度的增大, 初生相和二相共晶逐渐消失, 而且三元共晶发生从规则共晶向不规则共晶的生长形态转变. 当过冷度超过102 K时, 不规则(ε+θ+Sb)三元共晶成为惟一的组织生长形态. 3个共晶相之间发生的竞争形核与生长是出现复杂生长形态的主要原因. 实验与理论计算结果表明, 金属间化合物θ相是领先形核相.     

熔态合金急冷非晶化转变与深过冷非晶化转变

比较了合金的急冷非晶化转变与深过冷非晶化转变技术及机理,讨论了深过冷技术及合金的非晶形成能力的影响要素并提出“△Tm原子集团(cluster)结构孕育温区”这一新概念．综合热力学、晶化动力学以及合金组织结构三个方面对合金的非晶形成能力及其机理进行探讨并指出尚需努力的方向．     

蜂窝陶瓷载体涂层制备与性能研究

用薄水铝石作为ρ的前驱体、CeO2—ZrO2—La2O3、扩孔剂等助剂制备蜂窝陶瓷载体涂层，研究了涂层表观粘度、固含量与载体负载量的关系、组分颗粒在涂层中的粒径分布．得到了用浸渍法制备蜂窝载体催化剂涂层的规律；发现一浸量＞二浸量＞三浸量；低粘度涂层以小颗粒为主，涂层液颗粒分布为窄分布；高粘度有利于提高载体的负载量，涂层颗粒粒径主要以微米级为主，涂层液颗粒分布为宽分布．     

深过冷Cu-Ni-Fe三元合金自定向快速凝固

利用熔融玻璃净化结合循环过热,在２５～３０４Ｋ过冷度范围,分析了Ｃｕ－３９％Ｎｉ－６％Ｆｅ（ｗｔ％）三元合金凝固过程过冷组织的演化规律。确定了负温度梯度下实现自定向凝固的过冷度条件：下限为能够抑制快速凝固过程中形成的枝晶熟化的最低过冷度,上限为快速凝固过程中枝晶不发生准球状化转变的最高过冷度;就研究的合金而言,过冷度范围为１１０～１８０Ｋ。在定向凝固的过冷度范围内,无需人为控制固液界面前沿的温度梯度,而且,以点触发试样端部,可以获得单晶     

过冷金属熔体的临界形核率确定

将热力学因素和动力学因素对金属临界形核率的影响统一起来,建立了匀质形核和异质形核的临界形核率方程．结果表明：匀质形核的单位体积临界形核率I^*_v与金属液的冷却速度和体积的比值(R_c／V)成正比;异质形核的单位面积临界形核率I^*_s,在异质核心的润湿角因子f(θ)一定时,与金属液冷却速度和异质核心总表面积的比值(R_c／VS,)成正比;在R_c／VS_v,一定时,I^*_s与f(θ)^0.53成反比;单个连续金属熔体中的临界匀质和异质形核率可用一个通式来表示,其值随冷却速度的增大而增大、随润湿角因子F(θ)的增大而减小;金属的本身性质差异对临界形核率的影响很小．得到的理论结果与Turnbull对匀质形核临界形核率的推测结果相吻合．     

玻璃陶瓷基板上铜薄膜的化学气相沉积

使用低介电常数基板和高电导率、高抗电迁移的金属Cu进行布线,可以提高高密度电子封装的传输速度和可靠性。采用乙酰丙酮铜作为前驱体,在常压下利用化学气相沉积技术对玻璃陶瓷基板进行Cu薄膜金属化。利用热重分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等技术对前驱体、Cu薄膜进行分析观察。结果表明:影响Cu导体的电阻的主要因素是沉积温度。在温度为290～310℃,N2气流量为200～350mL/min和H2气流量为450～600mL/min的条件下,获得了致密的Cu薄膜,Cu导体方块电阻为25mΩ。     

JDN-Ⅱ熔剂对A356合金熔体的净化作用与机制

研究了一种低熔点玻璃熔剂——JDN-Ⅱ熔剂．试验结果表明，JDN-Ⅱ熔剂特别适用于高温A356合金熔体的覆盖保护和净化．当JDN—Ⅱ熔剂的加入量ω=0．03时，对A356合金有着覆盖保护和净化的明显效果：当熔体温度t=857℃时，铝熔体的氢含量C仅为2．6μL／g；当t=-750μ时，C降至0．7μL／g．文中还考察了该种玻璃熔剂的净化作用机制．     

SiO2涂层结构对Cu70Ni30熔体过冷遗传性的影响

采用热分析和红外光谱分析法研究了 Si O2 凝胶薄膜热处理过程中的热失重和结构变化 ,确定了薄膜在室温～ 673 K温度区间的分级热处理工艺和玻璃化温度。在熔模铸造壳型内表面基体玻璃涂层上制备了两类无裂纹 Si O2 薄膜涂层。析晶实验结果表明 ,第一类薄膜涂层在高温下为方石英 ,第二类薄膜涂层经 1 773 K保温 1 5min处理后为稳定玻璃态。将深过冷 Cu70 Ni30 合金熔体浇入两种涂层壳型中分别获得了 90 K和 1 98K的过冷度 ,表明涂层结构对合金熔体过冷遗传性有影响     

添加剂铜在等离子喷涂WC-12Co涂层中的作用研究

以WC-12Co和Cu180粉末为热喷涂材料,采用等离子喷涂系统制备涂层,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对添加铜的WC-12Co涂层的显微组织和相结构进行观察与分析,并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV,研究添加铜对WC-12Co涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律。结果表明：添加铜后,WC-12Co涂层的显微组织更加致密,但显微硬度降低;涂层主要成分是WC及其脱碳产物W2C以及铜的氧化物Cu2O、CuO,添加铜对WC的脱碳起到了一定的抑制作用;喷涂过程中铜具有很好的流动性,填充到涂层形成过程中颗粒间的孔隙,降低涂层孔隙率。     

铜表面液滴冻结的实验研究

为了研究液滴冻结过程中液滴内部固-液相界面的动态变化特性以及液滴形变的变化规律,基于液滴冻结可视化实验平台,对冷铜表面液滴冻结过程进行了可视化实验研究,分析了不同冷表面预设温度下液滴过冷度和液滴冻结时间的变化规律以及液滴体积对液滴冻结时间的影响。实验结果表明:在液滴冻结过程中,液滴内部固-液相界面呈现出凹界面特性;在表面张力和固-液相界面的凹面特性的共同作用下,液滴完全冻结后会在其顶部形成明显的乳状凸起;液滴冻结前期固-液相界面的推移速度较快,冻结速度较快,随着时间的推移,固-液相界面的推移速度逐渐减小,致使冻结速度减小;随着冷表面温度的降低,液滴冻结所需要的过冷度不断增加。研究发现了临界过冷度的存在,约为-12℃,适当增加液滴的临界过冷度可延缓其冻结过程。液滴冻结时间主要取决于液滴过冷时间,液滴过冷时间受冷表面温度的影响较大;液滴体积对液滴过冷时间的影响并不是单调的。     

氧化石墨烯纳米流体过冷度及非均匀成核条件研究

为研发过冷度低的相变蓄冷材料,降低冰蓄冷系统的能耗,实验测试了5种不同浓度的水基氧化石墨烯纳米流体的过冷度,并采用非均匀成核理论计算了在氧化石墨烯纳米薄片上的成核条件。实验结果表明,跟去离子水相比,各种浓度纳米流体的过冷度均受到了极大抑制,最大可降低69.1%,而且成核时间也大大缩短。理论计算表明:在单层氧化石墨烯纳米薄片的侧面(厚度)上成核需要很大的过冷度,只有当纳米薄片的重叠层数达到6层以上或重叠后的厚度超过6nm时,有效成核对应的过冷度才接近本实验条件下氧化石墨烯纳米流体的最大过冷度;要在纳米薄片的上下表面成核,过冷度与纳米薄片边长的乘积必须大于或等于2.446×10-8 m·K,借助纳米薄片的粒径分布和过冷度实验结果,验证了氧化石墨烯纳米流体满足这一成核条件。研究结果表明,氧化石墨烯纳米薄片可以作为降低相变材料过冷度的成核剂,对冰蓄冷和快速制冰行业具有重要的指导意义和实用价值。     

纳米材料在汽车尾气净化中的应用

针对汽车尾气排放及净化现状，阐述了纳米Al2O3载体、纳米贱金属催化剂、纳米稀土催化剂、纳米贵金属催化剂的特性及其在汽车尾气净化催化器中的应用，探讨了纳米材料在汽车尾气净化催化器中的应用趋势．