化工(冶金)CAD课程教学实践与改革

本文针对高等学校化工、冶金专业课程设置特点,结合化工、冶金CAD课程教学实践体会,分别从教学内容、教材建设、教学方法、考核方式等方面提出了一系列改革措施,对提高化工(冶金)CAD课程教学水平、更好地培养学生的实际工作能力具有重要意义.     

热处理对激光立体成形Ti_3Al/TC11连接界面组织性能的影响

通过对激光立体成形Ti3Al/TC11连接界面沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态的组织进行对比研究,探索改善Ti3Al/TC11连接界面组织以提高其性能的新途径。研究表明,沉积态试样在两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较大,经去应力退火后试样连接界面的组织形貌与沉积态相比变化不大,但针状α′相长度明显减小,Ti3Al侧β晶界厚度减小且变模糊。经固溶时效处理后,两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较小,均为等轴、细小α相、α2相和转变β相的三重混合组织,β晶界消失,沿整个试样显微硬度值分布均匀,相比去应力退火态其显微硬度整体较高,这可能与弥散相的固溶强化作用有关。     

超音速等离子喷涂YPSZ涂层的组织及耐磨性能

为了研制一种连铸结晶器耐高温耐磨材料,采用超音速等离子喷涂法在纯铜板上制备了氧化钇部分稳定的氧化锆(YPSZ)涂层.利用X射线衍射仪、扫描电镜、彩色3D激光显微镜和图形软件(Image-pro Plus3.0)对YPSZ涂层的微观组织进行表征,通过销盘式磨损仪在室温干摩擦条件下测试了涂层的耐磨性能及化学硬化对涂层耐磨性能的影响.研究发现YPSZ涂层完全由t’-ZrO2相组成,其断口形貌由柱状晶和一定量的部分熔融颗粒组成,截面组织形态表现出较好的完整性,涂层孔隙率为1.2%,表面粗糙度为6.457μm.磨损实验表明化学硬化前YPSZ涂层与刚玉球对磨时的摩擦因数在0.5～0.6之间,平均磨痕宽度为3638.8μm,磨损体积为1.25508×10 2mm3,磨损机制为脆性断裂导致的磨粒磨损;化学硬化后YPSZ涂层的磨痕宽度和磨损体积均有大幅降低,脆断程度也更轻,其磨损性能得到极大改善.     

废旧NCM523型锂离子电池正极材料中镍和钴的回收

废旧NCM523型锂离子电池正极材料中含有价金属元素Ni和Co等,必须对其进行回收.用H2 SO4和H2 O2浸出正极活性物质中的Ni和Co,再用KMnO4除去浸出液中的Mn,最后用"水热煅烧法"制NiCoO2材料.分析了各因素对金属浸出率的影响,在H2 SO4浓度2.5 mol/L、H2 O2体积分数10％、浸出温度80℃、浸出时间80 min和固液比1:14 g/mL的条件下,Ni、Co、Mn的浸出率分别为94.03％、99.56％、14.97％,通过Ni、Co的选择性浸出实现Ni、Co与Mn的初步分离;以KMnO4作为氧化剂,浸出液中Mn离子的浓度可降至0.45 mmol/L以下;以聚乙二醇2000作表面活性剂,草酸作沉淀剂,在160℃水热合成、400℃煅烧后可从浸出净化液中制备出形貌均匀的链状NiCoO2材料.初步实现了废旧电池正极材料中有价金属Ni和Co的回收利用.     

回火次数对P91焊管接头力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射分析、透射电镜、选区电子衍射及常温与高温拉伸试验等检测手段,基于不同回火次数下P91焊接接头显微组织的演化过程研究其对力学性能的影响.结果表明,随着回火次数的增多,接头显微组织主要保留了板条马氏体位向的回火索氏体,主要相为α-Fe相和Fe-Cr相,热影响区的室温及高温强度先增大后减小.在回火一次时,弥散析出的MX(M=V/Nb,X=C/N)型碳氮化物、位错缠结及亚稳态的位错网对接头有一定的析出强化及位错强化作用,其力学性能较佳,高温抗拉强度达最大值232.66MPa;随着回火次数进一步增多,离散分布的碳化物Cr23C6逐渐偏聚并在晶界处演化为串链状分布,使晶界脆化,强度降低,但韧性有所改善.     

室温Φ=120°等径弯曲通道变形工业纯钛的力学性能

采用模角Φ=120°的模具,以BC方式(两次挤压道次之间试样绕纵轴沿同一方向转动90°进行下一道次挤压)在室温下成功实现了工业纯钛8道次等径弯曲通道变形(ECAP),对挤压过程中各道次试样的微观结构及性能进行了分析测试. 结果表明:工业纯钛经8道次ECAP变形后,抗拉强度由407 MPa升高到791 MPa;显微硬度由1 588 MPa升高到2 641 MPa;并保持良好的塑性,伸长率为19%.     

空气电池阳极材料及制备工艺对性能的影响研究

根据合金相电化学原理,以Al、Mg为主要成分,添加In、Sn、B等合金元素,熔铸制备了牺牲阳极试样,在ω(NaCl)=3.5%的溶液中,检测各试样的开路电位随时间变化曲线和极化曲线. 可以看出,向Al中加入Mg元素后,合金的开路电位负移;添加B元素使晶粒细化后开路电位负移约70 mV,经350～400 ℃均匀化处理20 h后开路电位负移约150 mV,极化曲线均较处理前更加平缓, 表明Mg对铝有良好的活化作用,In、Sn与铝镁基合金具有良好的电化学相容性;材料组织细化及均匀化处理使自腐蚀电位和工作电位负移,腐蚀电位平稳.     

基于羟基苯基卟啉骨架的二聚卟啉合成及性能

以1,4-二氯-2,5-二硝基甲苯为桥联剂, 通过一步合成法制备H-2MHTPP卟啉二聚体, 用MALDI-TOF质谱表征卟啉二聚体的结构, 并研究卟啉二聚体的电化学和光化学性质以及表面光电压光谱（SPS）. 结果表明, H-2MHTPP卟啉二聚体是一种p型半导体.     

加压酸浸法回收红土矿中的镍、钴

研究了某褐铁矿层红土矿加压酸浸处理工艺,通过小试确定了各工艺过程的最佳条件.加压酸浸：温度为255 ℃,加酸量为250 kg/t,时间为60 min,矿浆体积分数为30%,镍、钴浸出率分别为98.23%和98.77%;矿浆中和：终点pH为1.5～2.0,时间为60 min,温度为90 ℃;溶液处理采用两段除杂法：用氢氧化钠进行镍、钴沉淀,终点pH为7.6,得到了氢氧化镍钴中间产品;用氧化钙沉淀废水中的金属离子,使废水达到排放要求.     

钼精矿焙烧处理过程中典型杂质元素的热力学行为及分析

通过模拟实验结合X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectrometer,XRF)、电感耦合等离子光谱发生仪(inductively coupled plasma spectrometer,ICP)及矿物解离分析仪(mineral liberation analyser,MLA)等研究了钼精矿焙烧处理流程中多种杂质元素间的相互作用,在MLA对物相定量分析的基础上,采用Factsage7.0软件分析了钼精矿焙烧过程中不同杂质元素反应进行的热力学条件。结果表明：杂质元素在钼精矿及后续处理流程中的分布存在明显的粒度偏析,主要表现为K、Si等杂质更多以大分子量的矿物形式赋存在较粗粒度的钼精矿中,而Fe、Ca、Cu等杂质则更多以FeS₂、CaSO₄、CuFeS₂等小分子量的化合物形式赋存在较细粒度的钼精矿中。FeS₂、CaSO₄和SiO₂等杂质会在高温焙烧过程中与MoO₃形成致密度较高的混合物,降低Mo的浸出率。云母在钼...