我国超高纯稀土金属及合金节能环保制备技术研究取得重大进展

正我国是世界最大的稀土金属及合金生产国和供应国,但在超高纯稀土金属制备技术方面却相对落后。为此"十二五"期间,863计划在新材料技术领域设立了"超高纯稀土金属及合金节能环保制备技术"课题,由北京有色金属研究总院牵头承担。经过几年攻关,课题取得了一系列重大进展,并于2014年6月下旬顺利通过了科技部组织的专家验收。课题组通过稀土金属制备、提纯技术及装备的集成创新,突破超高纯稀土金属制备关键技术,自主设计研制了超高真空蒸馏炉、     

炼镁还原罐用SiC外衬材料烧结性能和抗氧化性能的研究

为了延长炼镁还原罐的使用寿命,拟在离心法铸造还原罐时引入SiC质外衬材料保护层.采用SiC和亚白刚玉为主要原料,酚醛树脂粉为结合剂,添加适量外加剂,经混合、成型、固化后在1 400 ℃保温3 h烧成,研究外加剂的种类、加入量对烧结性能和抗氧化性能的影响.结果表明,加入硼砂或萤石均能提高材料的烧结性能、常温物理性能和抗氧化性能,而加入萤石的试样,其抗氧化能力明显优于加入硼砂的试样;加入质量分数为2%的萤石时,材料的烧结性能和抗氧化性能均较优.     

LiCl熔盐分子动力学模拟的Delaunay单纯形分析

利用Delaunay单纯形理论,对以LiCl为代表的熔盐系的动力学模拟构型进行了众多参数的实现及其统计.重点分析了熔化过程中Delaunay单纯形体积、面积、四面体系数及其Kirie单纯形随温度变化的趋势.借助逾渗理论和染色方法,熔化的过程可以认为是大面积Delaunay单纯形出现、成串直至逾渗的过程,而液体流动性的根源则是大体积Delaunay单纯形的出现和增加.同时,四面体系数的分布进一步证实Kirie单纯形的变化趋势.     

面向碳中和的高温熔盐电化学技术

高温熔盐电化学反应具有反应动力学快、选择性好的优点,可用于能源存储与转换、金属材料的提取和纯化、二氧化碳的捕集和转化利用、退役金属材料的循环利用等领域,利用清洁电能驱动的高温熔盐电解技术可实现从源头、过程和末端全流程降碳减排.本文简要回顾了近20年来武汉大学在高温熔盐电化学方向的主要研究工作,包括熔盐电解固态化合物冶金(低碳提取)、熔盐捕集-电解转化CO₂(碳捕集与转化)、熔盐电化学制备功能材料(材料低碳制备)、熔盐电解回收能源金属材料(低碳绿色循环)和高温电解器关键材料(析氧阳极),形成了固态化合物还原反应动力学“三相界线”理论,丰富了高温惰性合金析氧阳极选材数据库,揭示了阳极氧化膜稳定服役机制,发明了熔盐电化学阳极氧化冶金新方法,提出了“熔盐电解质酸碱性-电极反应调控”新策略,并为新能源产业可持续发展所需的“前端原材料清洁提取”和“末端退役能源材料回收利用”提供新方法和新技术.以此为线索,评述了面向碳中和的高温熔盐电化学所面临的机遇与挑战,讨论了高温熔盐电解基础理论和应用技术的发展趋势,展望了清洁电能驱动的熔盐电解技术在实现碳达峰、碳中和目标中的潜在贡献.     

铬,硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响

设计开发了四种不同成分的镍基合金，通过扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱分析（ＥＤＳ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）相结合的综合分析手段，研究了Ｃｒ、Ｓｉ含量对试验材料组织和相组成的影响。结果表明，当Ｃｒ、Ｓｉ含量适宜时，合金可实现碳化物、硼化物和硅化物的复合强化，使合金中长二相数量多、分布均匀、硬度高、耐熔盐腐蚀能力强。在８５０℃以下可替代钴基合金，有广阔的应用前景。     

脉石在硫化锑精矿低温熔炼过程中的行为

为开发清洁的硫化锑矿低碳冶金方法,在热力学理论计算的基础上,采用XRD分析和DSC-TGA热分析技术,研究硫化锑精矿低温熔盐熔炼过程中SiO2,CaCO3,Al2O3,MgCO3和FeS2等脉石成分的行为.研究结果表明:二氧化硅全部生成可溶性的Na2SiO3,MgCO3在850℃时分解,不与Na2CO3反应.CaCO3,Al2O3和FeS2部分发生反应,消耗Na2CO3熔盐,在熔炼实验中需要不断补加Na2CO3.     

辉钼精矿熔盐氧化工艺 ——Na2CO3-Na2MoO4-Na2SO4体系

研究了辉钼精矿在Na2CO3-Na2MoO4-Na2SO4体系的熔盐氧化过程，探索了不同工艺参数对钼的转化率和脱Na2CO3-Na2MoO4-Na2SO4硫率的影响．结果表明，在熔盐组成为11，配料比为110,740℃，鼓风速度为5．95L／min，鼓风时间为10min的条件下，钼的转化率和脱硫率均可达99％以上．熔炼产物经水浸后，钼精矿中的钼和硫分别以Nz2M0O4和Na2SO4形态进入溶液，以So2形态进入熔炼尾气中的硫不超过总硫量的0．8％．     

从钾长石中提取钾的研究

针对国内钾肥长期依靠进口、生产落后的状况,本文通过实验研究,基本确定了熔盐浸取法从钾长石中提钾的工艺流程,并利用平行实验和正交实验的方法,得出最佳助剂,最终确定了最佳工艺条件,为进一步扩大试验奠定了基础。     

金属硅粉的研究现状及发展概况

叙述了金属硅研究背景、发展历史,综述了功能梯度材料制备技术的基本原理、特点,简要介绍了国内外近年来金属硅的制备技术,以及其在国内外的研究现状及应用和发展前景。目前,该材料的发展已向半导体材料、化工、光学及生物医学工程等领域发展,将成为21世纪材料科学发展的方向之一。     

镍在硫化锂饱和LiCl─KCl熔盐中的氧化行为

利用循环伏安法研究了镍在硫化锂饱和的ＬｉＣｌ－ＫＣｌ共晶盐中的氧化行为。镍在氧化过程中可形成多种硫化物。氧化过程受扩散控制。镍的硫化物膜有一最大覆盖度，镍电极在电位为－１．２～０．１Ｖ范围内的溶解电流基本不变。