熔盐电解法制备铝钪中间合金研究进展

在铝合金中加入微量钪,能显著提高铝合金的强度、硬度以及焊接性能。铝钪合金有望成为新一代的航天、航空、舰船工业用轻质结构材料。钪的熔点为1 541 ℃,与铝的熔点(660 ℃)相差太大,因此钪必须以中间合金的形式加入到铝合金中。本文总结了铝钪中间合金的制备方法,整理分析了对掺法、金属热还原法、熔盐电解法的特点,分析了金属热还原法制备铝钪中间合金的热力学,重点综述了熔盐电解法制备铝钪中间合金的研究进展,并展望了铝钪中间合金的研究发展方向。     

熔盐电解制备难熔金属的现状与展望

介绍了传统的熔盐电解法用于难熔金属制备的应用现状,分析了其存在的弊病:主要是传统熔盐电解法对电解质要求严格,难以找到合适的熔盐.而新开发的熔盐电解法--FFC法和SOM法,都从一定程度上降低了电解过程对电解质的要求,成为熔盐电解制备难熔金属发展的新方向,是低成本、连续化、无污染生产难熔金属的可行之路.上海大学综合分析了FFC法和SOM法的优缺点,提出了一种改良的SOM法,该方法有效避免了FFC法中的缺点,并在制备Ti,Ta,Cr上取得成功.     

金属钙、钙合金的制备与应用研究进展

综述了金属钙和钙合金(Al-Ca、Si-Ca、Mg-Ca、Pb-Ca合金)的制备及其在镁合金、钢铁、能源等工业领域的应用研究现状,探讨了其应用过程中的作用机制。熔盐电解法作为制备钙及钙合金的主要工艺,提高电流效率是电解工程技术中的关键问题。开发含钙多元应用镁合金具有良好的前景,钙作为合金化元素改善镁合金组织和性能的研究尚需加强。     

合金元素对Sm2Fe17Nx微观结构和性能的影响

综述了合金元素的添加对Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的微观结构以及性能的影响.介绍了取代元素的分类,从理论和研究现状等方面分析和总结了合金元素对Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的热稳定性、磁性能以及工艺性能的影响规律,并对今后Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的研究和开发提出了建议.     

电解法制备海绵钛的进展

介绍了电解法制备海绵钛的研究发展,对比传统电解法和新电解法的基本原理、工艺特点及发展状态,指出二氧化钛熔盐电解提取钛的工艺是一种很有前途的提取技术.     

TA2熔盐电解法渗硼的研究现状及展望

钛及其合金作为21世纪重要的结构材料,具有抗腐蚀、熔点高、密度小、比强度高、无磁性及生物相容性等优点,但表面硬度低、耐磨性差、摩擦系数大,严重限制了其应用范围.熔盐电解法渗硼作为一种金属表面改性技术,具有成本低廉、效果明显等优点,可有效提高钛及其合金的表面硬度和耐磨性.综述了熔盐电解法渗硼的研究现状,从渗硼的工艺参数、机理、热力学和动力学方面进行了分析.综合双相硼化物(TiB和TiB2)渗层的生长动力学的研究结论,可以看出渗硼问题的核心就是活性B原子在固相的扩散,因此研究近相变温度下B原子的扩散行为对渗硼过程尤为重要.     

成功研制低成本高性能稀土镁中间合金

“稀土镁中间合金的研制与应用”项目,近日通过吉林省科技厅组织的专家鉴定。此项目由中科院长春应化所完成。专家一致认为,此项目组自主开发了下沉液态阴极熔盐电解制备稀土镁中间合金的工艺和技术,并研制出了系列稀土镁中间合金,为工业、制造业轻量化提供了可持续发展的轻质、绿色稀土镁合金材料。     

单相纳米晶Sm2Co17合金的制备与性能表征

提出了一种制备单相纳米晶Sm2Co17合金块体材料的新方法.利用XRD和TEM分析了制备出的纳米晶Sm2Co17合金的相结构和显微组织.研究表明制备的单相纳米晶Sm2Co17合金在室温下具有密排六方的晶体结构,与传统的菱方晶体结构的粗晶Sm2Co17合金具有不同的结构热稳定性.测定了单相纳米晶Sm2Co17合金的磁性能和力学性能,与同种成分的粗晶材料相比,单相纳米晶Sm2CO17合金的磁性能和力学性能均获得显著提高.     

熔盐电解法制备TiW合金

采用熔盐电解法直接由TiO2和WO3混合物电极制备了高W含量的TiW合金,并对电解中的电流变化、物相组成和组织演变进行了研究分析。在900℃和3.1 V的电解条件下,在熔融CaCl2熔盐中,以石墨为阳极、TiO2和WO3的混合物为阴极进行电解,采用SEM、EDS和XRD等方法对电解还原过程中的产物进行了分析。电解后可制得成分可控的钛钨合金,氧含量较低。     

钼及钼合金研究与应用进展

综述了钼单晶、钼铼合金、钼钛锆(TZM)合金、钼硅合金、稀土钼合金、钼铜合金的研究现状与应用进展,详细介绍了稀土钼合金的研究与应用,包括稀土钼的韧化作用机理、稀土掺杂钼粉的粒度控制、稀土钼合金力学性能和热发射性能研究.由于钼及钼合金具有高温性能好、热传导率高、膨胀系数低等特性,因此在航空航天、核能工业等诸多领域得到广泛应用.今后,发展新的制备工艺,提供更高性能的材料,开辟新的应用领域成为钼及钼合金发展的关键.     

氯化胆碱-尿素体系中电沉积Ni-Fe-Sm析氢催化电极研究

采用恒电位电沉积技术,在氯化胆碱-尿素体系中制备Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极并研究其析氢(HER)性能。通过阴极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学测试方法及SEM等表征技术,研究沉积条件对稀土合金电极的析氢性能及其表面形貌的影响。结果表明,添加稀土元素Sm能够有效提升合金电极的析氢性能。在-1.22 V的沉积电位下,沉积20 min制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极析氢性能最佳。在10 mA/cm²电流密度下,稀土合金电极的析氢过电位仅115 mV,Tafel斜率最小,析氢反应受Volmer-Heyrovsky反应控制。且该条件下制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金具备最高的双电层电容,电催化活性表面积最大。通过交流阻抗法(EIS)可知,Ni-Fe-Sm/Cu合金电极具有较高电荷转移速率。此外,Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极在碱性介质中具有较好的稳定性,在经过1000圈的循环侧安测试,电催化析氢性能没有明显变化。     

合金元素对Sm2Fe17Nx微观结构和性能的影响

综述了合金元素的添加对Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的微观结构以及性能的影响。介绍了取代元素的分类，从理论和研究现状等方面分析和总结了合金元素对Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的热稳定性、磁性能以及工艺性能的影响规律，并对今后Sm2Fe17Nx稀土永磁材料的研究和开发提出了建议。     

熔盐电解制备硼及金属硼化物的开发前景

介绍了单质硼粉及金属硼化物的优良性能和应用前景,国内外制备和生产单质硼粉及金属硼化物的方法与原理.结合国内外实验与研究的现状,分析认为,熔盐电解法制备与生产单质硼粉及金属硼化物的优点是环境友好、反应条件容易控制、产品纯度高,是很有前途的方法.现存的主要问题是电极反应机理以及连续电解设备的开发,随着研究工作的深入开展,熔盐电解法的应用前景将非常广阔.     

微量稀土元素掺杂引起Fe-Ga合金大磁致伸缩性能的研究进展

磁致伸缩材料是一类新型智能材料,在机器人、传感器和位移控制器等领域有重要的应用价值。与传统磁致伸缩材料和已商业化巨磁致伸缩材料相比,新型Fe-Ga磁致伸缩材料具有更易实用化的优良特性和应用前景,例如低磁场下应变高、力学性能好、对温度的依赖性低、价格低廉等,因而Fe-Ga合金成为凝聚态物理和材料科学领域的研究热点。早期关于Fe-Ga合金的研究主要集中在单晶Fe-Ga合金,但其制备工艺复杂、成本高,难以广泛应用。为拓宽Fe-Ga合金的应用范围,人们开始关注多晶Fe-Ga合金。然而,采用常规熔炼法制备的多晶Fe-Ga合金磁致伸缩系数很低,限制了其实际应用。因此,提高多晶Fe-Ga合金的磁致伸缩性能成为该类合金能广泛应用的关键。合金结构决定合金性能,合金结构又与合金成分和制备工艺密切相关。为提高多晶Fe-Ga合金磁致伸缩系数,研究者做了大量工作。近年来,具有特殊4f电子层结构的稀土元素因具有优异的磁学性质而引起人们的广泛关注。人们将微量稀土元素Tb、Dy、Ce、Y、Sm、Pr等掺杂到Fe-Ga合金中,发现Fe-Ga合金的磁致伸缩性能得到明显的改善。然而到目前为止,有关稀土掺杂Fe-Ga合金的磁致伸缩机制仍不一致。一些研究者认为磁致伸缩性能的改善是由于稀土掺杂导致Fe-Ga合金形成富稀土相,也有研究者认为主要是由于稀土掺杂使合金沿〈100〉择优取向。近年来一些研究者认为,大磁致伸缩主要源于稀土原子进入Fe-Ga合金的A2基体中引起的大四方畸变。但是稀土掺杂如何使Fe-Ga合金中A2基体产生大四方畸变以及掺杂稀土与A2基体中四方纳米异质结构modified DO3相是如何作用的,这些问题仍不清楚。本文首先分析了人们选择稀土元素掺杂Fe-Ga合金的原因;然后分析了稀土元素掺杂对Fe-Ga合金性能的影响;最后详细综述了稀土元素掺杂引起Fe-Ga合金大磁致伸缩性能的理论机制,同时展望了该类合金未来的发展方向。     

等离子喷涂Sm2Zr2O7热障涂层及其性能

为研究稀土锆酸盐热障涂层的抗热震性能及隔热性能,以Sm2O3和ZrO2为原料,采用固相反应法制备了热喷涂用Sm2Zr2O7粉末,并采用大气等离子喷涂技术在LY12合金表面制备了Sm2Zr2O7热障涂层.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了Sm2Zr2O7粉末和Sm2Zr2O7涂层的微观组织结构、涂层结合强度和热导率.结果表明:制备的Sm2Zr2O7粉末主要呈短轴状,颗粒内部结合紧密,可满足热喷涂的需要;喷涂前后Sm2Zr2O7相成分没有发生任何变化,具有良好的相稳定性能;Sm2Zr2O7热障涂层组织结构致密,涂层的孔隙率约为14.31%,结合强度约为19.8 MPa;在相同的孔隙率下,Sm2Zr2O7涂层的热导率仅为YSZ涂层的37.6%和纳米YSz涂层的42.1%.     

水溶液中电沉积稀土合金的研究现状

综述了近年来水溶液中电沉积稀土及合金膜的工艺和机理等方面的研究.电沉积制备稀土合金膜主要有非水有机溶液及水溶液方法;沉积机理主要有欠电位沉积、诱导共沉积以及元素的电负性原理等.稀土合金膜具有优异的化学性质及其磁学、光学与俘获热中子等性能,为其广泛应用提供了基础.     

纳米晶Sm_2Co_(17)型块体永磁的制备及磁性能

制备了两种2∶17R型Sm-Co合金:Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17和纯二元Sm2Co17,并利用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)制备了致密的纳米晶块体合金,研究了其磁性能和相结构的变化。Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17具有较高的矫顽力,而纯二元Sm2Co17矫顽力基本为零。但高能球磨可快速降低Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金的矫顽力。利用放电等离子烧结非晶粉末制备了纳米晶块体合金,纯二元Sm2Co17合金具有较高的矫顽力,并且具有1∶7H相结构。而Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金则因为Fe-Co相及Sm2O3相的析出,具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力。     

稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展

综述了稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展.分别从合金结构、热力学、成分及制备方法等方面进行总结,认识到循环稳定性差是AB3型贮氢电极合金目前存在的最主要问题,并就如何改善合金循环稳定性的问题进行了讨论.稀土镁基AB3型贮氢合金的贮氢量高于传统的稀土基AB5型贮氢合金,有望成为新一代的贮氢电极合金材料.     

稀土Y和Sm对AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用控制变量法研究单一稀土Y和复合稀土Y,Sm元素对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响,分析稀土元素对AZ91D合金的细化机理。结果表明：复合添加稀土Y和Sm对AZ91D合金的作用效果明显好于单一添加稀土Y对AZ91D合金的作用效果,添加Y和Sm后,生成了块状相Al₂Y相和针状相Al₂Sm相,可以作为α-Mg的有效异质形核点。当加入量为0.8%（质量分数,下同）Y+1.0% Sm时,α-Mg晶粒尺寸最为细小,分布最为均匀,其合金的硬度、抗拉强度及伸长率分别为67.42HV,153.37 MPa和3.62%,改善了铸态AZ91D合金的室温力学性能,但是超过这个最佳添加量后,合金的室温力学性能开始下降。     

LaB6单晶体制备方法的特点和进展

综述了LaB6单晶体的国内外研究现状及进展.分别对铝熔剂法、气相沉积法、熔盐电解法、区域熔化法等几种主要的LaB6单晶体制备方法的特点进行了简要的总结和分析.在4种主要的制备方法中,区域熔化法生产效率高,适于制备大尺寸LaB6单晶阴极,且制备的LaB6单晶体纯度高、质量高.