多晶硅线切割废料中硅粉的回收提纯技术进展

多晶硅线切割废料中含有约30%以上的高纯硅粉,若能经济地提纯回收再作为太阳能多晶硅使用,将具有很高的利用价值。深度分离提纯的难点主要集中在两个方面,一是碳化硅碎粒,二是硼、磷杂质。对以上两个方面的分离提纯进展做了评述,指出了今后努力的方向。     

900℃下合成Ti-C-O固溶体的电化学行为研究

以TiC和TiO_2为原料在900℃烧结得到了与USTB钛电解工艺所用阳极原料类似的Ti-C-O固溶体,并对该固溶体在750℃NaCl-KCl熔盐体系中的电化学行为进行了研究。结果显示,该固溶体可以发生电化学溶解,钛元素以离子的形式进入熔盐中,碳元素和氧元素则以CO为主、CO_2为辅的气体形式析出。以该固溶体为阳极进行恒电流电解,最终在阴极得到了金属钛。     

纳米非晶Si2N2O粉末的SPS烧结及烧结体性能研究

通过低温还原,以Si₂OCl₆为原料,以Na溶液为还原剂,在液氨溶液中成功合成了纳米非晶态Si₂N₂O粉末.在不加任何烧结助剂的条件下,通过放电等离子体烧结,得到了致密的陶瓷块体.制得的纳米非晶粉末颗粒尺寸约为20 nm,XRD结果显示样品在1 100 ℃开始晶化.进一步考察了不同烧结温度下陶瓷的抗氧化性和力学性能,致密块体在1 600 ℃下经过20 h氧化后,其增重仅有1.1 %,烧结块体的力学性能随着烧结温度的增加而迅速增加,当烧结温度高于1 500 ℃时,继续增加烧结温度力学性能的增加趋势变得平缓. 1 500 ℃烧结样品的维氏硬度、强度和断裂韧性分别达到了19.6 GPa, 440 MPa和4.1 MPa·m1/2.      

F~-在γ-Al_2O_3(110)表面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论广义梯度近似平面波赝势法结合周期平板模型,研究F离子在γ-Al_2O_3(110)非极性表面的吸附行为,分析了F~-离子在其表面不同吸附位以及不同覆盖度下吸附构型和电子特性。结果表明:表面配位不饱和的Al为F~-离子活性吸附位,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面化学吸附后形成F-Al键促使F~-离子活化;F~-离子在Al_Ⅲ(1)桥位吸附时最稳定。随着覆盖度增加,吸附能增大,F离子与表层原子的距离(d_(F~--surf)缩短:同时表面吸附F离子引起表层及次表层原子层间距发生不同程度偏移,最大幅度为10.07%。差分电荷密度与电子态密度分析指出,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面吸附主要是由F~-离子2s和2p轨道与γ-Al_2O_3基底Al的3p轨道相互作用所致。     

气相氢还原合成Nb3Sn粉末过程的热力学模拟

基于多元多相平衡原理,建立了氢气还原NbCl5和SnCl2蒸汽合成Nb3Sn超细粉末过程的热力学模型,使用FactSage软件计算了NbCl5,SnCl2的蒸发温度和载气Ar（g）用量,H2（g）用量和还原反应温度、收集温度等关键参数对反应产物的影响。计算结果给出了合成Nb3Sn（s）所需要的蒸发温度与载气使用量的组合、不同还原反应温度时99%转化率时所需要的最小H2（g）用量以及不同收集温度时最终固体产物中杂质的含量。     

醇盐水解法制备TiN包覆SiC复合粉末

以醇盐水解氨气氮化法在SiC颗粒表面包覆TiN,研究TiO2前躯体的种类、醇盐水解方式和加水量对水解反应生成的TiO2颗粒的粒径和分散性的影响,分析TiO2包覆层在不同氮化温度下的结构演变,重点对醇盐水解氨气氮化反应的机理和TiN包覆层的形貌、物相组成和热稳定性进行讨论。结果表明:醇水溶液加热法比沉淀法更容易获得均匀连续的TiO2包覆层,加水量是有效减少TiO2团聚颗粒的关键因素。TiO2包覆层在1 000℃于氨气中进行氮化能够完全转变为TiN,所得的TiN包覆层均匀连续,TiN颗粒的粒径为30~70 nm。在温度高于546℃时,TiN包覆层在空气气氛中容易发生氧化而导致稳定性降低。     

钛金属新型冶金技术

尽管金属钛及其合金具有非常优异的机械性能,很强的耐腐蚀性能和耐高温性能,而且钛的矿藏资源在地球上也非常丰富,但全球金属钛的产量不到原铝产量的1%,也不到钛白粉产量的1/10。造成这一现象的主要原因是现行的钛金属生产方式,Kroll法的成本过高。在过去的几十年里,数十种新型的钛金属生产方式被提出,包括新的金属热还原,氯化物电解,氧化物熔体电解,氧化物固体电解以及复合阳极电解的方式。对上述新型钛生产工艺进行简要介绍。     

Effect of thickness on optoelectrical properties of Nb-doped indium tin oxide thin films deposited by RF magnetron sputtering

Niobium-doped indium tin oxide （ITO:Nb） thin films are prepared on glass substrates with various film thicknesses by radio frequency （RF） magnetron sputtering from one piece of ceramic target material. The effects of thickness （60-360 nm） on the structural, electrical and optical properties of ITO: Nb films are investigated by means of X-ray diffraction （XRD）, ultraviolet （UV）-visible spectroscopy, and electrical measurements. XRD patterns show the highly oriented （400） direction. The lowest resistivity of the films without any heat treatment is 3.1×10^-4 Ω·cm^-1, and the resistivity decreases with the increase of substrate temperature. The highest Hall mobility and carrier concentration are 17.6 N·S and 1.36×10²¹ cm^-3, respectively. Band gap energy of the films depends on substrate temperature, which varies from 3.48 eV to 3.62 eV.     

相图及其在钛电解新工艺和钛合金设计中的应用

相图是材料设计的指导书、冶金工作者的地图和热力学数据的源泉.简要概述了近年来相图计算研究的进展,举例说明了Ti-C-O三元系及其亚二元系相图在钛电解新工艺研究中的应用及Ti-Al相图在钛合金设计中的应用,并在文献中列出了新的可靠的合金和化合物相图的来源.最后指出,进一步测定Ti-C-O三元系中TiC-TiO固溶体的精确固溶范围及其与其它相的相关系对于直接电解TiO2提取金属钛新工艺的工业化有重要意义.     

中、日两国经济发展过程铜消费的对比研究

发达国家工业化过程表明,金属消费量与经济发展密切相关.依据金属消费量和金属消费强度模型,本文提出将工业化阶段分为发展期和成熟期,并以铜为例,对中、日两国铜消费量、GDP及人口的历史数据进行了对比分析.分析结果表明,目前中国处于工业化发展期,还未达到日本在1973年开始的工业化成熟期;与GDP增长速度相比,近一段时间内中国铜消费增长率还将快速增长.