炉衬产生的氧对真空钢液脱氮的动力学影响

采用 99.99%氧化镁砂捣打炉衬的 2 0kg真空感应炉 ,研究了超低碳钢熔炼时炉衬产生的氧对真空钢液脱氮的影响。试验结果表明 :钢液中氧含量在 1 2 0× 1 0 - 6 时 ,脱氮的限制性环节是界面化学反应 ;随炉衬中氧的逸出 ,当钢液中氧含量在 5 1 0×1 0 - 6 时 ,真空钢液脱氮处于界面化学反应和液相边界层扩散控制的边缘区域 ,脱氮速率降低     

黄铜矿在硫酸溶液中的浸出及电化学氧化机制

通过加压氧化和电化学氧化方法研究了黄铜矿在硫酸溶液中氧化浸出的反应机制。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱对黄铜矿表面氧化产物的形貌和化学组成进行了分析。加压氧化试验结果表明:在pH=3的硫酸溶液中,黄铜矿表面发生钝化,钝化层由Fe_2O_3、FeOOH及贫铁硫化物(CuFe_(1-x)S_2或CuS_2)组成。当浸出液p H=0～1时,铁的氧化物溶解,铜蓝(CuS)和单质硫(S~0)成为新的钝化层。电化学氧化试验结果表明:黄铜矿在酸性介质中的氧化可以分为3个阶段:当阳极极化电位低于0. 75 V(vs. SCE)时,黄铜矿表面生成了贫铁硫化物,对其进一步氧化起钝化作用;当电位在0. 8～1. 0 V范围时,贫铁硫化物被氧化成铜蓝和单质硫,组成新的钝化层;当电位高于1. 05 V时,硫元素被氧化成+4或+6价的氧化态进入酸性介质中。     

Ta2O5直接制备金属钽的研究

利用固体透氧膜（SOM）法对Ta2O5直接电解制备金属钽进行了研究。Ta2O5粉经压片烧结后制成阴极，氧化钇稳定氧化锫管内的碳饱和铜液为阳极，混合熔盐MgF2-CaF2为电解质，在1150℃不同电压下进行电解。经XRD，SEM等分析表明：在透氧膜稳定的条件下，电压越高，脱氧速度越快。该方法制备金属钽具有电解速度快、电流密度高等优点，发展前景良好。     

钽掺杂金红石TiO2电子结构的第一性原理研究

采用第一性原理中的CASTEP模块计算了金红石相TiO2掺杂过渡金属钽元素的能带结构以及态密度。计算结果表明，Ta原子替换Ti原子后，Ta的5d轨道对TiO2的导带影响较明显，且使TiO2的带隙宽度减小，这样有可能使金红石TiO2吸收带出现红移现象或产生在可见光区的吸收，其中Ta原子的t2g态起了重要作用。     

立体混合法制毡工艺及其对玻纤增强热塑性材料力学性能的影响

为了改进玻纤增强热塑性复合材料中基体树脂对玻璃纤维的浸渍效果,从而提升制品的力学性能,本文研究开发出一种新型的制毡工艺——立体混合法。该工艺是将基体树脂与玻璃纤维分别拉制成丝束状,展纤后,经改进的开松、混合、气流成网设备制成三维立体结构的连续针刺毡。将制作好的基毡采用层合热压法制备成板材,并对其进行力学性能测试。研究结果表明,制成立体混合毡后的玻纤增强板材浸渍工艺适应性更强,基体树脂与玻璃纤维之间的浸渍距离缩短,接触面积增加,使增强材料浸渍透彻,由该工艺制作出的热塑性板材比传统工艺制作出的板材浸渍效果好。在同等克重和玻纤含量条件下,其拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度有了大幅度提升。     

SrZrO3耐火材料的制备及其与TiNi熔体的相容性研究

使用工业级的SrCO3和ZrO2为原料,采用固相合成法在1350℃保温12h合成了SrZrO3材料,将合成的SrZrO3粉体用等静压法成型成片状并在1650℃保温不同的时间,观察其显微组织结构,测定在不同保温时间下的烧成密度。将自合成SrZrO3粉料等静压成型成SrZrO3坩埚。将SrZrO3坩埚在900℃素烧,并在1650℃保温8h烧成,在此坩埚中进行TiNi合金真空感应熔炼实验。采用XRD、SEM和EDS等观察钛合金与材料界面反应层的微观形貌。结果表明,在1350℃可以固相合成锆酸锶粉体。粉料成型后在1650℃保温8h烧结的坩埚密度达到理论值的97%以上。SrZrO3坩埚与TiNi合金的反应层厚度约为40μm,未发现坩埚材料渗透进合金熔体。     

Ti-Ni-O系相图的计算及其在TiNi合金电化学脱氧中的应用

根据文献中的实验数据,用CALPHAD方法对Ti-Ni-O三元系进行评估优化。计算Ti-Ni-O三元系在1 173和1 273 K时的等温截面。结果表明,计算结果与大部分实验结果吻合。通过优化获得一套自洽的热力学参数,使其它等温截面和热力学量的计算成为可能,为钛镍合金的脱氧提供理论指导。     

TiO2纳米管表面蛋白质-羟基磷灰石复合涂层及其结合强度

采用阳极氧化法在钛表面制备不同管径的TiO2纳米管,450℃热处理后经牛血清白蛋白(BSA)与钙磷的共沉积得到载有BSA的羟基磷灰石(HA)涂层.经检测发现,170nm管径的TiO2表面比100和50nm管径的表面具备更好的矿化能力,HA的形成能力随管径的增大而提高.大管径表面得到的涂层结合强度高于小管径的,可达16.95MPa.经过真空预矿化的试样,涂层结合强度明显高于未经过预矿化的试样,且HA涂层生长速率加快.BSA与磷酸钙在真空预矿化后共沉积到氧化钛纳米管表面,短时期内形成BSA-HA涂层,是在钛基生物材料表面制备生物活性涂层的有效方法.     

CaZrO_3耐火材料的制备及其与钛合金熔体的界面反应

合成了一种CaO-ZrO_2系复合耐火材料,用模压法成型,分别在1 650℃和1 680℃烧结制成坩埚.使用此坩埚在感应炉中熔化钛合金(TiNi),在真空条件下, 1 500℃保温5min.对在1 680℃烧结成的坩埚进行了抗水化性能测试.用X射线衍射仪对CaZrO_3材料进行物相分析.用扫描电子显微镜观察钛合金与此材料的界面反应层的微观形貌,结合能谱仪进行微区成分分析.结果显示:1 680℃烧成的CaZrO_3材料具有良好的抗水化性;用此坩埚熔化TiNi合金后,液态钛合金和耐火材料的界面反应层厚度约为30μm,界面反应层中,Ca,Zr,Ti,Ni等元素无明显扩散.     

钛合金熔炼用AZrO3（A=Ba,Sr,Ca）坩埚的制备及其使用性能研究

综述了3种新型复合氧化物(CaZrO3、SrZrO3和BaZrO3)坩埚的制备工艺,分析了3种坩埚熔炼TiNi合金后的效果和界面反应情况。合金熔体与耐火材料间无元素扩散,3种耐火材料均对合金熔体具有良好的反应惰性。此外,通过对比3种耐火材料坩埚与熔体间的界面反应层厚度,发现BaZrO3对TiNi合金熔体具有最高的化学稳定性。进一步使用BaZrO3制备成工业用25kg级坩埚并熔炼TiNi、TiFe、TiAl铸锭,发现铸锭杂质含量较低,说明BaZrO3是一种极具潜力的钛合金熔炼用新型耐火材料。