TiH_2脱氢规律与动力学计算

TiH2常用作泡沫铝和粉末冶金制品的原料,控制其脱氢进度是生产中的关键步骤。利用XRD与DSC技术得到TiH2在氩气气氛中加热分解分3步完成,即TiH2→TiH1.5→Ti(固溶)→Ti。用单个扫描速率法和多重扫描速率法对DSC/TG数据进行计算,得到TiH2→TiH1.5的机理模式为球形对称边界反应,TiH1.5→Ti(固溶)的机理模式为化学反应,Ti(固溶)→Ti转变机理为三维球形对称扩散,3步转变的活化能分别为240、190和145 kJ/mol。因此,与单个扫描速率法相比,采用多重扫描速率法研究TiH2热分解,其结果与实际情况更接近。

TiH_2粉末的高能行星球磨及超细晶钛烧结

研究TiH2粉末的高能行星球磨规律,然后使用制备出的球磨粉末开展压制-真空烧结,评价烧结样品的显微组织特征。结果表明,TiH2粉末的高能球磨可划分为3个基本阶段:球磨初期粉末粒度迅速细化;球磨中期粉末粒度逐步趋向最小极限尺寸,同时粉末粒径的均匀性和分布集中程度明显改善;在球磨的后期,粉末粒径又会发生粗化现象。因此,TiH2粉末的高能行星球磨存在一组最佳的工艺参数。高能球磨会改变TiH2粉末的脱氢特征温度,且粉体的D50越小,特征温度下降幅度越大,与原料粉末相比,最大差值达83℃。对烧结样品的显微组织分析显示,通过由球磨TiH2粉末所获得的烧结钛合金的晶粒度得到了显著地细化;当采用优化的工艺开展球磨TiH2粉末制备时,通过压制和真空烧结可获得平均晶粒度在5μm以下的超细晶钛。

高综合性能亚共晶高铬铸铁的烧结制备

以气雾化粉末为原料,采用液相烧结(LPS)制备亚共晶高铬铸铁(HCCIs),系统研究烧结工艺参数对致密化行为、显微组织演变和力学性能的影响规律。研究结果表明,采用LPS可以获得相对致密度达99%以上的制品,但合适的烧结温度范围很窄;XRD分析表明烧结亚共晶高铬铸铁由M7C3型碳化物、马氏体和奥氏体构成;金相分析显示烧结样晶粒细小,碳化物为一次晶杆状,且分布均匀。随烧结温度升高和保温时间延长,晶粒和碳化物均逐步粗化,其中温度的影响更加显著;而强度和冲击韧性则呈现先升高后降低的变化规律。优化的烧结工艺下高铬铸铁的力学性能为:硬度HRC65,抗弯强度1 199 MPa,冲击韧性4.6 J/cm2。并提出了一个烧结高铬铸铁中碳化物形态演变的生长模型。

贵金属冶炼的三废治理

随着社会经济的持续发展,冶炼行业也得到了极大的发展,由此在贵金属冶炼过程中产生的废气、废水、废渣(三废)数量也日益增加,由此带来的贵金属流失情况以及环境污染问题也日益加重。为了确保我国贵金属资源的持续健康发展,必须要对贵金属冶炼所产生的“三废”治理问题给予高度重视。本文就贵金属冶炼产生的废水、废渣和废水治理分别进行阐述。

阳极泥加压酸浸渣碳热还原动力学研究

为了提高焦炭热还原铜阳极泥酸浸渣的效率,使用马弗炉对焦炭熔融还原铜阳极泥加压酸浸渣的动力学进行了研究,实验结果表明造渣时加入碳酸钠、提高反应温度、减小焦炭粒度、增加焦炭的用量可以提高铅的还原率。实验确定了焦炭还原氧化铅的反应级数为2级,在950~1100℃范围内,反应的活化能为104.5kJ/mol,氧化铅在熔渣中的扩散是整个还原反应的控制步骤。本实验为铜阳极泥火法处理工艺的相关研究提供了必要的基础数据。

基于TiH_2粉末短流程制备高性能钛的研究

以极细TiH_2粉末为原料,采用压制/真空烧结的方法制备细晶或者超细晶钛,并通过HIP进一步提高钛的致密度以保障力学性能;同时还研究了添加少量Y对钛制品的影响。通过拉伸试验评价了所得钛制品的力学行为,并对显微组织和断口开展了系统分析。研究结果表明,由极细TiH_2粉末分解而来的钛粉具有优秀的烧结性能,在600~900℃发生快速致密化,当烧结温度≥1000℃时制品的相对致密度〉97%。随着烧结温度的提高,制品的晶粒逐步长大,但是在1150℃下真空烧结2 h后平均晶粒度仍然小于10 mm。拉伸试验结果表明,纯钛制品的抗拉强度在700~1032 MPa之间,而含Y钛制品的抗拉强度〉750 MPa,且延伸率为8%~10%。TiH_2分解对所获Ti粉起始晶粒度的遗传性影响和钛粉中固溶态H对晶粒合并长大的阻碍作用,是利用极细TiH_2粉末短流程制备细晶或者超细晶钛的机理。

La、Ce、Y对铜导电性能的影响

通过向纯度99.99wt.%的阴极铜中添加稀土元素La、Ce、Y,研究了不同含量的La、Ce、Y对纯铜导电性能的影响。结果表明:稀土元素La、Ce、Y单独或共同加人纯铜时,均可以显著提高纯铜的导电率,当单独添加纯铜中La含量为0.014wt.%和0.018wt.%时,导电率最高可达到102.1%IACS;当单独添加Ce,纯铜中Ce含量为O.Olwt.%时,导电率最高可达到102.4%IACS;当单独添加Y,纯铜中Y含量为0.0083wt.%时,导电率最高可达到102.2%IACS;当同时添加La、Ce、Y,纯铜中La 0.01 lwt.%,Ce 0.012wt.%,Y 0.008wt.%时,铜导电率可以达到103.2%IACS。

硫酸氢钾在硒精炼工艺中的应用与研究

随着铜阳极泥处理工艺的不断创新,产出粗硒种类越来越多,特别是合金吹炼得到粗硒与硫酸化焙烧产出的粗硒相比,品位杂质含量大不相同,原精炼工艺对于品位低、碲含量高的合金粗硒已不适用,精硒粉产品的合格率较低,为解决高杂低品位粗硒的精炼产品质量问题,使硒碲在氧化工序能更好的分离,结合化学分析中硫酸氢钾分离硒、碲的原理,进行了硫酸氢钾在硒精炼工艺中的应用与研究,研究发现硫酸氢钾在氧化工序中能较好的分离硒、碲,使杂质碲富集在氧化渣中,减少了碲的挥发量,但在工业生产中存在操作环境差、设备腐蚀严重等问题。