粉末冶金工艺制备TZM合金及其性能研究

本文研究了粉末冶金方法制备TZM合金的工艺,并对TZM合金进行表征。研究表明:通过本方法制备的TZM合金,力学性能可达到并超过美标ASTM B387性能要求,再结晶温度在1300℃以上。不同于上个世纪采用的真空高温熔炼工艺制备的TZM合金,通过粉末冶金方法制备的TZM合金,设备更简易,力学性能更优异。

2022年钼业年评

评介了2022年世界钼的供给、消费和价格,概述了国内外钼业的各种技术创新,如钼的选矿、焙烧、化学品、催化剂、薄膜材料、不锈钢、抗菌等研究的新进展以及其他钼的前沿科技。

钨合金废料的资源再生利用技术

钨是一种稀有金属 ,钨合金具有高的强度、硬度 ,较好的耐高温性、耐磨性和良好的电性能 ,广泛应用于航空航天工业、兵器工业、核工业、信息产业、汽车工业和钢铁工业等行业。目前 ,钨资源短缺 ,钨合金价格高、用量大 ,因此各国都把废弃的钨合金作为宝贵的第二钨资源加以再生利用。本文综述了钨合金的再生利用现状 ,分别总结了硬质合金、高比重合金、钨铜合金和钨材的再生利用技术 ,并利用生态环境材料的观点 。

用络合——沉淀法制备超微氧化钇及其表征

本文采用络合—沉淀法制备了氧化钇超微粉末,在适宜的实验条件下,其平均粒径在0.04～0.1μm之间。实验中观察到,氧化钇超微粒子的平均粒径随着灼烧温度的增加而显著地增加,而在一定温度下,随灼烧时间的增加略有增加。经X射线分析表明,超微Y_2O_3仍为立方晶系,红外光谱分析表明,超微Y_2O_3与一般Y_2O_3有相同的结构。表面光电压光谱测量表明,超微Y_2O_3的光伏响应值明显增高。

活化元素Ni对Mo-Cu合金性能的影响

采用机械活化法制粉、低温烧结和致密化处理工艺,制备了活化元素Ni含量不同的Mo-Cu合金。通过金相组织观察,以及对密度、电阻率、热导率和热膨胀系数测试,研究了Ni的质量分数w(Ni)对Mo-Cu合金的致密性、膨胀系数、导热和导电性能的影响。结果表明:Ni的添加将使Mo-Cu合金的烧结致密化温度降低;Mo-Cu合金热膨胀系数的变化与Al2O3陶瓷的相应变化很接近,但导电和导热性能较差。其显微组织为细小均匀的网络结构,是一种与Al2O3陶瓷很匹配的电子封接材料。

压制压力对多孔TiAl合金孔结构及过滤性能的影响

以Ti、Al混合粉末为原料,通过反应烧结制备TiAl金属间化合物多孔过滤材料,分析压制压力对孔隙率、最大孔径及渗透系数的影响。结果表明:随着压制压力从90 MPa增加到375 MPa时,总孔隙率呈“急剧减小平缓减小平缓减小平缓减小”的变化趋势,开孔隙率呈“急剧减小平缓减小显著增大急剧减小”的变化趋势,最大孔径呈“急剧减小减小减小减小”变化,而渗透系数呈“急剧减小平缓减小平缓增大急剧减小”的变化。综合考虑压制压力对孔隙率、最大孔径及渗透系数的影响,当压制压力为250 MPa时,TiAl合金烧结坯具有较大的开孔隙率、较小的孔径和较大的渗透系数。改变颗粒之间的间隙大小及数量,从而影响反应造孔和孔隙长大,是压制压力影响孔隙率、最大孔径的机制。

Nd对喷射成形Mg-9Al-3Zn-6.5Ca-0.6Mn镁合金组织及力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM&EDS)和X-ray衍射分析仪等研究了Nd对喷射成形Mg-9Al-3Zn-6.5Ca-0.6Mn镁合金组织及力学性能的影响。喷射沉积坯晶粒细小,以α-Mg、Al2Ca和Ca2Mg6Zn3为主要物相。挤压后以α-Mg、Al2Ca和MgZn2为主要物相。加入Nd主要形成Al3Nd相,新相成片状;当Nd含量为2%时,挤压态合金的力学性能最佳,伸长率无明显变化,拉伸断口基本上为断裂,有少量的韧窝。

稀土钼SPS烧结体阴极的次级发射性能和微观结构研究

利用湿法冶金的方法制备了稀土 钼粉末,然后用SPS快速烧结的方法制备了稀土 钼烧结体阴极材料,并测试了材料的发射性能。通过XRD和SEM对材料进行了物相、元素分布与含量的研究。测试结果表明用SPS烧结方法制备的稀土-钼阴极材料的次级发射系数达到3.84,比常规烧结方法制备的阴极材料的次级发射系数(2.92)大很多。用SPS烧结的方法可得到晶粒比较细小且分布比较均匀的烧结体,并发现材料经过1600℃的高温激活后稀土元素将富集于材料的表面,在表面形成一厚为5μm左右的稀土氧化物薄膜。

Ti/Cr比对(VFe)_(50)Ti_(26-x)Cr_(24+x)(0≤x≤2.0)储氢合金吸放氢性能的影响

为研究不同Ti/Cr比对(VFe)_(50)Ti_(26-x)Cr_(24+x)(0≤x≤2.0)储氢合金吸放氢性能的影响规律,采用Fe V_(80)中间合金制备了低成本储氢合金并系统研究了储氢合金的吸放氢性能及组织结构.PCT及XRD实验结果表明:随着Ti/Cr比的降低(x的增加),合金的吸放氢量均呈现减小的趋势,放氢平台压则不断增大,所有的合金均由主相BCC及稀土氧化物Ce O_2相组成,主相BCC的晶格常数随着Ti/Cr比的降低而减小.

机械合金化法制备低质量分数Mo-Cu合金

采用机械合金化法制粉、液相烧结和致密化处理工艺,制备了低质量分数的Mo-Cu合金。通过X射线衍射和扫描电镜对Mo-Cu复合粉末形貌、液相烧结和变形加工后合金显微组织进行了分析,研究了各种工艺参数对Mo-Cu合金致密性、拉伸强度和延伸率的影响。结果表明,采用高能球磨机械合金化和液相烧结,可获得相对密度高达98.2%的Mo-Cu合金,再经致密化变形加工处理后,可获得全致密的Mo-Cu合金,在40%变形率的条件下,拉伸强度可达到569MPa,延伸率为6.3%。

活化元素Co对Mo-Cu合金组织和性能的影响

采用机械合金化制备Mo-18Cu复合材料,利用SEM、XRD和万能试验机研究了Co含量对Mo-18Cu合金的相对密度、力学性能、断口形貌组织、导热和导电性能的影响。试验结果表明,活化元素Co的添加降低了Mo-18Cu合金的烧结致密化温度100℃,增加了合金的相对密度、抗弯强度及硬度,但导电和导热性能降低。含Co 2.0wt%Mo-18Cu合金在1250℃烧结2h获得较好的综合性能,合金的相对密度、抗弯强度、硬度、电阻率和热导率分别为99.1%,960 MPa,69 HRA,2.06×10-7Ωm和142 W.m-1.K-1。显微组织为均匀细小的网络结构。

稀土La掺杂对层状富锂锰基氧化物正极材料结构及电化学性能的影响

采用碳酸盐共沉淀-高温烧结法制备了La掺杂层状富锂锰基氧化物正极材料Li1.2Mn0.54-xNi0.13Co0.13LaxO2(x=0,0.01,0.03,0.05),考察了La掺杂量对正极材料的结构及电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析研究了正极材料的结构和形貌特征,材料的电化学性能采用交流阻抗和充放电测试仪进行测试分析.研究结果表明:所有样品均保持层状α-NaFeO2结构,随着La掺杂量的增加,样品形貌未发生明显变化,样品放电容量呈现先增大后降低的趋势,当La掺杂量为0.03时,具有最高的放电比容量285.3mAh/g(0.1C),经过50次循环后的放电比容量为260.5mAh/g,容量保持率为91.3%.

纳米晶Ta-10%W复合粉末的制备和烧结行为研究

本文采用氨水中和溶液共沉淀-氢还原-钠还原-气态镁脱氧的方法,制备出了纳米晶Ta-10%W复合粉末,并将该粉末体经垂熔烧结致密化制备出了显微组织均匀细小的Ta-10%W合金。研究了复合粉末在制备过程中的相转变、形貌特征以及粉末烧结体的性能和烧结致密化行为。结果表明:前驱体复合粉末为非晶结构,经氢还原后形成了(Ta,O)和W相,经钠还原后转变为Ta2H+W相;最后经气态镁脱氧后转变为Ta+W相,获得的纳米晶Ta-10%W复合粉末平均晶粒尺寸和氧含量分别为70 nm、0.27%。粉末体在2400℃经一次垂熔保温120 min,粉末烧结体的相对密度达到93.56%,显微硬度(HV)325.4,经开坯变形和二次垂熔后,相对密度达到97.92%。合金断裂以穿晶解理断裂为主,断口呈现解理台阶、放射状裂纹、河流花样以及颗粒拔出等特征。纳米晶Ta-10%W复合粉末烧结活性高,Ta和W相互固溶缩短了扩散距离,通过纳米自催化作用相互碰撞和吸引致使晶粒并合长大,显著促进了垂熔致密化过程。

W/Mo/石墨复合靶材的制备与研究

通过粉末冶金技术,采用真空高温热压烧结工艺,制备了W/Mo/石墨复合靶材,并对其显微组织、结合状态、密度和硬度等性能进行了测试,结果表明在1700℃,保温4h,采用Zr,Ni,Ti混合粉作为粘结剂,热压条件下制备的W/Mo/石墨复合靶材,组织致密均匀,W,Mo层过渡平缓,结合界面良好,结合强度高。Mo层的硬度达到Hv250左右。

TiAl金属间化合物微滤膜的制备与性能

微滤膜广泛应用于环保、生物、医药、化工和冶金等领域,而现有微滤膜通常存在亟待解决的强度低、对服役环境的要求较高以及异质材料之间的界面匹配和相容性差等问题。为此,采用Ti、Al元素粉末为原料,通过复合成形和反应合成工艺,制备了TiAl金属间化合物微滤膜。检测表明:该微滤膜的孔隙分布非常均匀,孔径细小,最大孔径仅3.2μm,平均孔径为1.2μm;650℃下的氧化速率常数k=0.005g·m-2·h-1,仅为不锈钢多孔材料的3.42%,经过13.5h×10次的循环氧化后,单位面积的质量增值仅为不锈钢多孔材料的3.2%。

混合稀土氧化物微粉的制备与表征

用氨水调ｐＨ共沉淀法制备混合稀土氧化物微细粉末。初步探讨了制备工艺中的有关影响因素，对粉末进行了热重、差热、扫描电镜、红外光谱等表征。结果表明：在选定的条件下，制得了粒径为１～２μｍ的混合稀土氧化物微粉。

Y对原位Mg_2Si/Al基复合材料初生相Mg_2Si的细化机制

选用稀土Y和采用普通重力铸造法制备原位自生Mg_2Si/Al基复合材料,研究不同含量的稀土Y对初生相Mg_2Si形貌、尺寸和力学性能的改变.结果表明:稀土Y对Mg_2Si/Al复合材料的凝固组织有影响;添加Y处理的Mg_2Si/Al基复合材料的Mg_2Si颗粒变得更加细小;通过计算二维错配度,发现Y可以作为初生相Mg_2Si的异质形核质点从而细化颗粒,同时Y与Al相互作用形成Al3Y相可阻止Mg_2Si相长大;此时铸态Mg_2Si/Al合金复合材料的力学性能得到改善,其最大抗拉强度和延伸率分别为144 MPa和4.19%.

微合金元素Sn、Nb、Re对无取向硅钢性能的影响

介绍了微合金元素锡、铌、稀土对无取向硅钢性能的影响,并扼要分析了这些元素对硅钢性能的影响机理:晶界偏聚元素Sn可细化晶粒提高硅钢磁性能;微合金元素Nb细化铁素体晶粒,提高硅钢的强度、韧性和塑性及磁性能;稀土元素(RE)在硅钢中的主要作用包括净化钢液、变质夹杂物、改善铸态组织和性能及微合金化,减少晶界上出现偏析的几率。

钼粉冶用四钼酸铵晶体的生产

依据钼盐的络合物化学和碱性钼酸铵滴定的结果 ,研究了四钼酸铵的酸沉反应式及其酸量计算方程式 ,依据晶体结构、性能与粒度控制为目标 ,对结晶阶段的酸量和钾量控制以及洗涤、干燥阶段的工艺操作进行了研究。结果表明 ,钼粉冶用四钼酸铵的结构、性能和粒度不仅直接依赖于结晶阶段的酸量、钾量等工艺参数的控制 ,而且间接依赖于下游工序 ,包括洗涤和干燥阶段的工艺参数等的控制。

高T_c管状烧结样品的磁屏蔽能力和捕获磁场

详细介绍了粉末烧结YBCO管子液氮温区下的直流磁场屏蔽特性,包括屏蔽磁场的测定及影响因素、管子捕获磁场的分布和感应宏观环流的估计及随时间的变化,发现有明显的磁通蠕动行为。这种烧结管用作直流或射频SQUID器件的磁屏蔽是可行的,但用作持久磁体还需进一步强化钉扎,提高J_c并克服磁通蠕动。