真空热压烧结技术在工程材料实验教学中的研究和应用

本文研究了真空热压烧结技术在工程材料实验教学中的研究和应用。该技术是一种先进的材料制备方法,具有低温下制备高致密且材料界面干净的特点。通过在工程材料实验教学中引入真空热压烧结技术,可以帮助学生更好地掌握材料制备和性能优化的基本原理和方法。实验结果表明,真空热压烧结技术制备的材料具有优异的性能,可以满足工程应用的需求。

射频感应等离子体制备球形Ti粉的工艺

采用射频(RF)感应等离子体球化颗粒形状不规则的Ti颗粒。研究了加料速率、物料分散方式、Ti颗粒大小等因素对球化率的影响。电子扫描显微镜(SEM)观察的球化效果以及对钛粉振实密度的测定表明:当钛原粉以极短暂时间快速穿越等离子体炬时,钛粉颗粒因受热而熔化成液滴,快速冷却,形成球形固态颗粒。

NaCl-KCl熔盐体系电解制备金属铈工艺研究

为优化熔盐电解还原制备金属铈的工艺条件,开展了NaCl-KCl熔盐体系中CeCl 3的电化学行为及电解工艺研究。结果表明,在830℃下,以钼棒为工作电极、石墨棒为对电极、阴极电位高于1.9 V(Ag/AgCl为参比电极,下同)时,Ce 3+可快速电解,提高Ce 3+浓度有利于反应的进行。槽电压为4.41 V、相应的阴极电位为2.27 V时,电流效率最佳。固定阳极面积改变阴极面积的研究结果显示,随着阴极面积的减小,槽电压逐渐升高。实验条件下,槽电压随电极中心距的变化是线性的,与电极中心距的改变相比,电流的变化对槽电压的影响更显著。

LiCl-KCl、NaCl-KCl和KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)的电化学行为

对比了Ce(Ⅲ)在LiCl-KCl、NaCl-KCl和KCl熔盐体系中Mo电极上的电化学行为。结果表明:高温NaCl-KCl、KCl熔盐体系中由于Ce(Ⅲ)与Na(Ⅰ)和K(Ⅰ)的还原电位相近,会发生大量基体盐元素的还原,而低温LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)未发生上述现象;LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)的还原反应为一步三电子转移的可逆过程,采用循环伏安法和计时电位法计算得到扩散系数与温度的关系式分别为ln D=-4341.5/T-7.97和ln D=-4346.6/T-7.39;表观还原电位与温度的关系式为E,*(Ce(Ⅲ)/Ce)=0.00072 T-3.650。

电场对旋转火焰温度的影响

燃料燃烧时,火焰内部的非完全燃烧会使生成的烟气中存在带电粒子,旋转火焰在直流电场作用下内部和顶部的温度会明显升高,一般升高25℃,而在旋转火焰的边缘处,火焰的温度变化较小,一般只有5℃.这主要与火焰内部的燃烧温度特性和旋转特性有关.同时,在不同性质的电场作用下,其温度的变化幅度也不相同,在直流电的作用下,其温度的最大变化范围可以达到30℃,而在100 Hz交流电作用下温度的最大变化范围还不到5℃.

用于高温NaCl-KCl熔盐体系莫来石隔膜Ag/AgCl参比电极的性能研究

制备了用于高温NaCl-KCl熔盐体系的莫来石隔膜Ag/AgCl参比电极,并研究了该参比电极的性能。结果表明,初次于830℃NaCl-KCl熔盐体系中使用时参比电极的活化时间为2 h。在780~880℃范围内,实验所得电位差值与计算值的偏差在±3 mV以内,温度与电位差呈线性关系(r^(2)=0.999)。±10 mA电流极化10 s后电极电势可于10 min内恢复平衡。以上结果表明,莫来石隔膜Ag/AgCl参比电极具有良好的稳定性、平行性和重现性,可用于高温NaCl-KCl熔盐体系的电化学行为研究。

U-M_o微球物理包覆工艺研究

为了减少U—M_o微球在混料和成型过程中发生偏聚的现象,改善(U-M_o)-Al弥散燃料铀分布的均匀性,研究了多种U-M_o微球物理包覆工艺及建立的包覆工艺对微球流动性的影响。本文采用相近尺寸(直径约100μm)的不锈钢微球代替U-M_o微球。结果表明:直接添加黏结介质包覆工艺和自由落体包覆工艺不适合微球的包覆;采用溶剂挥发法在每颗微球表面都包覆了一层基体粉末颗粒,微球表面的粗糙度明显增大,流动时颗粒间产生机械咬合力,降低了微球的流动性。

金属铈在NaCl-KCl和NaCl-KCl-CeCl 3熔盐体系中的溶解行为

通过离子浓度测定、气体生成法、熔盐耗酸量测定、X射线衍射和差重分析法,综合评判了金属铈在NaCl-KCl和NaCl-KCl-CeCl 3熔盐体系中的溶解行为。结果表明,金属铈在熔盐中的损失存在物理溶解和化学反应,可生成氧化物、氮氧化物、氯氧化物等,同时还可与坩埚成分发生反应。金属铈及其化合物在熔盐中的溶解度很低,但会生成新相,新相中含有大量的铈。采用嵌套式坩埚并增加内部小坩埚高度,可有效降低金属铈的溶解损失量。

弥散型燃料中Zr与Gd_2O_3的相容性研究

采用包覆热轧法制备了Zr/Gd_2O_3扩散偶,分别在673K和1 073K温度下对Zr/Gd_2O_3扩散偶进行了不同时间的扩散热处理。采用金相显微镜(OM)初步观察Zr/Gd_2O_3界面特征,用场发射扫描电镜(SEM)进一步观察Zr/Gd_2O_3界面形貌,用能谱仪(EDS)分析Zr/Gd_2O_3界面附近元素分布情况,并从热力学角度分析了Zr与Gd_2O_3的相容性。结果表明:2种温度下Zr与Gd_2O_3的相容性很好。

扫描电镜及能谱仪在粉末冶金高速钢夹杂物分析中的应用

介绍了扫描电镜和能谱仪在粉末冶金高速钢中夹杂物分析中的应用。通过扫描电镜和能谱仪，不仅能观察到金相试样和弯曲断1：7试样中的夹杂物形貌、尺寸，还能同时分析其成分，对研究夹杂物对粉末高速钢性能的影响有重要指导意义。

原位合成及外加法制备碳化钒颗粒增强铁基复合材料的研究

通过粉末冶金工艺制备碳化钒颗粒增强铁基复合材料，研究了原住合成和外加法对复合材料烧结密度、性能及组织结构的影响，并借助金相、SEM、EDS观察了碳化钒的分布及元素成分。试验结果表明：原位合成复合材料具有更高的烧结密度和抗弯强度，在1280℃时达到最大值，分别为7．4g．cm^-3和983MPa，在烧结过程中反应生成了碳化钒颗粒，主要分布在晶界；外加法中的碳化钒颗粒分布更均匀，并通过扩散作用融入Cr、Mo、Fe等合金元素。

“粉末冶金技术”方向研究生的指导、培养方法的应用实践

粉末冶金技术飞速发展,亟需大量的掌握该技术原理、发展脉络、懂研发、懂工艺的高技术人才。基于此,如何在研究生指导过程中,形成一套完善的指导方法,保证研究生培养质量成为关键问题。本文从粉末冶金方向的研究生指导方法体系的构建入手,讨论了研究生必备素养训练的方法和经验。以期能够提高培养质量,培养出满足社会需求的研究生。

铀转化工序管链机故障分析与研究

管链机主要以链条带动刮板向前推动物料,距离长、零部件多,处理故障时所花费的时间及劳动强度大。对管链机故障进行统计,链条轴销链接形式,刮板结构形式等结构的优化改进,以实现整个系统的稳定运行。