基于图形衬底表面化学水浴法的硫化铅薄膜均匀性研究

硫化铅(PbS)等铅盐材料因较低的俄歇复合系数,是非制冷红外探测领域中备受关注的材料。化学水浴法被广泛用于硫化铅等薄膜的制备。然而该方法在图形化衬底上存在薄膜生长不均匀的问题。基于多次曝光显影技术,比较了不同预处理工艺对图形化衬底上薄膜生长均匀性的影响,在金属和绝缘衬底表面上均实现了硫化铅薄膜的均匀生长。基于优选预处理方法制备的硫化铅探测器的结果表明,图形衬底预处理可明显改善探测器在光电流、响应度和噪声等方面的性能,其中响应度可提升1.2倍。本文提供的硫化铅薄膜制备方法,不仅可在图形化衬底上生长均匀性一致的硫化铅薄膜,还可以修复受损衬底,有利于在读出电路表面实现硫化铅基焦平面阵列探测器的一体化加工。

用冷却曲线法研究钢丝韧化处理的冷却与相变

利用探头法分别测量了含碳0.70%的钢丝在铅浴和CMC水溶液中的冷却曲线和相变过程。用冷却曲线分析法阐释了钢丝代铅韧化中的冷却和相变特点。试验结果表明,含碳0.70%的高碳钢丝在熔融铅浴和0.25%CMC水溶液中都能完成珠光体型转变;但钢丝在熔融铅浴中的初始冷却速率远高于在0.25%CMC水溶液中冷却速率;钢丝在高浓度CMC水溶液中的冷却相变是一种自适应的冷却转变过程,其转变开始和结束点均高于TTT或CCT曲线中的同类温度点,转变组织中的珠光体片层略厚于铅浴淬火,渗碳体有碎化倾向。根据高碳钢丝的韧化要求,要获得理想的韧化组织关键在于提高代铅冷却介质高温区段的初始冷速。

温轧TWIP钢/高碳钢组织及力学性能研究

采用热轧-温轧工艺制备了孪生诱导塑性(TWIP)钢和高碳钢双层复合材料,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针等观察双层钢的显微组织与界面元素分布,发现两种材料界面结合良好、无缝隙和孔洞,Mn元素由TWIP钢侧向高碳钢侧扩散。复合材料热轧后进行铅浴处理,高碳钢区域形成细片状的索氏体组织,索氏体片层间距随铅浴温度升高而增大。520℃铅浴时平均片层间距为202 nm,抗拉强度为1592 MPa,延伸率9.9%,材料的综合力学性能较好。铅浴处理后的双层钢在300℃进行多道次温轧,进一步细化晶粒,产生位错增殖,抗拉强度随温轧压下量增大而增大,延伸率有所降低。轧制压下量达到70%时,高碳钢侧的索氏体片层间距进一步减小,TWIP钢侧发生剧烈塑性变形,晶粒沿轧制方向拉长。

高铅渣液态还原过程中有价金属分布

以铅精矿氧化熔炼产生的高铅渣为原料,通过静态实验研究其熔池熔炼还原过程。使用X射线衍射(XRD)和等离子体发射光谱(ICP)对反应原料及产物进行分析,探讨铁硅比、钙硅比、还原煤用量、还原温度、还原时间等对有价金属元素(Pb、Cu、Zn)在高铅渣还原产物中分布的影响。结果表明:静态实验中的Pb、Cu主要进入金属相,而Zn则基本进入还原渣中。最有利于有价金属综合回收的工艺条件如下:铁硅比1.25,钙硅比0.8,还原时间为60 min,还原温度为1200℃,还原剂的用量为理论量的1.3倍。

高铅渣还原炉内气液两相流的数值模拟与结构优化

基于Fluent软件,耦合Realizable k-ε湍流模型和VOF多相流模型对液态高铅渣还原炉内气液两相流动过程进行数值模拟。依据相似原理建立了水模型实验,得到气泡/气团频率、气泡直径和喷枪直径比值的实验结果,其结果和数值计算结果吻合较好,验证数值计算模型的有效性。运用该耦合模型研究熔池深度、喷枪直径、喷枪倾角和喷枪间距等因素对还原炉的影响。再通过正交实验和矩阵分析方法,综合考虑熔池气含率、熔体平均流速和熔体湍动能等指标,得到还原炉最优工况为喷枪角度为10°,熔池深度为800 mm,喷枪直径为60 mm,间距为950 mm。

化学沉淀法制备硒化铅薄膜

采用化学沉淀的方法沉淀PbSe薄膜,分别加入缓冲剂联氨(方法A)和碘化钾(方法B)。对反应原理进行了分析,对制备过程进行了优化,分别制备出了高质量的PbSe薄膜。采用XRD、SEM、EDS以及红外光谱测试对所制备样品进行了分析。结果表明,两种方法制备均为PbSe多晶薄膜,方法A制备薄膜结晶质量更好,择优生长方向明显;薄膜颗粒度、表面粗糙度都小于方法B;两种薄膜的Pb元素与Se元素比例接近化学计量比,方法B含有少量I元素;两种方法制备样品的吸收边相对带边跃迁都发生蓝移。

用腐植酸树脂分离富集-火焰原子吸收法测定电镀液中痕量铅

采用酚醛树脂对天然腐植酸交联固化,制备成腐植酸酚醛树脂。采用火焰原子吸收分光光度法(FAAS)研究了腐植酸酚醛树脂对铅的吸附性能。结果表明,腐植酸酚醛树脂对铅有较强的吸附能力,吸附量受介质pH值的影响,当pH值大于3.0时,铅可被定量吸附,最大吸附量可达17.28mg/g。吸附于树脂上的铅可以用0.1mol/L的HNO3溶液完全解脱。以FAAS法为检测手段,对镀铬液中痕量铅进行分离富集,建立了电镀液中痕量铅的测定新方法,应用于实际样品的测定,结果满意。

改进BCR法在分析水系沉积物样品铅形态中的应用

研究了超声波水浴提 BCR顺序提取法在铅形态分析中的应用,优化了水系沉积物样品铅的各分步提取时间。与传统的BCR法相比,改进BCR法所用的提取时间由原来的几十小时缩短为几十分钟。氢化物 原子荧光法测定样品中3种形态铅含量的统计结果显示,改进BCR法分析精度好,各形态铅的提取效率高,是一种快速、定量铅形态分析方法。

富氧侧吹直接炼铅工艺研究与应用

介绍了富氧侧吹熔池熔炼炉的结构以及富氧侧吹熔池熔炼直接炼铅的工艺流程及特点。实践表明,富氧侧吹直接炼铅工艺具有流程短、能耗低、环境好、投资省等特点。

短波红外纳米PbSe薄膜制备及光电性能研究

采用化学沉淀的方法在石英衬底上制备了短波红外纳米PbSe薄膜。XRD,SEM,TEM以及红外透射光谱测试分析结果表明,所制备的PbSe薄膜为纳米多晶薄膜,表面平整致密,薄膜的晶粒尺寸为10 nm左右,由于量子效应,薄膜吸收截止边相对PbSe体材料蓝移至1.6μm;经过敏化、光刻及金属化制备了PbSe单元光导探测器,在室温下进行光谱测试,其响应波段为0.6~1.5μm。

胎圈钢丝生产关键技术研究

对钢帘线生产工艺进行研究,并应用到胎圈钢丝产品。主要对3条连续生产线进行研究:(1)机械剥壳热盐酸在线连续酸洗涂层生产线,采用热盐酸代替电解酸洗,机械剥壳由两向改为三向,粗拉由滑轮拉丝机改为直进式拉丝机,生产线产能由4 500 t/a提高到10 000 t/a,吨钢丝能耗下降约35 kW.h。(2)水浴热处理、热盐酸洗连续化钢丝生产线和在线涂硼,产品质量稳定,操作简单,为企业节省成本45.6万元/a。(3)镀铜线铅浴回火温度430℃,并使用温控精度为±1℃的PID调功器;镀前表面处理使用热盐酸酸洗,利用水封技术避免酸雾溢出;采用置换镀低锡青铜工艺,钢丝镀后涂专用库马龙防锈剂。最终生产线Dv值达到400 mm.m/m in,钢丝与橡胶黏结力超过1 200 N根/,覆胶率达到85%。

中国铅冶炼工业技术创新与应用实践

我国铅储量占世界铅资源总量的17.8%,约1580万t,却提供了全世界50%以上的铅产能,其中80%左右的铅被应用于蓄电池行业。铅生产和消费过程中会产生大量的铅基固废,而且锂电池技术的发展也给铅冶炼行业带来了巨大的危机和挑战。在当前铅矿过度开发、铅资源保证年限不足、铅矿资源依赖进口的环境下,研究开发出新的铅冶炼技术与铅基固废处理工艺,已经成为相关行业和企业亟需解决的难题。本文对近几年来我国铅冶炼工业技术创新与应用实践进行了阐述,指明现阶段原生矿铅冶炼与铅基固废等二次资源冶炼以直接熔池熔炼为主,未来一体化连续高效炼铅工艺、铅基固废等二次铅资源的回收利用工艺将成为趋势,全湿法炼铅技术期待得到进一步的发展。

蚀刻引线框架用的弱碱性无氰镀银工艺的研究

蚀刻引线框架作为集成电路芯片载体的新发展方向,近年来在微电子行业逐步得到应用。由于蚀刻引线框架在制备中需要用到多层具有特定图形的非耐碱的光刻胶膜,而传统的氰化镀银无法满足这一工艺需求,因此发展弱碱性的无氰镀银工艺具有极大应用价值。本文研究了基于5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)无氰镀银体系的弱碱性镀银工艺,利用循环伏安法和计时电流法考察了该体系的电沉积行为与银结晶的成核机理;通过改变系列工艺条件确定的该工艺的有效工作窗口;并在优化的工艺条件下表征了镀层性能与镀液性能。结果表明该镀银层结晶细腻,平均颗粒尺度在16.7±3.6 nm。XRD测试表明其等效的晶粒尺度在43.6±3.0 nm,且(200)晶面为择优取向晶面。该镀银层白度为7.2%,光亮度为117 Gs,硬度为74±4 Hv。镀液性能测试表明,该镀液电流效率达到了99.2%(30℃/0.6 ASD),30℃条件下的分散能力约为83%。上述测试及实际蚀刻引线框架样品的试镀均展示了该工艺在实际应用中的潜在价值。

侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术的现状与持续发展

简要介绍了侧吹浸没燃烧熔池熔炼工艺的原理和特点,对该技术在有色冶炼领域、废铅酸蓄电池以及锌浸出渣危险固体废物无害化处理领域的成功工业应用和技术优势进行了阐述。

含铅锌多金属固废的处理工艺创新及工业应用

针对我国含铅锌多金属固废存量大、产量高、固废资源开发利用滞后等问题,通过总结整理我国铅锌产业发展前沿的相关资料,详细介绍了我国含铅锌多金属固废的处理工艺创新及工业应用,并对未来含铅锌多金属固废资源回收利用的工艺发展趋势进行了展望。现阶段,含铅锌多金属固废的处理工艺以直接熔池熔炼为主。未来短流程冶炼技术、射流熔炼电热还原一体化连续高效回收利用技术将成为趋势。

60Si2MnA钢带连续热处理及其替代工艺研究

对比研究了60Si2MnA钢带经连续热处理和3种不同的淬火油淬火加回火热处理后的组织与性能。结果表明,钢带经不同的淬火油淬火,并经过400℃,1 200 s回火后,均可获得回火屈氏体组织。钢带经快速淬火油KR128室温淬火后400℃回火,其力学性能与连续热处理接近。

熔池熔炼铋铅混合物料的可行性研究

富氧熔池熔炼工艺处理铜、铅硫化矿已在工业上得到广泛应用,文章通过热力学分析和探索试验表明,富氧侧吹熔池熔炼工艺处理含铋铅复杂混合物料是可行的。这将为富含Au、Ag、Te等贵金属的铋铅混合物料的综合回收行业提质改造、产能升级提供可行的发展方向。

瓦纽可夫熔池熔炼法炼铅

介绍了瓦纽可夫熔池熔炼法炼铅工艺 ,该法具有单位炉膛面积生产率高 ,对原料准备的要求低 ,生态环境改善 ,能耗低 ,无烧结作业 ,硫回收率高等优点。以年产 1万 t粗铅计算 ,总的投资在 2 5 0 0～30 0 0万元人民币左右。

两种方法测定铅锌尾矿中砷含量的比较研究

以铅锌尾矿样为测试样品,标土为质控样,分别用王水水浴-原子荧光法和微波消解-原子荧光法测定尾矿中砷含量,通过比较两种方法的实验过程以及数据结果,找出相对更适宜测定铅锌尾矿中砷含量的方法。结果表明,两种方法测定的标土砷含量均在推荐值范围内,微波消解尾矿样测定结果的相对标准偏差较小,重现性更好;实验过程中,微波消解-原子荧光法速度快,耗时短,效率更高。使用微波消解法测定铅锌尾矿中砷含量的结果更接近于样品的真实值。

铅冶炼物料工艺矿物学与热力学平衡研究

富氧熔池熔炼-液态高铅渣直接还原工艺因对原料适应性强、熔炼炉运行稳定可靠、金属回收率高及氧化炉熔炼烟气中二氧化硫浓度高,在铅冶炼工业中占有越来越重要的地位。但目前对于该工艺的理论基础研究较为薄弱,亟需对该工艺冶炼过程热力学平衡等进行理论研究,为工艺的优化提供理论支持。首先对冶金过程物料如铅精矿、高铅渣及还原渣进行了工艺矿物学研究,然后通过FactSage8.1热力学软件计算,研究了氧化段氧气系数、熔炼温度及还原段还原剂用量对体系中Pb分配率和熔炼渣中Pb、S等元素含量的影响规律。计算得出,铅富氧熔池氧化熔炼中铅的直收率在氧气系数1.0、熔炼温度1200℃左右时达到最高;温度的升高与FeO、CaO的加入有利于高铅渣还原反应的进行,在还原剂用量大于5.7%时铅的还原率达到91%。