用CBED衍射研究含铌管线钢的亚结构

在JEM-2000FX电镜中,以CBED模式,用晶带轴之间夹角来测量含铌管线钢中亚晶界和位错胞的取向差α。其结果分别为1.32±0.02°和0.35±0.015°。该结果与 X 射线结果一致。

射频超导腔束管用无缝铌管工艺研究

传统射频超导腔用铌管是采用焊接管或冲压管,存在诸多缺点。因此研制了一种制备无缝铌管的新工艺。新工艺的要点是,采用轴向镦粗和轴向拔长与间歇锻造相结合的冷锻加工方式,有效地控制了加工过程中气体元素的污染而对铌管残余电阻率比率(RRR)的影响。采用800℃,1h退火工艺保证管材具有晶粒尺寸大而均匀的再结晶组织。新工艺制备的无缝铌管的RRR值和综合力学性能均达到或超过了射频超导腔用铌管的技术指标。新工艺无缝铌管的性能比焊接管和冲压管优异,制造成本比焊接法和冲压法低,生产效率要高。

粉末冶金法制取铌管

铌管是高压钠灯排气管必备材料,全国若用高压钠灯代替汞灯,每年需要铌管××吨,为满足市场需要,九江有色金属冶炼厂组织了力量,对粉末冶金坯料加工铌管工艺进行了研究,与常规法相比,可节省投资数百万元,发挥了粉末冶金特点和原料优势,具有较好的经济效益,每公斤可获纯利几百元。

用于超导线屏蔽细径铌管的加工性研究

本文主要研制了一种制备无缝细直径铌管的新工艺。新工艺的要点是,采用轧制、冷拉拔相结合的加工方式,有效地控制了加工过程中壁厚偏差和外径的影响。采用1 050℃,1 h退火工艺保证管材具有力学性能和晶粒尺寸均匀的再结晶组织。新工艺制备的无缝细径铌管的综合力学性能均超过了铌管的技术指标。

形变和热处理温度对纯铌管材组织和性能的影响

通过对纯铌挤压管坯和冷变形管材的显微组织及力学性能的分析,研究了形变程度和热处理温度对材料的组织和性能的影响.试验结果表明,经800～850℃挤压的纯铌管坯,完全再结晶退火温度约为1 150℃,挤压管坯经87%冷变形后,完全再结晶退火温度约为1 100℃;纯铌管材完全再结晶退火温度随着形变总加工率的增加,基本呈下降趋势,且影响比较明显.

东昆仑大格勒富铌碳酸岩矿物学特征

东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成分分析。岩相学观察表明,铌矿物主要为铌铁矿族、铌钙矿、烧绿石、褐铈铌矿、铌易解石,含铌矿物为含铌钛铁矿、斜锆石。铌矿物嵌布粒度较细,嵌布关系紧密而复杂。其中,铌铁矿族常与磁铁矿、铌钙矿、褐铈铌矿和磷灰石紧密共生,多以细粒状集合体呈浸染状、星散型沿磁铁矿裂纹与边部进行交代。铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿常与铌铁矿、磁铁矿和磷灰石紧密共生,铌钙矿局部与铌铁矿呈不规则状接触分布,烧绿石呈不规则状沿铌铁矿边部分布,褐铈铌矿多以团块状沿铌铁矿边部分布。铌易解石与磁铁矿紧密共生,呈不规则状接触。初步推断铌矿物包括岩浆期形成的烧绿石和铌易解石,热液期形成的铌铁矿、铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿。矿物组合初步显示,大格勒富铌碳酸岩中的铌至少经过了岩浆和热液两个时期的富集。电子探针分析结果表明,主要铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:铌铁矿族69.92%,铌钙矿59.55%,烧绿石59.14%,褐铈铌矿43.12%,铌易解石41.55%;含铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:含铌钛铁矿1.33%,斜锆石1.22%。其中,铌铁矿族和铌钙矿、烧绿石为可选且具有工业价值的铌矿物。

金钼股份技术中心高纯大尺寸钼铌管状靶材顺利交付

近日,金堆城钼业股份有限公司技术中心科研团队顺利完成客户订购的3套高纯大尺寸钼铌合金管状靶材的交付,制备的钼铌合金管状靶材直径大于150 mm、长度达到2100 mm,纯度可达99.99%,O(氧)含量小于0.05%(质量分数)。钼铌靶材主要用于溅射制备LCD/OLED高端液晶显示屏及太阳能电池的电极和布线材料,是平板显示及光伏行业不可或缺的重要基材。团队经过不懈的努力,基于前期的基础研究,攻克了大规格钼铌合金靶材制粉、烧结、加工等关键工艺难题,掌握了大尺寸靶材的核心制备技术。经第三方机构检测,制备出的钼铌合金靶材的各项指标达到要求。在此基础上项目组承接了用户管状靶材的订购需求,并在约定的周期内顺利交付。此外,项目组也正在加紧液晶面板高世代线用大尺寸钼铌合金板状靶材的加工制备并及时交付用户认证。

东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富铌橄榄岩中铌矿物主要为铌易解石(Nb_(2)O_(5)=50.33%~52.50%)、铌钙矿(Nb_(2)O_(5)=48.20%~50.27%)、褐铈铌矿(Nb_(2)O_(5)=42.80%~43.45%)、Stefanweissite矿(Nb_(2)O_(5)=33.14%~34.78%),次为钛铁矿(Nb_(2)O_(5)=3.45%~4.89%)。样品具低SiO_(2)(20.16%~29.20%)和K_(2)O+Na_(2)O(0.02%~2.47%)含量,高Mg O(22.88%~27.69%)含量和Mg^(#)值(74~82),稀土元素总量较高(∑REE=772~1807μg/g),稀土元素配分模式强烈富集LREE、亏损HREE,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.17)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示,样品富集Nb、Ta、Th、U、Sr、Pb,Nb含量高,为981~1753μg/g,平均1378μg/g,可能与晚阶段碳酸岩侵入流体交代作用有关。样品的(87Sr/86Sr)i值为0.70378~0.70396,ε_(Nd)(t)值为-0.49~0.31,岩浆源区可能为EMⅠ型地幔端元。综合区域构造背景,大格勒岩体中富铌橄榄岩的形成可能与该地区拉张环境下岩石圈的强烈伸展和软流圈地幔的上涌相关。

东昆仑大格勒地区碱性岩-碳酸岩型铌矿勘查进展及找矿前景

铌广泛应用在冶金工业、原子能工业、航空航天工业、军事工业、电子工业、超导材料及医疗仪器等方面,是全球高度关注的关键矿产。碱性岩-碳酸岩型矿床赋存了世界上大部分的铌资源,而我国铌资源禀赋差,对外依存度大于90%。2021年青海省地质调查院在东昆仑大格勒地区发现了碱性岩-碳酸岩型铌矿,通过三年的勘查工作,圈定5条铌矿体,矿体延伸长160~1280 m,控制最大斜深800 m,矿体厚度4.3~115.7 m,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%,伴生P_(2)O_(5)平均品位3.8%~5.6%。通过资源量估算,Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,已达大型矿床规模。目前铌矿体在走向和倾向上延伸稳定,显示出良好的找矿前景。

超导加速器用中小规格超导铌管工艺研究

射频谐振超导加速腔是组成高能粒子加速器的核心组件,高能粒子加速器用来对电子、质子及其束流进行加速,制造电子对撞机、自由电子激光器、分裂中子源(SNS)、同位素加速器等,是现代核物理和高能物理研究的主要手段,对于研究物质组成、生命科学及空间科学都有巨大的作用。本课题旨在研究生产尚无使用先例的油压机或快锻机开坯、管坯正向冷挤压和无缝管冷轧三联工艺生产满足DESY(Deutsches Elektronen Synchrotron,德国电子同步加速器研究所)板材标准(1.3GHz超导铌腔技术条件)要求的超导铌管材,并在工艺研究基础上进一步探索加工过程对超导铌管材的"污染"和RRR损失。

与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的铌-稀土成矿作用——兼论东昆仑大格勒铌-稀土矿床中的碱性岩-碳酸岩杂岩成因

铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀土、钇的磷钇矿,风化壳淋积型黏土矿等,而工业提取Nb元素的矿石矿物主要为烧绿石和铌铁矿等。与碱性岩-碳酸岩杂岩有关的Nb、REE矿床等是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。自然界中的Nb矿床分布较广,但绝大部分Nb资源集中在全球约十多个大型矿床中,且主要与碱性岩-碳酸岩及其相关的风化产物有关。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,具有极其重要的地球动力学和关键金属成矿意义。在东昆仑新发现了与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的大格勒Nb-REE矿,成矿岩石主要为碳酸岩、金云母岩和橄榄岩,包含多种含Nb、富REE和含P矿物,初步确定为碳酸岩型Nb-REE-P矿床。Nb矿体中最重要的含Nb矿石矿物是铌钙矿和铌铁矿,其Nb_(2)O_(5)含量最高分别达81.17%、76.06%~79.67%,粒径最大分别可达1.2 mm、~1 mm,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步的勘探工作圈定出5条铌矿体,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%(最高1.28%),估算Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,表明大格勒矿区Nb资源已经达到大型矿床规模。矿区杂岩体中镁铁质-超镁铁质岩和碳酸岩主要形成于早泥盆世早期(~418Ma),明显富集Nb、Ta、P和Sr等,具有相对稳定的ε_(Nd)(t)(-0.5~2.7)和变化的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7037~0.7063)。这些岩石主要起源于软流圈地幔,可能形成于碰撞后伸展背景中。但是大格勒矿区成岩与成矿的精确时代、岩浆来源与岩浆储库演化过程、岩石与矿床形成的深部动力学机制、金属超常富集与成矿作用、成矿元素的赋存状态与可利用性等还需要进一步深入研究。

晶粒尺寸对铌钨合金力学性能的影响

本文以铌钨合金为研究对象,通过熔炼、挤压、锻造制备了两种不同晶粒尺寸的铌钨合金棒材,研究了初始晶粒尺寸对经过热处理后棒材的显微组织和力学性能的影响,研究结果将为制备有特殊性能要求的铌合金材料提供一定参考。结果表明,经过相同热处理工艺处理后,初始晶粒尺寸细小的Φ43 mm棒材形成均匀细小的等轴晶,而初始晶粒尺寸粗大的Φ89 mm棒材形成不均匀且粗大的部分再结晶组织。无论是室温拉伸还是高温(1100℃)拉伸,晶粒细小的Φ43 mm棒材均呈现较好的屈服强度,分别为401 MPa和272 MPa。因此,铌钨合金的屈服强度与棒材初始晶粒尺寸有关。铌钨合金棒材的屈服强度要求越高,越需制备具有细小初始晶粒的棒材。

中南祁连西段余石山铌钽矿成矿过程元素地球化学指标研究及意义

中南祁连西段余石山铌钽矿是近年在国内发现的变粒岩型铌钽矿床,规模已达大型,是一种新的铌钽矿床类型,但对变粒岩中铌钽富集成矿过程中元素地球化学变化尚未开展系统研究。本文通过详细的野外调查和室内综合分析,系统研究了余石山矿区无铌钽矿化变粒岩、含铌钽变粒岩、铌钽矿化体、低品位铌钽矿石、铌钽工业矿石等5类铌钽矿化程度不同变粒岩的元素地球化学特征,结果显示变粒岩型铌钽矿Nb富集成矿过程中Si、Al、Zr、Hf、REE等元素存在规律性变化,总结了成矿过程中有效元素地球化学指标,发现变粒岩中Nb含量与原岩岩石类型关系密切,揭示该矿床经历了新元古代岩浆成矿作用和加里东期热液变质成矿作用,共两期三阶段成矿过程,该研究为中南祁连西段铌钽矿找矿和成矿研究提供了依据。

全球锂铍铌钽矿产资源勘探开发新进展

这是一篇矿业工程领域的论文。锂铍铌钽,既是重要紧缺性稀有金属,也是新兴战略性产业的关键矿产,在成矿规律和勘探开发领域既有共性也有个性并有新的发展。本文力求尽量全面和准确地衡量和评价锂铍铌钽全球资源量和储量数据,及时反映勘探开发新形势和技术新进展。花岗伟晶岩多旋回成矿理论获得重要勘探突破,南美盐湖锂矿技术产量双释放临近,粘土岩和地热卤水提锂增储潜力巨大,碱性-过碱性火山成因-伟晶岩侵入型铌钽成矿在美洲和青藏地区研究深入,中国锂铍矿勘探获重大系列突破,鄂西北铌钽稀土等资源基地建设或可借鉴北美Nechalacho铌钽稀土矿床的勘探和开发经验。本文基于锂铍铌钽矿床和典型案例剖析,提出多期热事件多旋回岩浆分异出熔可能是大型-特大型矿床的关键条件。

中祁连西段余石山铌钽矿含矿地层重新厘定及意义

余石山变粒岩型铌钽矿是近年在中祁连西段发现大型铌钽矿,但对铌钽矿含矿地层归属厘定不清,在梳理前人研究成果基础上,通过野外精细调研和区域对比,重新厘定了这套地层,建议将其从长城纪熬油沟组中解体出来,建立新的岩石地层单位,即新元古代余石山岩组;同时,分析余石山岩组原始层序,总结其形成过程。研究成果为中祁连地块西段地层对比和研究提供了新材料,也为中祁连西段变粒岩型铌钽矿找矿和成矿研究提供了基础。

基于薄膜铌酸锂的微波光子雷达芯片

微波光子雷达拥有分辨率高、处理速度快、同时多波段、多功能等优势,在航天系统中具有广阔的应用前景。为了满足航天应用对雷达系统体积、质量和功耗的严格要求,集成化已经成为微波光子雷达的重要发展方向。介绍了一款基于薄膜铌酸锂的微波光子雷达芯片,利用该芯片实现了雷达发射信号倍频产生和回波信号去斜接收,并对距离天线不同位置的目标进行了测距实验,得到的测量距离与实际距离基本相同,两者之间的误差小于4 mm。

物相调控对铌酸钠纳米棒压电-弱可见光协同催化的优化作用

半导体材料能够吸收光能产生电子空穴对,利用光催化实现环境废物降解,然而其催化效率受环境光条件和天气等因素严重制约。因此,有必要研发能够利用环境中的水波能和光能协同作用的催化剂,以有效提升水相环境的污染物降解效率。无铅钙钛矿结构的铌酸钠具有适宜的能隙和压电性能,因此具备实现光-压电协同催化的潜力。通过水热法合成并调控了铌酸钠纳米棒的物相结构,探究了其对光-压电协同催化中的性能增强机制。虽然两种物相的铌酸钠光催化效率差异较小,但相较NaNbO_(3),Na_(7)(H_(3)O)Nb_(6)O_(19)14(H_(2)O)表现出更高的压电性能,因此在压电光催化过程中能够更好地促进光生电子空穴对的分离,从而大幅提升了水中四环素的降解效率。进一步对材料物相调控方法、催化机理等开展研究,揭示了空穴和羟基自由基在催化过程中起到关键作用,研究结果能够为高效光-压电协同催化剂的设计、开发和优化提供参考。

X荧光测定铌钽原矿中铌和钽及不确定度评定

本文建立了X射线荧光熔片法测定铌钽原矿中铌和钽的分析方法。采用低稀释比(Li2B4O7:LiNO3:样品=4:0.6:1)制备熔融玻璃片,以光谱纯SiO2、Al2O3和Fe2O3混合物为基体,添加Nb、Ta标准溶液及少量干扰元素Rb、Y、Mo、Zr、W、Ce制备校准曲线所用标准样品。使用Rh靶compton散射线为内标线校正基体效应对Nb元素的影响;Ta元素则外加HfO2,并用Hf Lβ3为内标线。本文讨论了复杂铌钽原矿和本实验试剂中含有的Br、Rb、Y、Mo、Zr、Nb、W、Hf和Ta各元素之间的光谱干扰。对于Br、Rb、Y、Nb及Hf和Ta之间的谱线重叠干扰,采用干扰系数法逐级扣除;而Mo Kα和Zr Kα背景对Nb Kα的影响及W Lα背景对Ta Lα的影响,则分别通过选取40.000°和70.500°公共背景点来避免,最后得到分析元素Nb Kα和Ta Lα谱线净强度。本文选用钽矿石成分分析标准物质(GBW07155)作为方法验证样品,并对Nb、Ta测量结果不确定度进行评定。最终本方法报出结果:w(Nb_(2)O_(5))=(0.044±0.002)%(k=2);w(Ta2O5)=(0.069±0.002)%(k=2)。

东昆仑大格勒稀有金属矿床类型的厘定:碳酸岩型铌矿床

铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,使得我国目前铌资源的对外依存度高达99.5%。本文对新发现的东昆仑大格勒稀有金属矿床中典型的矿石样品进行了综合矿物分析系统(TIMA)和电子探针成分分析,该矿床中主要的含矿(Nb)岩性为金云母岩和碳酸岩以及少量辉石岩、角闪石岩,矿石矿物主要为铌钙矿(粒径最高可达1.2 mm)、铌铁矿(粒径最高可达1.0 mm)、钛锆钍矿(粒径最高可达1.5 mm)、铌钛铀矿(粒径最高可达0.4 mm)、含铌钛铁矿(粒径最高可达0.3 mm)等,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步识别出两期铌矿化,即岩浆期和热液期,岩浆期结晶的铌矿物有铌钙矿、铌铁矿、钛锆钍矿、铌钛铀矿、含铌钛铁矿等;热液期形成的铌矿物也有铌钙矿、钛锆钍矿等。基于本次分析,并对比若干个与大格勒矿床极其类似的世界级铌矿床(例如Araxá、Catalao I和St.Honoré),我们将大格勒矿床厘定为碳酸岩型铌矿床。