河南某地锡锂铍铌钽矿石矿物学特征及可选性研究

为查清河南某地锡锂铍铌钽矿石性质,通过化学分析、X衍射、扫描电镜分析、能谱分析等岩矿测试技术手段,对该矿石的化学组成、矿物组成、矿物粒度和嵌布特征,以及锡锂铍铌钽元素的赋存状态进行了详细的矿物学研究。结果表明,该矿石的矿物组成极为复杂,矿物共生关系多样,粒度大小不一。有用矿物成分主要为锂辉石、绿柱石、铌钽铁锰矿、细晶石、锡石等,非金属矿物成分主要为石英、长石等。通过强磁选、重选和浮选的工艺流程,可对该矿产资源中有用成分进行综合回收利用。

新型口腔修复用钛锆铌锡合金的摩擦性能

背景:目前用于牙科修复体制作的钛合金特别是纯钛因其表面硬度较低、耐磨性较差,尤其在固定义齿修复时与天然牙不匹配,限制了其在口腔修复领域的应用。目的:探索新型口腔修复用钛锆铌锡合金的耐磨损性能。方法:使用MMV-1立式万能摩擦磨损试验机,以天然牙釉质为对照,滑石瓷为对磨物,在人工唾液,37℃试验工况下,对口腔修复用Ti-Zr-Nb-Sn、纯钛(TA2)进行二体摩擦磨损试验。采用扫描电镜观察表面磨损形貌,X射线衍射能谱仪分析磨屑成分,显微硬度仪测试表面硬度,电子天平得出磨损量。结果与结论:Ti-Zr-Nb-Sn合金、天然牙釉质的磨损体积量、显微硬度>纯钛(TA2)(P<0.05)。Ti-Zr-Nb-Sn合金磨损机制主要为磨粒磨损;纯钛磨损机制主要为黏着磨损,同时伴有磨粒磨损;牙釉质磨损主要为黏着磨损和磨粒磨损。磨屑成分分析Ti-Zr-Nb-Sn合金磨屑元素成分为Ti、Zr、Sn元素,未见Nb元素;纯钛磨损后磨屑成分主要为Ti元素。结果表明Ti-Zr-Nb-Sn合金较纯钛(TA2)具有更好耐磨损性性能,可以初步认为Ti-Zr-Nb-Sn合金是一种理想口腔修复用金属材料。

广西栗木锡铌钽矿田成矿物质来源的惰性气体同位素示踪

文章利用黄铁矿流体包裹体惰性气体同位素,探讨了广西栗木锡铌钽矿田成矿流体的来源。黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.14～0.97Ra,远远低于地幔流体的比值,接近饱和大气水的比值,并与地壳流体的比值处在相同的数量级上;40Ar/36Ar比值为555.98～855.11,平均705.55,显然偏离大气氩的同位素组成;40Ar*/4He比值为0.08～0.27,平均值为0.153,接近地壳值;20Ne/22Ne=9.671～9.748和21Ne/22Ne=0.0306～0.0330,具有饱和大气水的Ne同位素比值特征。结果表明,广西栗木锡铌钽矿田老虎头、牛栏岭和金竹源3个矿床的成矿流体是大气水和地壳流体的混合流体;水溪庙矿床的成矿流体也主要是大气水和地壳流体的混合流体,但可能有少量地幔流体的加入。

口腔修复用钛锆铌锡合金机械性能及体内外的生物毒性

背景:在口腔修复领域广泛应用的纯钛和Ti-6Al-4V合金存在强度低,耐磨性较差,加工性能不理想,易出现卡环折断现象等缺点,并且含有人体有害的Al及V元素。因此,研制机械性能优良,生物学性能良好的口腔修复用钛合金,对于克服纯钛及钛合金修复体的缺陷,扩大口腔钛合金修复体临床应用范围,提高齿科修复体的质量及制作水平具有重要意义。目的:评价口腔修复用钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金机械性能及体内外生物毒性。设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-04/2009-02在天津市材料复合与功能化重点实验室、天津医科大学附属口腔医院口腔生物材料实验室及天津市现代医药开发研究所完成。材料:纯度为99.9%的钛板,纯度为99.9%的锆板,纯度为99.9%的铌棒和纯度为99.9%的颗粒状锡由宝鸡市胜超有色金属材料有限公司提供。方法:制备Ti-Zr-Nb-Sn合金,测试合金的机械性能和显微硬度,观察拉伸试样的金相组织、物相结构及断口形貌。参照ISO7406技术报告中的相关标准,对Ti-Zr-Nb-Sn合金进行细胞毒性实验和急性全身毒性试验。主要观察指标:机械性能,合金金相结构,端口形貌,细胞相对增殖率,急性毒性反应。结果:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn抗拉强度为(652.0±34.5)MPa,屈服强度为(590.0±29.8)MPa,延伸率为(28.3±2.4)%,弹性模量为(93.8±7.9)GPa,维氏硬度为(315.8±13.0)HV,XRD分析显示合金显微组织主要为α相,金相组织表现为细小的针状α相结构,合金断口呈韧窝状形貌,体现出良好的韧性断裂特征。细胞毒性试验及急性全身毒性试验结果表明本研究制备的钛锆铌锡合金细胞相对增殖度为124%,分级为0级,无细胞毒性;未见任何急性毒性反应。结论:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn合金具有良好的机械性能和生物安全性,可满足口腔修复材料的临床应用要求。

牙用低弹性模量钛铌锆锡合金的机械性能研究

目的:检测钛铌锆锡(Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn)合金铸件的机械性能,评价其作为口腔修复材料的可行性。方法:对钛铌锆锡合金铸件的机械性能、显微硬度进行检测,对剖面组织金相显微结构和断口形貌进行观察。结果:钛铌锆锡合金抗拉强度为681.7 MPa,屈服强度为410 MPa,延伸率为6%,弹性模量为42.1 GPa,维氏硬度为453 Hv;合金金相组织表现为细化的晶粒结构,合金断口呈典型的微孔聚合型断裂形貌。结论:钛铌锆锡合金机械性能能够满足制作口腔修复体的要求。

铌三锡管内电缆导体交流损耗计算分析模型

为解决快变磁场中大电流和应变作用下,铌三锡(Nb3Sn)导体交流(Alternating Current,AC)损耗的模拟实验分析问题,本文进行了瞬变电磁场中宽应变区间的AC损耗计算技术探索,构建应变作用下的临界电流数学模型,把复杂变化场中基于应变的临界电流密度运用到磁滞损耗功率计算,对耦合损耗功率计算中的导体特征参数考虑应变效应,获得CICC导体AC损耗功率计算技术。在激发等离子体的快速励磁以及等离子体放电和破灭等情况下,由模拟对比分析发现应变作用算法的AC损耗功率更接近工程实际值;对比应变作用算法损耗功率和经典算法损耗功率的相对误差计算,其误差的变化小于15%。

铸造钛铌锆锡合金离子耐腐蚀性的体外实验研究

目的:研究铸造钛铌锆锡合金(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn)在不同模拟人工体液环境中的离子溶出情况。方法:采用常规失蜡铸造法分别制作钛铌锆锡合金(实验组)和纯钛试件(对照组)各20个,每组试件再随机分成4组,分别浸泡于人工唾液、10g/L乳酸液、中性含氟液和酸性含氟液中7d,测定浸泡液中溶出的金属离子浓度并观察试件表面形貌的改变。结果:①在相同浸泡液中钛铌锆锡合金的离子溶出总量小于纯钛,差别有统计学意义(P<0.05);②对于同种材料而言,酸性含氟液中离子溶出量最高,其次为中性含氟液,再次为乳酸液,在人工唾液中的离子溶出量最低,差别有统计学意义(P<0.05);③电镜下,在同种浸泡液中钛铌锆锡合金较纯钛表现出更好的耐静态浸泡腐蚀的迹象;④酸性含氟液腐蚀后钛铌锆锡合金表面的腐蚀产物主要为:Na3TiF6、Na2NbF6、Na2ZrF6、Na2SnF6;纯钛表面的腐蚀产物主要为:Na3TiF6、Na2TiF6和Na3TiOF5。结论:铸造钛铌锆锡合金具有较好的耐腐蚀性能,能够满足口腔修复体的耐腐蚀性能要求。

南岭地区钨锡铌钽花岗岩及其成矿作用

在晚侏罗世时,南岭地区发生了与花岗岩有关的钨锡铌钽大规模成矿作用。依据花岗岩的岩石学、地球化学及其矿化特征,可将南岭地区含钨锡铌钽花岗岩划分为三个主要类型:含钨花岗岩、含锡钨花岗岩和含钽铌花岗岩。含钨花岗岩的地球化学特征可归纳为铝过饱和,低Ba+Sr和TiO2,轻重稀土比值低,铕亏损强烈,富Y和Rb,Rb/Sr比值高,分异强烈。含锡钨花岗岩总体特征表现为TiO2含量高,准铝质—弱过铝质,轻重稀土比值和CaO/(K2O+Na2O)比值高,富高场强元素、稀土、Ba+Sr和Rb,低Rb/Sr比值,分异演化程度较低。含钽铌花岗岩的地球化学特征主要为TiO2含量和CaO/(K2O+Na2O)比值低,Al2O3/TiO2和Rb/Sr比值明显偏高,强过铝质,贫Ba+Sr、稀土和高场强元素,铕亏损强烈,明显富Rb和Nb,高度分异演化。三类含矿花岗岩具有明显不同的演化特征,成矿作用与它们的演化密切相关。黑云母花岗岩主要与锡成矿作用有关,二云母花岗岩和白云母花岗岩主要产生钨矿化或锡钨共生矿化,钠长石花岗岩主要与钽铌或锡(钨)钽铌矿化有关。总结了南岭锡钨钽铌矿床的重要类型,提出了绿泥石化花岗岩型锡矿新类型,指出南岭地区要特别注意在含锡钨花岗岩中寻找此类锡矿和云英岩-石英脉型锡钨矿。

新型口腔修复用钛锆铌锡合金的生物安全性评价

目的:评价高强度、高弹性模量的新型口腔修复用钛锆铌锡合金的生物安全性。方法:参照国标GB/T16886.5-2003,GB/T16886.10-2005,YY-T0279-1995,YY-T0127.2-1993所规定的方法,分别进行细胞毒性试验、豚鼠最大剂量迟发型致敏试验、口腔黏膜刺激试验以及急性全身毒性试验。结果:细胞毒性试验显示本研究制备的钛锆铌锡合金细胞相对增殖度为124%,细胞毒性反应分级为0级,无细胞毒性;致敏试验表明移去斑贴物24、48h后,试验动物贴敷部位均无红斑和水肿出现,反应积分为0。根据皮肤致敏实验分级标准,Ti-Zr-Nb-Sn合金对豚鼠无明显的潜在致敏性;口腔黏膜刺激试验未见异常组织学反应;短期全身毒性试验显示无明显短期全身毒性。结论:可以初步认为Ti-Zr-Nb-Sn合金是一种合金具有良好生物安全性口腔修复用金属材料。

钛锆铌锡合金和镍铬合金修复牙体缺损的效果及安全性

背景:钛锆铌锡合金具有良好的组织结构、力学性能、耐蚀性能及生物相容性,是一种理想的口腔修复材料。目的:观察钛锆铌锡合金和镍铬合金在口腔修复中的效果和安全性。方法:纳入牙体缺损患者87例,其中男43例,女44例,年龄22-41岁,其中43例采用钛锆铌锡合金进行修复,作为观察组;44例采用镍铬合金修复,作为对照组。修复治疗结束后随访36个月,观察两组治疗效果、口腔修复情况、修复体情况及患者满意度。结果与结论:87例患者均完成36个月随访,观察组治疗总有效率、患者满意度高于对照组(P<0.05)。对照组44例中,出现牙龈红肿4例、牙龈出血4例、过敏4例、牙龈灰线3例及黏膜疼痛6例;观察组43例中仅出现1例牙龈红肿,观察组口腔修复情况优于对照组(P<0.05)。对照组44例中,出现牙齿支架损害10例、牙齿支架松动20例;观察组43例中,出现出现牙齿支架损害1例、牙齿支架松动1例,观察组修复体情况优于对照组(P<0.05)。表明钛锆铌锡合金修复牙体缺损具有良好的生物相容性及安全性。

口腔修复用钛锆铌锡合金的机械性能评价

目的:评价钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金机械性能。方法:制备钛锆铌锡合金试样,测试合金的机械性能和显微维氏硬度,观察拉伸试样的金相显微结构和断口形貌。结果:Ti-Zr-Nb-Sn合金抗拉强度为671.3MPa,屈服强度为561.5MPa,延伸率为18.1%,弹性模量为92.5GPa,维氏硬度为250.7HV;合金金相组织表现为细化的晶粒结构,合金断口呈典型的微孔聚合型断裂形貌。结论:Ti-Zr-Nb-Sn合金机械性能满足口腔修复的要求。

广西栗木锡铌钽矿田矿化花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

栗木矿田是南岭地区典型的锡铌钽多金属矿田,成矿作用与花岗岩关系十分密切。本文通过锆石SHRIMP U-Pb法定年研究,获得栗木矿田水溪庙矿区的隐伏矿化花岗岩形成年龄为212.3±1.8 Ma(98%可信度,MSWD=1.5),与前人测得的老虎头矿区的云英岩化花岗岩中白云母的Ar-Ar坪年龄(214.1 Ma)、金竹源花岗岩中蚀变白云母Ar-Ar坪年龄(212.4Ma)及金竹源和三个黄牛花岗岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄(分别为214.0 Ma和218.3 Ma)在误差范围内一致。结合其它资料分析,我们认为栗木地区锡铌钽矿与花岗岩为印支期同一构造-岩浆活动的产物,建议在南岭地区下一步规划部署中应注意印支期成矿岩体和印支期锡多金属矿的寻找。

钛铌锆锡合金经微弧氧化后的理化性能的研究

目的:评价钛铌锆锡(TNZS)合金表面经微弧氧化(MAO)后的理化性能。方法:对钛铌锆锡合金试件表面进行微弧氧化处理,观察其表面形貌,分析膜层的相位和元素组成,检测膜层硬度、厚度、膜层以及基体的结合强度、表面能、表面粗糙度。结果:钛铌锆锡合金经微弧氧化处理可在其表面形成粗糙、多孔的氧化膜,氧化膜由Ti、O、Ca、P、Zr、Nb、Sn7种元素组成,金相结构主要为锐钛矿相的TiO2和金红石相TiO2,膜层硬度414HV,厚度26μm,结合力32N,表面能62.9mJ/m2,表面粗糙度1.175μm。结论:经微弧氧化处理的钛铌锆锡合金表面性能发生改变,表面形成粗糙、多孔、结合紧密并富含钙磷元素的氧化膜,可能有利于提高合金的生物学性能。

口腔修复用钛锆铌锡合金研制及铸造性能研究

目的:研制口腔修复用钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金,并评价合金铸造加工性能。方法:制备Ti-Zr-Nb-Sn合金,采用国产LZ5型离心铸钛机铸造试样,测试合金的铸流率,铸造反应层和线收缩率。结果:400℃时铸造,合金铸流率为100%,铸造线收缩率,表面反应层满足修复支架的铸造要求。结论:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn合金具有良好铸造加工性能,可满足口腔修复材料的临床应用要求。

广西栗木锡铌钽矿床地球化学分带模型与找矿评价标志

从找矿地球化学角度,依据栗木锡铌钽花岗岩型矿床的分带、元素异常组合、平均含量和比值的垂直变化特征,综合建立了矿床地球化学分带模型,指出了F、Li、Be、W、Sn、Nb、Ta、Cu、Mo、Bi、Ti是寻找该类矿床的有效指标,总结了矿体前缘、近矿和矿尾的异常组合、强度及比值等地球化学评价标志。

氡气测量在栗木锡铌钽矿外围的找矿效果

虽然氡气测量法在多个领域应用广泛,但用氡气测量法寻找隐伏有色金属矿却少有报道。为了扩大氡气测量法的应用范围,为寻找隐伏有色金属矿提供新的勘查方法,我们用美国产RAD7型电子测氡仪在广西栗木锡铌钽矿上进行了试验。结果在三个黄牛和水溪庙锡铌钽矿体上方土壤中除有很好的氡气异常反映,氡气异常特征与深部隐伏锡铌钽矿在空间上和规模上具有很好的对应关系外,对矿区外围2个氡气异常地段进行钻探验证也取得了良好的找矿效果,这为该区外围找矿、扩大矿产资源储量提供了一种有效的勘查方法。

我国南岭地区钨锡铌钽矿床成矿花岗岩主要地质特征

我国南岭地区中生代爆发了大规模的钨锡铌钽成矿作用.其中钨成矿年龄范围相对较短,约145 ～175Ma,高峰期集中在150～160 Ma.锡成矿作用的时间范围宽,约75～225 Ma,燕山中期也是一个锡的成矿高峰期,主要集中在145 ～155 Ma,比同期钨成矿年龄稍晚.富钨、富锡钨、富铌钽3类花岗岩化学成分有相似之处,均主要为壳源,但也存在明显的演化趋势,从富钨→富锡钨→富铌钽花岗岩,它们的岩石组分从高钾钙碱性系列向钾玄岩系列演化,从准铝质向过铝质演化,其REE元素配分模式由规则状的稍左倾的“V”型模式向不规则状的稍右倾的“V”型模式演化,REE元素总量也在逐渐降低.与之相对应的成矿规律为：在空间分布上表现为东钨西锡;成矿时间上表现为锡的成矿年龄逐渐推后;岩浆组分上表现为深源组分增多.

铌三锡管内电缆导体分流温度和刚度分析研究

低温下,导体的分流温度和刚度是管内电缆导体(cable-in-conduit conductor,CICC)稳定运行的重要因素,为克服铌钛(NbTi)的不足,应对10 T以上的磁场冲击,国际热核聚变反应堆(international thermal-nuclear experimentalreactor,ITER)装置上环向磁场(toroidal field,TF)和中心螺管(central solenoid,CS)磁体系统中的导体已采用铌三锡(Nb3Sn)材料,但缺乏应变效应对分流温度和导体刚度影响的研究。为此,该文利用模拟应变效应的横向载荷周期,对TF和CS样品的分流温度和弹性模量进行测试,分析获得扭距、空隙率和子缆级数等综合作用使分流温度和刚度随模拟应变载荷周期退化的结果,同时由接触面和股线接触角决定的电缆刚度以及股线的侧向支撑强烈影响导体的变形程度。

广西栗木锡铌钽多金属矿床成矿流体包裹体特征

综合研究广西栗木矿田香粉厂、老虎头、牛栏岭、金竹源矿床矿石中的石英流体包裹体,结果表明,成矿热液矿物中的原生流体包裹体类型主要为纯液相包裹体,其次为气液两相包裹体。香粉厂矿床流体包裹体的均一温度平均值为203.5℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.885g/cm3,压力为55.31MPa,成矿深度为5.94km;老虎头矿床流体包裹体的均一温度平均值为168℃,盐度为6.50wt%NaCl,密度0.934g/cm3,压力为46.72MPa,成矿深度为5.42km;牛栏岭矿床流体包裹体的均一温度平均值为187℃,盐度为5.03wt%NaCl,密度0.919g/cm3,压力为46.00MPa,成矿深度为5.37km;金竹源矿床流体包裹体的均一温度平均值为178℃,盐度为5.54wt%NaCl,密度0.913g/cm3,压力为48.42MPa,成矿深度为5.51km,总体属中低温度、低盐度、中等密度的体系;表明该矿床形成于中深成环境。

加载载荷对钛锆铌锡合金摩擦磨损性能的影响

目的:探讨载荷变化对钛锆铌锡合金与滑石瓷对磨时摩擦磨损性能的影响。方法:使用MMV-1立式万能摩擦磨损试验机,以滑石瓷为对磨物,载荷设置为20、50、100 N,在37℃人工唾液润滑的试验工况下,对口腔修复用钛锆铌锡合金进行二体摩擦磨损试验。采用扫描电镜观察表面磨损形貌,电子天平得出磨损量。结果:钛锆铌锡合金与对磨物滑石瓷的磨损量随载荷的增加而增大。载荷20N,钛锆铌锡合金的磨损机制主要为磨粒磨损;50N时,磨损机制是粘着磨损伴发磨粒磨损;100N时,钛锆铌锡合金磨损机制以粘着磨损为主。结论:载荷增加可增大钛锆铌锡合金的磨损量,导致磨损机制改变,在高载荷条件下可发生严重粘着磨损,缩短修复体的使用寿命。