废旧锂电池全链条一体化回收产业中铜铝料的酸浸新工艺研究

研究了采用高铜浸出剂酸浸废旧锂离子电池中的铜铝料,探讨了氢离子和铜离子共存体系的竞争反应机制,考察了氢离子浓度对反应析氢、产热和酸浸效率的影响。结果表明:竞争反应机制可使高浓度氢离子更高效浸出铜铝料,进而提升酸浸效率;高铜浸出剂中氢离子浓度升至0.7 mol/L时,酸洗渣中镍钴锰锂有价金属总残留率为1.7%,酸浸过程中氢气浓度可保持在4.5 mmol/L以内,反应温和、安全性高;酸浸反应后,高铜浸出剂中铜离子质量浓度从15.54 g/L降至36 mg/L,铜离子去除率为99.7%,浸出段除铜成本可降低55元/m^(3),在实际生产中具有一定经济效益。

液压技术在牙膏软管废铝料回收挤压成形机中的应用

本文就一种在牙膏行业里可广泛应用的新型全自动程控液压牙膏软管废铝料回收挤压成形机的液压控制系统的设计思路、工作原理、操作控制方法等做了较为详细的阐述。

超声波辅助制备铝基钎料及其性能分析与评价

钎焊用铝基钎料熔点高,钎焊时易使母材过烧,因此,降低铝基钎料的熔点具有重要的意义。超声波的“声空化作用”和“声流化作用”可细化晶粒,使共晶组织和第二相分布均匀。Ga, In, Sn元素既具有液相通道效应,又能够降低钎料的熔点、提高钎料扩散速度、提高钎焊接头的力学性能。超声波辅助熔炼的铝基钎料凝固后α(Al)平均晶粒从20μm下降至10μm,是未经超声处理钎料尺寸的50%左右,硬度提高了5.7%。经过超声处理的Al-30%Cu钎料结晶温度区间从22.6℃下降至18.77℃。随着Ga, In, Sn含量的增加,钎料固相线温度变化不大,液相线温度明显降低,熔化区间减小。

ICP-AES法测定含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物

研究使用电感耦合等离子体发射光谱法测定炼钢含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物的分析条件以及处理样品的方式方法,为便于区别金属铝和三氧化二铝,创建了一种新型的仪器分析方法。由于试样中金属铝的存在,采用先酸溶再碱融的处理方式,并采用配置相似基体的方法消除基体干扰。研究了渣洗料的溶样过程、仪器分析参数的选择、基体的干扰消除等对分析结果影响,在优化仪器分析参数和分解试样实验过程中,试样分析结果相对标准偏差远小于1.0%,分析结果准确度和精密度都很高。因此,该方法可取代化学分析法,是一种准确、快速的仪器分析方法。

预处理二次铝灰制备炼钢用铝酸钙

二次铝灰是铝工业产生的危险废物,同时也是一种富铝资源。以二次铝灰湿法预处理高铝料和石灰石为原料,通过混合、球磨、成型、烧结工艺制备炼钢用铝酸钙。优选了铝酸钙的最佳制备工艺条件为:高铝料与石灰石质量比0.50、烧结温度1350℃、成型压力10 MPa,制备的铝酸钙样品Al_(2)O_(3)和CaO含量符合《炼钢用预熔型铝酸钙》(YB/T 4265—2011)CA-40牌号成分要求,主要物相为12CaO·7Al_(2)O_(3),同时具有低硅、低镁、低氧化铁、低磷、低硫、低氟和低碳的性能,熔点为1378℃,符合炼钢用预熔型铝酸钙产品质量标准要求。

纯铝导体电阻钎焊工艺与接头性能

【目的】结合电机纯铝导体绕组用材质和接头结构型式,以及钎焊纯铝的固有特点,解决在大气中实现纯铝导体绕组电阻钎焊的技术难点。【方法】以Zn-Al合金为金属皮、氟氯酸铯钎剂为药芯,与钎料制造厂家共同研制了药芯焊片。以药芯焊片为预置钎焊填充材料,药芯焊条为手工辅助钎焊填充材料,电阻钎焊为钎焊接头连接方法,进行钎焊试验。结合电机绕组用纯铝导体线规和产品结构特点,设计了纯铝导体的钎焊搭接接头,钎焊后进行了目视检测、宏观金相、维氏硬度、面钎着率、拉伸性能、直流电阻和通电温升等检测。【结果】钎焊接头目视检测结果符合ISO 18279 B级要求,接头宏观金相线钎着率和接头搭接区面钎着率检测结果符合ISO 18279 B级大于等于80%的要求,接头钎缝的维氏硬度平均值为57.8 HV0.1,接头抗拉强度平均值60.59 MPa略低于母材抗拉强度平均值63.08 MPa,接头直流电阻平均值353.64μΩ略低于母材直流电阻平均值354.93μΩ,接头通电温升平均值117.2℃略低于母材通电温升平均值117.5℃。【结论】采用0.3 mm Zn-Al药芯焊片作为预置钎焊填充材料、同材质φ2.0 mm药芯焊条作为外围辅助填充材料,可实现大气中电机绕组用纯铝导体的电阻钎焊,钎焊接头的综合性能可满足设计和工艺要求。

ZnO-Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)红外辐射色料的制备与表征

红外加热技术是一种节能高效的加热技术,广泛应用于加热、干燥、采暖、厨房炊具等领域。红外节能陶瓷燃烧板是红外线民用灶具的一个关键部件,然而目前产品表面涂层颜色过于单一,绝大多数产品都是黑色的。为了得到其他颜色的涂料,本研究采用ZnO、Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)等金属氧化物为主要原料,再以硼砂为矿化剂,在1150℃、1200℃、1250℃下煅烧2h,最后得到尖晶石结构的粉红色颜料。通过正交实验表进行结果分析表明,反应时的温度、添加氧化铬的量和氧化锌,氧化铝的比例等不同条件可以使得这种红色颜料呈现不同的色效。研究进一步表明其具有较高红外发射率,同时实现红外辐射涂层的彩色化,满足红外线灶具的使用要求。

高铝玻璃配合料造粒及澄清研究

以高铝玻璃配合料为研究对象,通过添加不同比例的特殊复合黏结剂,经过混料机充分混合后,在造粒机上压制成型。对样品进行抗压强度等理化性能的测试。研究不同比例黏结剂的粒化料在各预分解温度及保温时间下的抗压强度、预分解反应程度及其熔化澄清变化规律。实验结果显示,在高铝玻璃配合料中添加2%的特殊复合黏结剂,能有效保持粒化料的完整性。当造粒压力达到60 MPa时,圆饼状粒化料的强度完全满足生产线投料的需求。此外,添加特殊复合黏结剂能够增强高温反应效果,并有助于玻璃液的澄清。针对粒化料的预烧工艺,优选温度范围为700~850℃,并保持30 min的保温时间。而当粒化料经过800℃/30 min的预烧处理后,玻璃的熔化澄清速率显著提升。

纳米压痕法测量锌铝钎料的室温蠕变应力指数

利用纳米压痕技术,采用恒加载速率法,研究了Zn-22Al和Zn-22Al-0.03Ti钎料的室温蠕变行为,并对相关数据进行了测量和计算.结果表明,室温时任一载荷条件下保载时,钎料均发生了明显的蠕变行为.其中Zn-22Al-0.03Ti钎料的压入深度和蠕变位移均小于Zn-22Al钎料,最大差值分别为15.68%和26.87%.相同保载时间不同载荷保载时,两种钎料的蠕变位移均有较大差异.通过拟合计算分别获得了两种钎料室温时的蠕变应力指数,Zn-22Al-0.03Ti较Zn-22Al提高了35.79%.分析认为,Ti元素的添加导致了Zn-22Al钎料晶粒的细化,从而产生了更多的晶界是导致钎料室温抗蠕变能力提高的主要原因.

Al-Si-Cu-Zn钎料钎焊3003铝合金的接头组织及力学性能

采用自制的Al-Si-Cu-Zn钎料对3003铝合金进行钎焊实验,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪对接头微观组织和断口进行分析,并研究了钎焊温度对接头组织和性能的影响。结果表明：在540~580℃保温10min工艺下钎焊3003铝合金,均可获得良好的钎焊效果。钎焊接头均由钎缝中心区的α（Al）固溶体、θ（Al2Cu）金属间化合物、细小Si相和AlCuFeMn＋Si相,两侧扩散区的α（Al）固溶体与元素扩散层以及母材组成;钎焊接头室温剪切断裂于扩散区齿状α（Al）/钎缝中心区的交界面,断口主要呈脆性解理断裂特征。随着钎焊温度的升高,扩散区的α（Al）固溶体晶粒长大,接头结合界面犬牙交错;当钎焊温度为560℃,保温10min时,接头的室温抗剪强度达到最大值92.3MPa,约为母材强度的62.7%。

铝基钎料真空钎焊接头的腐蚀性

采用NaCl的质量分数为 3.5 %的溶液对四种Al-Si-Cu钎料的真空钎焊接头进行全浸试验 ,对腐蚀后的钎焊接头进行观察 ,分析接头的腐蚀类型 ,研究接头的腐蚀机理 ,对Cu的晶界偏析及扩散进行了讨论。结果表明 ,铝基钎料真空钎焊后的接头仍然存在腐蚀问题 ,腐蚀产物为AlCl3 、Al(OH) 3 、Al(OH) 2 Cl,腐蚀类型有点蚀和晶间腐蚀 ;并且随着Cu含量的增加腐蚀加重 ,Cu的偏析与扩散对接头腐蚀行为产生重要的影响 ,在晶界形成Al2 Cu ,使晶界周围形成贫Cu区 ,与晶粒内部处于钝态的αAl存在较大电位差 ,构成局部腐蚀电池 ,形成晶间腐蚀。

自钎剂铝钎料的研制与应用前景

简述了铝及其合金的钎焊工艺方法,分析了各种铝钎焊方法存在的问题,提出了用自钎剂铝钎料钎焊铝及其合金的新方法,介绍了自钎剂铝钎料的几种制造方法。简要讨论了自钎剂铝钎料的钎焊工艺特点:铺展性、填缝性、润湿性。实践证明用自钎剂铝钎料钎焊的接头抗腐蚀性和力学性能均优于钎料-钎剂法。根据工程试用情况预见了自钎剂铝钎料的发展方向和应用前景。

药芯铝钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的力学性能及反应物

以3种药芯铝钎料对Cu/Al异种金属进行了火焰钎焊,研究了钎焊接头的力学性能及反应物。通过测试和分析3种钎焊接头的强度、组织和显微硬度,从中选取综合性能较优的试样ZAAg2;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)等进一步分析该钎焊接头的组织及反应物。结果表明:性能较优钎焊接头ZAAg2接头强度高达75 MPa,接头的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要产生在CuAl,CuAl_2,Al_4Cu_9等脆性组织与α-Al基体的界面处。钎料与母材发生界面反应,钎缝中靠近铝侧生成α-Al固溶体,靠近铜侧生产CuAl,CuAl_2,Al_4Cu_9等脆性相。

铝－铜火焰钎焊材料研究

研制了铝基钎料ＬＡ_２、ＬＡ_３，锌基钎料ＬＺ_１、ＬＺ_２（ＬＺ_１是用于对比分析的标准钎料ＨＬ５０１）４种铝－铜钎焊材料通过对这些钎料及其钎焊接头的性能测试和组织成分分析认为ＬＺ_２是一种较为理想的铝－铜火焰钎焊材料。

Al-12Si自钎剂钎料环的制备及3003铝合金的钎焊

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对自钎剂钎料的显微组织、润湿性以及钎焊3003铝合金接头显微组织进行了研究。结果表明,自钎剂钎料显微组织由块状初晶硅,α-Al固溶体以及颗粒状KAlF_4钎剂组成;钎料环在3003铝合金上润湿性能良好,钎焊的3003铝合金接头组织主要由α-Al固溶体和针状Si相组成,接头抗拉强度达到70 MPa。

用铝基钎料钎焊SiC陶瓷及其在SiC陶瓷表面浸润性的研究

测定了在 10 -2 Pa真空度条件下Al- 2 8Cu - 5Si、Al - 10Si- 4Cu、Al- 12Si和Al -Si-Mg四种铝基钎料在反应烧结SiC陶瓷表面的润湿性 ,测定了用上述钎料钎焊SiC陶瓷的连接强度 ,探讨了润湿性和SiC陶瓷钎焊接头剪切强度的关系。结果表明 :四种钎料润湿性和接头剪切强度均随温度的升高和保温时间的延长而明显改善 ,Al-Si-Mg钎料润湿性最好 ;采用Al- 10Si- 4Cu钎料在 1373K、保温6 0min的条件下 ,接头剪切强度最高 ,为 15 3MPa。

合金元素对铝基钎料组织和性能的影响

采用正交试验法设计低熔点Al-Si-Cu-Mg系钎料成分,通过金相、硬度、铺展及差热等方法,分析钎料的显微组织及性能。结果表明:钎料的组织主要由基体相α-Al、粒状相Mg2Si、骨骼状相Al2Cu(θ相),以及θ相和Mg2Si的复杂共晶组成;合金元素对显微硬度及熔化特性的影响由主到次的顺序为Cu、Si、Mg;受金属间化合物Al2Cu和Mg2Si以及初晶Si析出的影响,当Cu、Si含量达到一定值(10%Cu、7.5%Si)后,钎料铺展面积变化不大,试验配方中Al-7.5Si-20Cu-0.4Mg熔点529℃时,铺展面积大,综合性能良好。

高铝熟料与高铝均化料的性能研究

以氧化铝含量(w)为88%、80%的高铝熟料和高铝均化料为主要原料,分别制成定形试样和浇注料试样。比较了两种高铝熟料试样和高铝均化料试样的高温性能差异,并对这种差异进行了分析。结果表明:1)在常温性能方面,高铝均化料的定形试样和浇注料试样均表现的较为优异;2)在高温性能方面,对定形试样而言,氧化铝含量(w)为88%、80%的高铝熟料试样的高温性能分别优于对应的高铝均化试样;而氧化铝含量(w)为80%的高铝矾土浇注料试样的高温性能不及氧化铝含量(w)为80%的高铝矾土均化浇注料试样。

纯铝酸钙水泥对镁铝钛系浇注料性能的影响

以镁铝钛电熔合成料颗粒和细粉(w(MgO)76.09%,w(Al2O3)15.67%,w(TiO2)5.05%)、镁砂细粉(w(MgO)>97.1%)、纯铝酸钙水泥(Secar71)、SiO2微粉、SiC细粉(≤0.074mm)及活性氧化铝微粉为原料制成镁铝钛系浇注料,研究了纯铝酸钙水泥含量(分别为2%、4%、6%)对镁铝钛系浇注料性能的影响,结果表明(1)水泥结合的镁铝钛浇注料具有较好的常温物理性能和抗水泥熟料侵蚀的性能,本试验条件下水泥加入量以<4%为宜;(2)高温下镁铝钛电熔合成料存在TiO2的脱溶现象,而脱溶可能对浇注料的理化性能产生影响;(3)在水泥结合镁铝钛系浇注料中加入SiC,对于抑制浇注料收缩是有益的。

高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料的超声波钎焊

研究了大气条件无钎剂作用下,SiC颗粒体积分数为55%的SiCp/A356复合材料的超声波辅助钎焊的性能,在焊接过程中采用了Zn-Al钎料,研究结果表明,当超声波作用时间为0.5s时,在钎料与复合材料界面处大部分位置氧化膜仍然连续。当超声波作用时间增加到5s时,焊接接头区域的氧化膜完全消失,有一些铝枝晶从母材向Zn-Al合金中生长,使Zn-Al合金能够完全润湿复合材料基体合金,形成良好的冶金结合。并且随着超声振动时间的延长,液态Zn-Al合金能够逐渐润湿复合材料表面裸露的SiC增强相颗粒,接头的剪切强度由0.5s的54.3MPa增加到5s的155.6MPa,和母材的剪切强度接近(159.9～178.1MPa)。