7075铝合金无铬化学转化膜工艺的研究

采用无铬化工艺,以氟锆酸钾和氟钛酸钾为主盐,高锰酸钾作为着色剂,硫酸镁作为成膜促进剂,研发出一种金黄色无铬铝合金钛锆转化膜。利用单因素实验和正交实验确定了最优转化液组成和工艺条件,并通过铬酸盐点滴实验、塔菲尔极化曲线、NaCl溶液腐蚀实验等研究转化膜的耐腐蚀性能。结果表明:K2TiF66g/L,K2ZrF66g/L,KMnO420g/L,MgSO48g/L,在温度25℃、pH为3.7、反应时间7min条件下,制得的铝合金转化膜均匀、连续、带有金黄色。该工艺下制备的化学转化膜自腐蚀电流密度降低了两个数量级,其耐蚀性得到了明显的提高。

杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响

目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果锆钛转化膜主要由冰晶石Na3AlF6、氧化物(如TiO_(2)、ZrO_(2)、Al_(2)O_(3))和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10^(4)Ω·cm^(2)不断减小到2.49×10^(3)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4μA,腐蚀电位从-0.485 V降低到-0.890 V,耐腐蚀性能逐渐降低。在锆钛转换膜的SECM微区腐蚀演变过程中,膜层自修复行为会降低膜层的被腐蚀倾向,但富集在表面的镓会抑制自修复膜层的形成,导致基体被严重腐蚀。结论铝中的杂质镓能够直接影响锆钛膜的完整性,降低对铝基体的保护,导致了铝基体局部腐蚀溶解的发生。

锆元素对TA4变形孪晶和力学性能的影响

采用常温拉伸-压缩实验、X射线衍射分析(XRD)、金相分析、电子背散射衍射(EBSD)等技术手段,对比研究了Ti-0.34wt%O(TA4)和Ti-15.9wt%Zr-0.33wt%O(TA4-Zr)两种α相钛合金的变形行为及变形后的微观组织变化。结果表明:两合金经轧制和再结晶后有着相似的基面织构。在相同晶粒度的条件下,Zr掺杂的TA4-Zr拉伸屈服强度相较于TA4提升约200MPa。TA4-Zr在压缩过程中产生了大量的{1121}<1011>拉伸孪晶和少量{1121}<1126>拉伸孪晶,而在相同变形量下的TA4中未观察到孪晶。Zr的添加显著促进了α相钛合金中拉伸孪晶的产生,使得TA4-Zr具有更明显的拉伸-压缩屈服不对称性。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定锆钛矿中的铪

锆钛矿中存在耐高温的锆、钛化合物,铪以类质同象进入锆矿物中,准确测定锆钛矿中的铪对选矿研究、矿物综合利用及工业生产有重要作用。通过考察锆钛矿成分及熔融方法,以碳酸钠-硼砂高温熔融锆钛矿,以178 Hf为分析同位素及185 Re为内标,使用电感耦合等离子体质谱法测定锆钛矿中含量不均的铪。结果表明,碳酸钠-硼砂高温熔融效果最好,可完全溶解耐高温难分解的锆钛矿,当碳酸钠-硼砂质量配比为2∶1时熔融效果最佳。ICP-MS蠕动泵转速为45 r/min、雾化气流量为1.06 L/min时雾化效率最优。在选定的实验条件下,HfO_(2)质谱强度与质量浓度在0.01~250 ng/mL呈良好的线性关系,相关系数为0.9997,背景等效浓度为0.029 ng/mL,方法检出限为0.0032 ng/mL。按实验方法对中国国家标准物质中的HfO_(2)进行测定,测定值与认定值一致,相对标准偏差在1.6%~3.2%。按实验方法对锆钛矿样品中的HfO_(2)进行测定并进行加标回收实验,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.90%~3.4%,加标回收率在96.0%~106%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。

Zr_(60)Ti_(40)合金铸造成形数值模拟及验证

以名义成分为Zr_(60)Ti_(40)的钛锆合金为研究对象,以简单圆筒结构铸件为载体,对不同铸造工艺及不同铸型材料的方案进行了数值模拟及试验验证工作。数值模拟结果表明,陶瓷型壳离心浇注及单浇口陶瓷型壳重力顶注方案金属液充型平稳顺畅,无溅射及汇流现象发生;金属液补缩效果良好,铸件内部无大尺度缩孔生成。试验验证显示,两种方案浇注出的铸件外观无冷隔等表面缺陷,内部未发现明显的大尺度缩孔、气孔、夹杂等缺陷,与数值模拟一致性较好。

Titanium-zirconium-phosphonate hybrid film on 6061 aluminum alloy

Three titanium-zirconium-phosphonate hybrid films were formed on AA6061 alu- minum alloy by immersing in fluorotitanic acid and fluorozirconic acid based solution containing different phosphonic acids for protective coatings of aluminium alloy. The corrosion resistance of three hybrid films as the substitute for chromate film were evaluated and compared. The neutral salt spray test was explored, the immersion test was conducted and electrochemical test was also executed. The hybrid films exhibited well-pleasing corrosion resistance and adhesion to epoxy resin paints. It was found out that the hybrid films could efficiently be a substitute for chromate based primer over aluminium alloy.

锆钛矿选矿过程中新型选矿试剂的应用

文章围绕锆钛矿的资源分布、应用价值及开采现状进行介绍,并深入探讨了新型选矿试剂的分类、性质与应用。新型选矿试剂按化学性质和作用原理分类,其特性涉及亲水性、亲油性及稳定性等方面。在锆钛矿选矿过程中,针对不同矿种如石榴子石锆矿、金红石、钛铁矿和钛酸锆矿,分别探讨了相应选矿试剂的应用。通过实验研究,筛选和优化了新型选矿试剂,深入理解了其与锆钛矿反应的机理,并优化了实验参数。新型选矿试剂对提升锆钛矿选矿效率具有显著影响,并带来了环境与经济的双重效益。最后展望了新型选矿试剂在锆钛矿选矿领域的应用前景,强调了合理利用与管理的重要性以及预期发展趋势和影响。

基于不同氢化物发泡剂的泡沫铝孔径分析及压缩性能

采用熔体发泡法制备泡沫铝,研究了氢化物系发泡剂的热分解行为与发泡效果的关联性,比较分析了泡沫铝静态压缩的实验力学行为及变形机制,考察了相对密度对闭孔泡沫铝材料的能量吸收能力和效率等性能参数的影响.结果表明:发泡剂的释氢行为会影响泡沫铝的发泡效果,在合适的分解温度下ZrH2可制备出孔径相对均匀、小孔率(孔径<1.5 mm)为80%的泡沫铝,而TiH2制备的泡沫铝孔径偏大,大孔率超过30%;利用SEM,EDS和XRD等检测方法发现孔壁及孔棱有氧化物和金属间化合物形成,可为气泡的稳定提供核心作用;ZrH2制备的泡沫铝屈服强度、弹性模量和能量吸收能力均小于TiH2制备的泡沫铝,但二者能量吸收效率较相似;而ZrH2制备的泡沫铝具有较长的屈服平台区,相对密度对泡沫铝压缩性能影响显著,当相对密度增加32%,吸能量增加81%,且相对密度与屈服强度的关系可取φ=0.6进行理论估算.

锆-钛矿产资源分布特点、类型、供需格局及开发利用现状

【研究目的】中国锆-钛矿产资源禀赋较差而市场需求较大,因此每年需大量进口锆-钛矿产资源,梳理锆-钛矿产资源分布、成矿类型及供需现状,对于进一步开展锆-钛矿产勘查及开发意义重大。【研究方法】本文系统收集和整理了全球锆-钛矿产资源禀赋、矿床类型、供需条件及资源潜力。【研究结果】全球锆矿资源主要以砂矿型锆英石为主,钛矿资源主要以钛铁矿和金红石为主,高品质钛矿资源也以沉积型砂矿为主。全球锆-钛矿产资源具有分布集中、供需分离等特点,主要表现为:锆矿资源主要集中在澳大利亚(71.43%)、南非(8.43%)和莫桑比克(2.57%)三个国家(占比80%以上),中国是全球最大的锆矿资源进口国,进口来源国主要为澳大利亚和南非;钛铁矿资源主要分布在中国(32.86%)、澳大利亚(22.86%)和印度(12.14%)等国,金红石资源则主要分布在澳大利亚(62.31%)、印度(14.87%)和南非(13.07%)等国,中国钛矿资源虽然储量占比高,但资源禀赋差(高品级钛矿依赖进口),是全球最大的钛矿资源净进口国,莫桑比克和越南是中国目前最大的钛矿资源海外来源地。【结论】锆-钛矿产资源未来仍是中国的紧缺矿种,应进一步加大勘查开发投入、拓展海外来源地、提升产业链发展水平,并尽快建立锆-钛矿产资源可持续发展及保障体系。

有限元分析不同材料对超短种植体的影响

目的 应用有限元分析研究不同种植材料对超短种植体及周围骨的应力影响效果,旨在为超短种植体修复下颌第一磨牙的应用奠定理论基础。方法 通过SoildWorks软件建立下颌骨模型和三种不同材质的一段式超短种植体模型,三种材质分别为氧化锆(ZrO)、钛锆合金(Ti-Zr)、碳纤维加强型聚醚醚酮(carbon fiber reinforced polyether ether ketone, CFR-PEEK)。采用ABAQUS有限元软件模拟咬合力对每个模型施加轴向以及斜向载荷,运算并分析种植体及周围骨的应力分布情况。结果 CFR-PEEK组种植体以及皮质骨的Von-Mises应力值低于Ti-Zr组和ZrO组。结论 采用超短种植体修复骨量不足的下颌第一磨牙区,从生物力学角度分析采用CFR-PEEK比Ti-Zr和ZrO更有优势。

国外某滨海砂矿锆钛高效回收选矿试验研究

国外某海滨砂矿中TiO_(2)、ZrO_(2)含量分别为7.55%和0.74%,其中钛主要以钛铁矿、金红石等工业可利用矿物形式存在,锆主要以锆英石形式存在,嵌布粒度范围主要集中在0.04~0.16 mm,属于物理选矿适宜回收的粒度范围,是典型的锆钛共生砂矿。针对该矿,进行了工艺矿物学和选矿小型试验研究,采用“锆钛矿物重选预富集—钛铁矿与非磁性锆钛矿物磁选分离—锆钛矿物重选再富集—金红石与锆英石干式磁电选分离”的全工艺流程,分别获得了钛品位大于52%的钛铁矿精矿、钛品位大于77%的含铁金红石精矿、钛品位大于75%的金红石精矿以及锆品位大于63%的锆英石精矿,钛锆回收率分别达到了81%和74%,实现了该矿床中钛锆资源的高效利用,可为同类矿山的开发利用提供借鉴。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定锆钛矿中主次成分

为准确测定锆、钛及其共伴生有用有害杂质元素含量,采用稀释比1∶20的四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂,先将样品700℃预氧化7 min,再1 050℃熔融19 min制样,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定锆钛矿中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO、MgO、MnO、TiO_(2)、K_(2)O、Na_(2)O、P_(2)O_(5)、ZrO_(2)等11种主次成分的分析方法。采用标准样品加入光谱纯的方式配制锆钛矿的标准系列样品解决锆钛矿石标准样品不足的问题。结果表明,各组分的检出限在0.004%~0.13%,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.060%~2.6%。对实际样品进行测定,测定值与传统方法测定值一致,并具有操作简便,分析周期短的优点,解决了锆钛矿石前处理过程中锆钛易水解,分析周期长的问题,对综合评价锆钛矿资源具有重要意义。

海南文昌某石英砂矿提纯实验研究

为了提高海南文昌某石英砂矿生产光伏玻璃用砂产品质量,采用MLA、电子显微镜等分析手段查明矿物性质和赋存状态,进行了石英砂提纯实验研究。结果表明,石英砂原矿含SiO_(2)96.67%、Al2O31.67%、Fe2O30.14%、TiO_(2)0.12%、ZrO_(2)0.01%,有害组分主要以泥质和含铁质矿物形式附着于石英颗粒的凹凸面、裂隙或酸性油质薄膜中。将传统的重选—磁选—酸浸工艺改造为擦洗—分级—螺旋溜槽重选—湿式磁选—碱浸的选别流程后,石英砂产品中SiO_(2)回收率从89.60%提升至95.57%,SiO_(2)含量从99.42%提升至99.74%,Al2O3和Fe2O3含量从0.18%和0.04%分别降至0.05%和0.008%,满足光伏玻璃用砂的需求;螺旋溜槽重选产品提纯获得ZrO_(2)含量5.18%、TiO_(2)含量23.78%的锆钛粗精矿;石英尾砂经烘干分级后,可用作铸造或压裂用的烘干砂,实现了该石英砂矿的综合利用。

钛白粉表面锆-硅二元包膜改性研究

以六偏磷酸钠为分散剂,二氧化锆为锆包覆剂,九水硅酸钠为硅包覆剂,采用中和法在金红石型钛白粉表面进行二元包膜,设计9组正交试验探究搅拌速度、反应温度、分散剂用量、陈化时间对金红石型钛白粉包膜后的性能影响。采用沉降实验、Zeta电位测试、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等对包膜前后的金红石型钛白粉进行表征。研究结果表明,包膜后的金红石型钛白粉的分散性有显著提高;锆硅对金红石钛白粉复合包膜的优化工艺:搅拌速度为350 r/min、反应温度为60℃、分散剂质量分数为0.1%、陈化时间为80 min。

高压锆钢复合板设备热气循环试验参数研究

热气循环试验是用于锆(钛)钢复合板制压力容器的一种检测方法,该方法能够大大提高该类设备的使用可靠性,保证设备长期安全稳定的运行。但由于部分设备的设计压力过高,采用通用的设计压力和设计温度作为试验参数进行热气循环试验比较困难,且安全隐患较大,更有甚者在某些地区的制造单位还禁止使用过高的气压试验进行设备可靠性测试。因此,本文从热气循环试验的目的出发,采用一种可替代的试验参数进行该试验,通过某项目实例进行计算验证能够达到相同的效果,具有良好的经济性及安全性。

B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的研究Ⅰ.B_2O_3含量的影响

制备了不同B2 O3 含量 (0～ 2 0 % )的B2 O3/TiO2 ZrO2 固体酸催化剂 ,用XRD ,FT IR ,N2 吸附及NH3 TPD等方法测定了其结构、比表面积、孔分布和表面酸性 .结果表明 ,当B2 O3 含量较低 (≤ 5 % )时 ,催化剂呈无定形态 ,样品中的B2 O3 主要以BO4 结构存在 .当B2 O3 含量较高 (≥ 8% )时 ,催化剂中的TiO2 ZrO2 以ZrTiO4 晶相存在 ,分散于TiO2 ZrO2 表面的B2 O3 主要以玻璃体形式和BO3 结构存在 .随着B2 O3 含量的增加 ,催化剂的比表面积减小 ,孔径增大 .30 0℃下的环己酮肟气相Beck mann重排反应结果表明 ,随着B2 O3 含量的增加 ,己内酰胺的选择性逐渐增大 ,而己内酰胺的收率在B2 O3 含量为 12 %时达到最大值 .讨论了B2 O3/TiO2 ZrO2

热压烧结TiB_2-ZrB_2固溶复合陶瓷的结构研究

以ZrB2 作为掺加剂 ,通过热压烧结制备了TiB2 -ZrB2 固溶复合陶瓷。采用X射线衍射分析对材料的相组成、晶格常数和晶体结构进行了分析 ,材料的显微结构分别由EPMA ,SEM和TEM测定。研究结果表明 ,随着ZrB2 掺入量的增大 ,固溶产物的晶格常数会相应增加 ,当ZrB2 的掺加量为 8% (摩尔分数 )时 ,产物的晶格常数出现极大值 ;ZrB2 可以与TiB2 形成部分固溶的固溶体 ,在复合材料中存在富Ti和富Zr的两种硼化物 ;由于固溶反应在界面上进行 ,有效地降低了烧结过程中的晶界移动速度 。

MoP/TiO_2-ZrO_2加氢脱硫催化剂的研制

采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-ZrO2复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-ZrO2催化剂,通过原位还原技术对催化剂进行还原处理后,在连续固定床反应器上进行活性评价。结果表明,TiO2-ZrO2复合载体比TiO2-Al2O3复合载体的活性提高11.0个百分点;TiO2和ZrO2的摩尔比以及Mo负载量对催化剂的活性有很大的影响,当n(Ti)/n(Zr)为2、Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-ZrO2催化剂的加氢脱硫效果最好,脱硫率可达99.34%。

TiC和ZrC颗粒增强钨基复合材料

用粉末冶金热压法制备ＴｉＣＰ／Ｗ和ＺｒＣＰ／Ｗ两种钨基复合材料，对其高温强度进行了研究，结果表明：随着温度提高，两种复合材料的抗弯强度开始时逐渐提高；当ＴｉＣＰ／Ｗ复合材料达到１０００℃时有最大值１１５５ＭＰａ，ＺｒＣＰ／Ｗ复合材料在８００℃时有最大值８２９ＭＰａ，分别比各自的室温强度提高５７％和１７％。而后，随温度的进一步提高，复合材料的强度又下降。分析了复合材料高温增强的机理。

柄型金属有机化合物(Ⅳ)——四甲基二硅桥连取代环戊二烯基钛和锆化合物的合成及催化乙烯聚合

四甲基二硅桥连取代环戊二烯基配体相继与丁基锂及 MCl4· 2 THF作用 ,生成四甲基二硅桥连取代环戊二烯基钛和锆化合物 ( Me2 Si Si Me2 ) ( C5 H4R) ( C5 H4R ) MCl2 [R=H,R =t-Bu,M=Ti( 1 ) ,Zr( 2 ) ,Hf( 3 ) ;R=H,R =Me,M=Ti( 4) ;R=R =Me,M=Ti( 5) ,Zr( 6) ].通过元素分析、MS和 1 H NMR谱表征了化合物的分子结构 ,并通过 X射线衍射分析测定了化合物 1的晶体结构 .研究了在甲基铝氧烷 ( MAO)的助催化下 ,化合物 1— 3和