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金属铼制备工艺百科

铼常识

2019-03-14 09:02:01

铼是难熔金属,密度21,熔点3180℃,沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下,铼的化学性质安稳,300℃时开端氧化,高温下与硫蒸气化组成二硫化铼,与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于,但溶于硝酸和热的浓硫酸,生成高铼酸(HReO4)。  铼的矿藏很少,迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏,而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间,但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金办法加工成材。  铼首要用作石油工业的催化剂,铼具有很高的电子发射功用,广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点,是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用;铼在火箭、上用作高温涂层,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。  镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。  稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。  稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。  我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

钨铼丝

2017-06-06 17:50:03

钨铼丝由钨和铼组成的合金丝。钨铼丝具有室温和高温强度大、再结晶后塑性好、电阻率大、电阻系数低、能抗氧化和碳化、抗“水循环反应”能力强和焊接性能好等优点。用于彩色显像管热丝、各种电子管灯丝和栅极。合金中含铼1%~5%(质量),此外还掺入硅、铝、钾以改善材料的高温性能。钨铼丝另外还有,25%Re以及26%Re两个经常用到的钨铼合金,主要用作热电偶材料!钨铼热电偶主要优势表现在:1,响应速度快。2,测温范围广泛,最高可达2500℃。但一般用在惰性气氛或者还原性气氛中,否则需要加保护套管,一般为M、o合金套管。钨铼丝有WAl-1Re、WAl-3Re和WAl-5Re三种牌号。

一文看懂金属粉末制备工艺

2019-01-24 17:45:44

依据我国机协粉末冶金分会计算,2016年粉末冶金零件出货量48万吨,供应额达64亿元,其间轿车行业供应额40亿元,占供应总额62%。2017年,粉末冶金商场规划估计达69亿,完成稳定增长。 2016我国粉末冶金零件供应状况轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年,金属粉末的商场有望进一步扩展。 金属粉末的制备 商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛,对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高,而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺,因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。不同办法出产的金属粉末形状 现在,金属粉末的制备已开展了许多办法,依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基法。 金属粉末制取办法的特色和适用范围1.机械法 机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法,该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大,能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。 机械破坏法 机械破坏法既是一种独立的制粉办法,也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类:首要起压碎效果的粗碎设备:碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备;首要起击碎和磨削效果的细碎设备:锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。高能球磨法制备金属粉末 机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金,如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低,能耗大,多作为其他制粉法的弥补手法,或用于混合不同性质的粉末。 雾化法 直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法,是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处,已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向,但出产功率低,超细粉末的收得率不高,能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。雾化法制备金属粉末 2.物理化学法 物理-化学法是指在粉末制备过程中,经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。 复原法 复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时,复原法最为经济。复原法的长处是操作简略,工艺参数易于操控,出产功率高,本钱较低,合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。 电解法 电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置,其出产规划在物理化学法中仅次于复原法,而且可操控制粉粒度,制取的粉末纯度高,单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多,本钱比复原粉和雾化粉高。因而,在粉末总产值中,电解粉所占比重比较小。超声波电解制备铁粉 羰基法 因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体,因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末,还能够制取纳米级粉末;不光能够制取单一纯金属及合金粉末,还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的,是化学电源极板及催化剂的最好材料。 化学置换法 依据金属的生动性强弱,用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来,将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。 总结 跟着技能的前进,金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性,限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展,有必要加大立异力度、扬长避短,开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。

铼的用途

2019-12-09 15:18:20

铼的价格昂贵,直到1950年才由实验室珍品变为重要的新式金属材料。铼广泛用于现代工业各部门,首要用作石油工业和汽车工业催化剂,石油重整催化剂,电子工业和航天工业用铼合金等。铼的用途主要有:1、用作石油工业的催化剂2、广泛使用于无线电、电视和真空技术中3、是一种首要的高温仪表材料4、还用来制作电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等。5、钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功能;铼在火箭上用作高温涂层用,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。

干货 | 金属粉末的制备工艺大盘点

2019-03-08 12:00:43

依据我国机协粉末冶金分会计算,2016年粉末冶金零件出货量48万吨,供应额达64亿元,其间轿车行业供应额40亿元,占供应总额62%。2017年,粉末冶金商场规划估计达69亿,完成稳定增长。 轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年,金属粉末的商场有望进一步扩展。 金属粉末的制备 商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛,对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高,而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺,因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。 现在,金属粉末的制备已开展了许多办法,依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基 1机械法 机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法,该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大,能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。 机械破坏法 机械破坏法既是一种独立的制粉办法,也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类: 首要起压碎效果的粗碎设备:碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备; 首要起击碎和磨削效果的细碎设备:锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。 机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金,如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低,能耗大,多作为其他制粉法的弥补手法,或用于混合不同性质的粉末。 雾化法 直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法,是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处,已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向,但出产功率低,超细粉末的收得率不高,能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。 2物理化学法 物理-化学法是指在粉末制备过程中,经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。 复原法 复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时,复原法最为经济。复原法的长处是操作简略,工艺参数易于操控,出产功率高,本钱较低,合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。 电解法 电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置,其出产规划在物理化学法中仅次于复原法,而且可操控制粉粒度,制取的粉末纯度高,单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多,本钱比复原粉和雾化粉高。因而,在粉末总产值中,电解粉所占比重比较小。 羰基法 因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体,因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末,还能够制取纳米级粉末;不光能够制取单一纯金属及合金粉末,还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的,是化学电源极板及催化剂的最好材料。 化学置换法 依据金属的生动性强弱,用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来,将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。 总结   跟着技能的前进,金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性,限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展,有必要加大立异力度、扬长避短,开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。

铼的基本知识

2019-03-12 11:03:26

铼是难熔金属,密度21,熔点3180℃,沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下,铼的化学性质安稳,300℃时开端氧化,高温下与硫蒸气化组成二硫化铼,与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于,但溶于硝酸和热的浓硫酸,生成高铼酸(HReO4)。  铼的矿藏很少,迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏,而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间,但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金办法加工成材。  铼首要用作石油工业的催化剂,铼具有很高的电子发射功用,广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点,是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用;铼在火箭、上用作高温涂层,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。  镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。  稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。  稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。  我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

铼的提取冶金

2019-01-04 09:45:48

铼知识

2019-03-08 09:05:26

铼是难熔金属,密度21,熔点3180℃,沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下,铼的化学性质安稳,300℃时开端氧化,高温下与硫蒸气化组成二硫化铼,与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于,但溶于硝酸和热的浓硫酸,生成高铼酸(HReO4)。 铼的矿藏很少,迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏,而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间,但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金办法加工成材。 铼首要用作石油工业的催化剂,铼具有很高的电子发射功用,广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点,是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用;铼在火箭、上用作高温涂层,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

超级金属铼的相关概念股有哪些?

2018-12-07 10:47:19

超级金属铼的相关概念股有哪些?近日,有媒体报道称中国发现超级金属,这已经应用于航空发动机,以此来弥补这方面的短板。据相关人士介绍,这个超级金属所制造的发动机基本已经定型,未来将赶超国际一流发动机。据悉,地壳中铼的含量比所有稀土元素都小,比钻石更难以获取。据美国地质调查局报告,全球探明的铼储量仅为2500吨左右,其价格跟白金价格相仿,一克大概需要两三百块钱。 2010年,该公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。近年来,随着航空工业的发展,铼消费量的年均增长率为3%,虽价格不菲,却一直处于供不应求的状态。 超级金属铼的相关概念股有哪些? “铼”金属相关概念股:新华龙、金钼股份、洛阳钼业。铼多是伴生于钼矿,辉钼可替代石墨和石墨烯,引发市场对辉钼概念的炒作。该概念还有炼石有色、西部材料、中钢国际、万家文化、宏达股份、*ST天成等。

钼矿石中铼与铼的回收

2019-01-29 10:09:41

1925年,德国化学家瓦特洛达柯、艾德·特柯、O.贝哥发现了铼,并以莱茵河将它命名为铼。     地壳含铼约l×10-7%。铼的熔点318℃,仅次于炭和钨;密度21g/cm3,仅次于铂与铱、锇。由于铼与钼原子半径、离子半径(Re4+=0.056nm、Mo4+=0.068nm)很接近,铼常常取代了钼而进入辉钼矿晶格。研究还发现,一部分铼还存在于辉钼矿晶间的间隙或缺陷处。铼的硫化物主要为Re2S7与 ReS2。     至今还未发现自然态铼,而且铼也很少呈主要矿物组分出现。自然界的铼大多寄生在其他矿物中,辉钼矿是铼唯一重要的宿主矿物,成为提取铼的主要来源。存在于其他矿物中的铼仅为痕迹量,无工业回收价值。     铼往往富集于3R型辉钼矿中,而2H型辉钼矿中含量就较低。斑岩铜-钼矿石中含3R型辉钼矿比例往往较大,含铼也较高(几百到18 × 10-4以上);斑岩钼矿含3R型辉钼矿较少,含铼也较低(1~10)×10-5。据J·M·布洛索姆(Blossom)报导,世界上铼产量的99%来源于低品位的中低温热液斑岩铜钼矿床。世界铼资源见下表。     我国铼储量也不少,主要分布在陕西、河南、湖南、辽宁等省,尤以陕西最多(约占已探明储量的60%~70%)。在几个大型钼矿,铼的储藏量虽然很多,但在辉钼矿中含量却很低(金堆城:17~20g/t,杨家杖子与栾川均在20g/t左右)。含铼较高的有湖南宝山铜矿(600g/t以上)、陕西黄龙铺钼矿(300g/t以上)等矿山。     目前,世界铼的年产量约10~50t,主要生产厂家有美国的S·W·萨塔柯化学公司、杜瓦尔公司、肯尼柯特铜公司、钼公司、冶炼与回收难熔金属公司,除美国这五个公司外,还有智利、德国、瑞典和俄罗斯也生产铼制品。     铼已进入辉钼矿晶体,浮选时,铼随辉钼矿进入了钼精矿,常规选矿无法进行钼-铼分离。铼的回收依赖钼精矿深加工过程分离提取。随钼精矿分解工艺不同,铼分离方法也不同。   表  世界铼资源(t)  国 家 与 地 区储    量远景储量北 美 洲美  国10005000加拿大4501700合  计14506700南 美 洲智  利13002800秘  鲁200600合  计15003400欧   洲前苏联250850其    他100400世界总计330011400               依据J.W.Blossom 1984资料        氧化焙烧法分解辉钼矿时,硫化铼也被氧化成Re2O7。Re2O7易熔(溶点297℃)、易升华(2500℃开始升华,360℃时Re2O7蒸汽压达0.1MPa)。所以,在氧化焙烧条件下,Re2O7几乎全进入了烟尘。由烟尘中提取铼的工艺简图,如下图。   图  焙烧法回收铼原则工艺       氧压煮工艺湿法分解辉钼矿时,铼转化为ReO4-离子进入溶夜。     含有钼与铼(及杂质)的溶液,可以通过溶剂萃取或离子交换,经提纯、加工,制成高铼酸铵NH4ReO4产品销售。溶液中的钼可生产成仲钼酸铵销售。这部分工艺将在第四章钼酸铵湿法分解工艺介绍。    铼在钼精矿深加工时,作为重要伴生元素而回收。

铼矿

2019-01-30 10:26:27

铼是一个非常稀少而且分散的元素,在地壳中的含量仅有10-7%。主要存在于辉钼矿中。可由冶炼辉钼矿的烟道尘中获得的Re2O7。然后加入KCl,再用氢还原而制得。   一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低品位钼矿的废液时,都可以回收铼。 1978年和1979年世界铼的总产量分别为7210和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和前苏联是铼的主要生产国。提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金方法加工成材。

高纯金属制备技术(二)

2019-01-25 13:38:01

式中,V为离子漂移速度;U为离子迁移率;F为作用于离子的外力,它由电场作用力和导电电子散射作用于离子的力组成。这些作用力和离子有效电荷数有关。依母体离子和杂质离子的电荷数不同和扩散、漂移速度不同而达到分离目的。如图4。    电迁移和区域熔炼方法结合使用效果更好(如图5),以镓为例,经过上述方法提纯后,镓的残余电阻率达到R残余=100000。这种方法已广泛用于铍、钨、钇、镧、铈等金属的提纯。 [next]     5.电磁场提纯    在电磁场作用下深度提纯高熔点金属的技术越来越多地被采用。电磁场不限于对熔融金属的搅拌作用,更主要的是电磁场下可使熔融金属在结晶过程中获得结构缺陷的均匀分布,并细化晶粒结构。在半导体材料拉制单晶时,在定向结晶时熔体中存在温度波动,这种温度波动会导致杂质的层状分布,而一个很小的恒定磁场就足以消除这种温度波动。在多相系统结晶时,利用电磁场可使第二相定向析出,生成类似磁性复合材料的各向异性的组织结构。电磁场还用于悬浮熔炼,这时电磁场起能源支撑作用和搅拌作用,利用杂质的蒸发和漂走第二相(氧化物、碳化物等)来纯化金属。由于不存在和容器接触对提纯金属造成的污染问题,被普遍用于几乎所有高熔点金属的提纯,如钨、钼、钽、铌、钒、铼、锇、钌、锆等。    6.提纯方法的综合应用    各个提纯方法都是利用金属的某个物理性质或化学性质和杂质元素间的差异而进行分离达到提纯目的的,如真空蒸馏是利用金属和杂质的饱和蒸气压和挥发速度的差异。区域熔炼是利用杂质在固相和液相间的溶解度差异而进行提纯分离的,因而各个方法都有一定的长处(对某些杂质分离效果好)和短处(对另一些杂质分离效果差)。即使是同一个提纯方法,也因金属性质的不同,提纯效果差别很大,如区域熔炼对高熔点金属的提纯效果好,但对某些稀土金属的提纯效果则不理想。欲获深度提纯金属的效果,一般需要综合应用多种提纯手段。在这方面,各个方法的合理结合应用和先后顺序使用十分重要,通常是将电子束熔炼或蒸馏和区域熔炼或电迁移法相结合,即先进行电子束熔炼或蒸馏提纯,再以区域熔炼或电迁移提纯作为终极提纯手段,以铍为例,为获超高纯铍,最好先多次蒸馏提纯,再真空熔炼,最后进行区域熔炼或电迁移提纯,经这样提纯后所得铍单晶纯度达99.999%,残余电阻率R残>1000。在制取超纯锗时,一般先用化学法除去磷、砷、铝、硅、硼等杂质,再用区熔法提纯得到电子级纯锗;最后多次拉晶和切割才能达到13N的纯度要求。表2为各种方法结合使用提纯金属铼的效果。表2  各种提纯方法提纯金属铼的效果提纯方法剩余电阻率RRR值铼粉末真空熔炼1000铼粉末真空熔炼+区域熔炼6000粉末在H2和O2气中退火+真空熔炼+区域熔炼8000氢还原提纯+真空熔炼15000氢还原提纯+真空熔炼+区域熔炼30000氢还原提纯+真空熔炼+电迁移区熔50000[next]     7.宇宙空间条件下提纯金属    宇宙空间的开发为提纯金属制造了新的机会。宇宙空间的超高真空(约10-10Pa),超低温和基本上的无重力(g=10-5g0),为金属提纯提供了优越条件。在这种条件下,液态金属中将不会有对流的问题,结晶时杂质的分布将只具有纯扩散性质,熔化金属毋需坩埚,超高真空尤其有利于杂质的挥发和脱气。这些对于采用熔炼、蒸发、区域熔炼等方法提纯化学活性大的金属和半导体材料来说更是非常理想的条件。以提纯锗为例,在地球上锗垂熔时杂质镓的分离系数为0.1/0.15,而在宇宙空间时则达0.23/0.17。在无重力条件拉制的晶体的完整性较在重力条件下的完整性好很多。以锑化锢为例,其位错密度比只是在重力条件下的位错密度的1/6。由于宇宙中液态金属表面张力系数值很大,故在宇宙间用无坩埚区域熔炼法必定能制备出极高纯度和完整性的单晶来。此外,超低“宇宙”温度也具有良好的应用前景。

高纯金属制备技术(一)

2019-02-15 14:21:16

高纯金属是现代许多高、新技能的归纳产品,尽管20世纪30年代便已呈现“高纯物质”这一称号,但把高纯金属的研讨和出产进步到重要日程,是在二次世界大战后,首先是原子能研讨需求一系列高纯金属,然后跟着半导体技能、宇航、无线电电子学等的开展,对金属纯度要求越来越高,大大促进了高纯金属出产的开展。    纯度对金属有着三方面的意义。榜首,金属的一些性质和纯度关系密切。纯铁质软,含杂质的铸铁才是坚固的。另一方面,杂质又是十分有害的,大多数金属因含杂质而发脆,关于半导体,极微量的杂质就会引起材料功能十分显着的改变。锗、硅中含有微量的m、V族元素、重金属、碱金属等有害杂质,可使半导体器材的电功能遭到严重影响。第二,纯度研讨有助说明金属材料的结构铍理性、杂质对缺点的影响等要素,并由此为开发预先给定材料性质的新材料规划发明条件。第三,跟着金属纯度的不断进步,将进一步提醒出金属的潜在功能,如普通金属铍是一切金属中最脆的金属。而在高纯时铍便呈现低温塑性,超高纯时更具有高温超塑性。超高纯金属的潜在功能的发现,有或许开阔新的应用领域,在材料学方面翻开新的突破口,为高技能的延伸铺平道路。    金属的纯度是相关于杂质而言的,广义上杂质包含化学杂质(元素)和物理杂质(晶体缺点)。可是,只要当金属纯度极高时,物理杂质的概念才是有意义的,因而出产上一般仍以化学杂质的含量作为点评金属纯度的标准,即以主金属减去杂质总含量的百分数标明,常用N(nine的榜首字母)代表。如99.9999 %写为6N,99.99999%写为7N。此外,半导体材料还用载流子浓度(atom/cm3)和低温搬迁率(cm2V-1S-1)标明纯度。金属用剩下电阻率RRR和纯度级R(Rein heitgrad)标明纯度。国际上关于纯度的界说尚无统一标准。一般讲,理论的纯金属应是纯洁彻底不含杂质的,并有稳定的熔点和晶体结构。但技能上任何金属都达不到不含杂质的肯定纯度,故纯金属只要相对意义,它仅仅标明现在技能上能到达的标准。跟着提纯水平的进步,金属的纯度在不断进步。例如,曩昔高纯金属的杂质为10-6级(百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达10-9级(十亿分之几),并逐步开展到10-12级(一万亿分之几)。一起各个金属的提纯难度不尽相同,如半导体材料中称9N以上为高纯,而难熔金属钨、钽等达6N已属超高纯。    高纯金属制取一般分两个进程进行,即纯化(开始提纯)和超纯化(终究提纯)。出产办法大致分为化学提纯和物理提纯两类。为获高纯金属,有用除掉难以别离的杂质,往往需求将化学提纯和物理提纯合作运用,即在物理提纯的一起,还进行化学提纯,如硅在无坩埚区熔融时可用氢作维护气,如果在中参加少数水蒸气,则水与硅中的硼起化学反响,可除掉物理提纯不能除掉的硼。又如选用真空烧结法提纯高熔点金属钽、铌等时,为了脱碳,有时需求配入比化学计量稍过量的氧,或为脱氧配入必定数量的碳,这种办法又称为化学物理提纯。[next]    一、化学提纯    化学提纯是制取高纯金属的根底。金属中的杂质首要靠化学办法铲除,除直接用化学办法取得高纯金属外,常常是把被提纯金属先制成中间化合物(氧化物、卤化物等),经过对中间化合物的蒸馏、精馏、吸附、络合、结晶、歧化、氧化、复原等办法将化合物提纯到很高纯度,然后再复原成金属,如锗、硅挑选、三氯氢硅、硅烷(SiH4)作为中间化合物,经提纯后再复原成锗和硅。化学提纯办法许多,常用的列于表1。表1  常用化学提纯办法办法内容沉积包含沉积、共沉积、均一沉积等金属置换包含依照金属活动性次序K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Au,用前面金属把后边的金属从其盐溶液中置换出来萃取包含有机溶剂萃取、络合萃取、萃取精馏等离子交流包含用离子交流树脂、离子交流纤维、离子交流膜以及沸石的交流电化学办法包含电解、操控电位电解、电渗析以及电泳等化合物提纯包含化学搬运反响,先制成化合物并经过提纯,进一步热分化、氢复原、金属热复原、氧化、电解、色谱别离等各种不同办法进行提纯蒸馏包含常压蒸馏、减压蒸馏、蒸汽蒸馏、共沸蒸馏、亚沸蒸馏、精馏、常压进步、真空进步等重结晶包含在水及其他有机溶剂中的重结晶,分步结晶等色谱别离包含气相色谱、液相色谱、薄层色谱、干柱色谱(用活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、硅藻土等作吸附剂的吸附提纯)过滤包含微孔滤膜、超滤膜及其他介质过滤[next]     二、物理提纯    物理提纯首要运用蒸腾、凝结、结晶、分散、电搬迁等物理进程除掉杂质。物理提纯办法首要有真空蒸馏、真空脱气、区域熔炼、单晶法(拜见半导体材料章)、电磁场提纯等,此外还有空间无重力熔炼提纯办法。    物理提纯时,真空条件十分重要。高纯金属精粹提纯一般都要在高真空和超高真空(10-6~10-8Pa)中进行,真空对冶金进程的重要作用首要是:①为有气态生成物的冶金反响发明有利的化学热力学和动力学条件,从而使在常压下难以从主金属中别离出杂质的冶金进程在真空条件下得以完成;②下降气体杂质及易蒸腾性杂质在金属中的溶解度,相应下降其在主金属中的含量;③下降金属或杂质蒸腾所需温度,进步金属与杂质间的别离系数;④减轻或防止金属或其他反响剂与空气的作用,防止气相杂质对金属或合金的污染。因而许多提纯办法,如真空熔炼(真空感应熔炼、真空电弧熔炼、真空电子束熔炼)、真空蒸馏、真空脱气等有必要在真空条件下进行。    1.真空蒸馏    真空蒸馏是在真空条件下,运用主金属和杂质从同一温度下蒸气压和蒸腾速度的不同,操控恰当的温度,使某种物质挑选性地蒸腾和挑选性地冷凝来使金属纯化的办法,这种办法曾经首要用来提纯某些低沸点的金属(或化合物),如锌、钙、镁、镓、硅、锂、硒、碲等,跟着真空和超高真空技能的开展,特别是冶金高温高真空技能的开展,真空蒸馏也用于稀有金属和熔点较高的金属如铍、铬、钇、钒、铁、镍、钴等的提纯。    蒸馏的首要进程是蒸腾和冷凝,在必定温度下,物质都有必定的饱满蒸气压,当气压中物质分压低于它在该温度下的饱满蒸气压的蒸气压时,该物质便不断蒸腾。蒸腾的条件是不断供应被蒸腾物质热量,并排出发生的气体;冷凝是蒸腾的逆进程,气态物质的饱满蒸气压随温度下降而下降,当气态组分的分压大于它在冷凝温度下的饱满蒸气压时,这种物质便冷凝成液相(或固相),为使冷凝进程进行到底,有必要及时排出冷凝放出的热量。影响真空蒸馏提纯作用的首要要素是:①各组分的蒸气分压,分压差越大,别离作用越好;②蒸腾和冷凝的温度和动力学条件,一般温度下降可增大金属与杂质蒸气压的距离,进步别离作用;③待提纯金属的成分,原金属中杂质含量越低,别离作用越好;④金属和蒸腾和冷凝材料间的作用,要求蒸腾冷凝材料自身有最低的饱满蒸气压;⑤金属剩余气体的相互作用;⑥蒸馏设备的结构;⑦真空蒸馏有坩埚式和无坩埚式两种,无柑埚蒸馏一般经过电磁场作用将金属熔体悬浮起来(见图1),有关蒸馏工艺请拜见上述元素的精制进程。[next]    2.真空脱气    真空脱气是指在真空条件下脱除金属中气体杂质的进程。实际上是下降气体杂质在金属中的溶解度。依据西韦茨规律,恒温下双原子气体在金属中的溶解度和气体分压的平方根成正比。因而进步体系的真空度,便相当于下降气体的分压,亦即能下降气体在金属中的溶解度,而超越溶解度的部分气体杂质便会从金属中逸出而脱除。以钽粉真空热处理为例,在高真空(2.5-6μPa)条件下,钽的水分在100一200℃急剧蒸腾,600-700℃氢化物分化逸出,碱金属及其化合物在1100-1600℃温度下蒸腾,大部分铁、镍、铬等以低熔点氧化物形状蒸腾,2300℃时氮蒸腾逸出,比照氢、氮对金属亲和势大的氧,则以加碳脱氧([C]+[O]=CO↑)和以上杂质金属贱价氧化物MeOn,的办法除掉。真空脱气广泛用于高熔点金属钨、钼、钒、铌、钽、铼等的纯化。    3.区域熔炼    区域熔炼是一种深度提纯金属的办法,其实质是经过部分加热细长料锭构成一个狭隘的熔融区,并移动加热器使此狭隘熔融区按必定方向沿料锭缓慢移动,运用杂质在固相与液相间平衡浓度的差异,在重复熔化和凝结的进程中,杂质便偏析到固相或液相中而得以除掉或从头散布,熔区一般选用电阻加热,感应加热或电子束加热,图2为锗区域熔炼示意图。 [next]     图3为熔融区部分相图,当固液平衡共存时,杂质在固相中的浓度Cs和液相中的浓度C1是不相同的,两者之比称为平衡分配系数,即K0=Cs/C1。在图3中,当熔区自左向右缓慢移动时,分配系数K0<1的杂质就会富集在液相,并逐步随熔区向右搬迁并富集;K0>1的杂质则向右搬迁并富集。一般在一次区域熔炼不能到达所要求的纯度时,提纯进程需求重复屡次,或许用一系列加热器,在料锭上发生多个熔区,到达高度提纯的意图。    区域熔炼广泛用于半导体材料和高熔点金属钨、钼、钽、铌的提纯,更用于高纯铝、镓、锑、铜、铁、银等金属的提纯。对含杂质约l×10-3%的锗,在区域提纯6次后,高纯锗部分的杂质浓度可降到1×10-3%。钨单晶经5次区熔后,R298K/R4.2K可由40进步到2000.    4.电搬迁提纯    电搬迁是指金属和杂质离子在电场的作用下往必定方向搬迁或分散速度的差别来到达别离杂质的意图。是新近开展起来的用于深度提纯金属的办法,其特点是别离空隙杂质(特别是氧、氮、碳等)的作用好,但现在仅应用于小量金属的提纯。将其和其他提纯办法结合运用,可获超高纯度的金属。    将棒状样品经过流电,母体金属和杂质离子便向必定方向移动,这时离子的漂移速度为:                              V=UF

红铜的硬度

2019-05-28 09:05:47

红铜即纯铜,又叫紫铜,具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力制作,很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品。特性高纯度,安排细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电性ir1u1et能极佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理技术,电极无方向性,合适精打,细打,具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。    红铜成分很纯,除天然的微量(0.10.2%)杂质外,没有人工参加锡或铅使成合金。红铜的硬度虽较差,但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,特别端子印刷电器路板,电线遮盖用铜带上海废铜收回、气垫,汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。红铜的硬度虽较差,但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。特性高纯度,安排细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电功能极佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理技术,电极无方向性,合适精打,细打,具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,特别端子印刷电器路板,电线遮盖用铜带、气垫,汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。    红铜的密度8.96g/(cm)    红铜的比重8.89g/(mm)    Cu≥99.95% O<003    电导率≥57ms/m    硬度≥85.2HV

铼资源分布情况

2019-12-09 15:09:41

铼是一种稀散金属,在地壳中的含量为10^(-7)%。铼多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、稀土等矿藏中,很难被单独利用。具有经济价值的提铼的原料为辉钼矿和铜精矿,其间辉钼矿为铼的首要来历。一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。2006年,俄罗斯宣布俄国家有色金属科研所专家在南千岛群岛的伊图鲁普岛上发现了储量丰富的纯铼矿,这是迄今为止世界上发现的首处纯铼矿。重要的含铼矿床类型有:①斑岩铜矿和斑岩钼矿;②热液成因的铀-钼矿床;③含钼、钒的含铜页岩及硫质-硅质页岩矿床。铼首要伴生于斑岩型铜(钼)矿床和斑岩型钼矿床中;其次则产于砂页岩铜矿(如哈萨克斯坦杰兹卡兹甘砂岩铜矿)和砂岩型铀矿床(如美国科罗拉多高原含铀(钪)砂岩矿床)。目前铼首要是从钼精矿中提取。

超纯金属的制备和检测方法

2019-03-08 11:19:22

超纯金属,指的是相对高纯度的金属,一般指金属纯度到达纯度9以上的金属,物理杂质的概念才是有意义的,任何金属都不能到达肯定纯。“超纯”具有相对的意义,是指技能上到达的标准。因为技能的开展,也常使“超纯”的标准晋级。 材料的纯度对其功能,特别是微电子学、光电子学功能影响很大,现代高技能产业要求制备出超纯金属以利于制造高功能器材。例如曩昔高纯金属的杂质为ppm级(即百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达ppb级(十亿分之几),并将逐渐开展到以ppt级(一万亿分之几)表明。 “超纯”的相对名词是指“杂质”,广义的杂质是指化学杂质(元素)及“物理杂质”(晶体缺陷),后者是指位错及空位等,而化学杂质是指基体以外的原子以代位或填隙等方式掺入。但只当金属纯度到达很高的标准时(如纯度9以上的金属),物理杂质的概念才是有意义的,因而现在工业生产的金属仍是以化学杂质的含量作为标准,即以金属中杂质总含量为百万分之几表明。比较清晰的办法有两种:一种是以材料的用处来表明,如“光谱纯”、“电子级纯”等;一种是以某种特征来表明,例如半导体材料用载流子浓度,即一立方厘米的基体元素中起导电效果的杂质个数(原子/厘米)来表明。而金属则可用剩余电阻率(ρ4.2K/ρ300K)表明。 实际上纯度以几个“9”()来表明(如杂质总含量为百万分之一,即称为6个“9”或6),是不完整概念,如电子器材用的超纯硅以金属杂质核算,其纯度相当于9个“9”,但如计入碳,则可能不到6个“9”。 制备办法 超纯金属的制备有化学提纯法如精馏(特别是金属氯化物的精馏及氢复原)、提高、溶剂萃取等和物理提纯法如区熔提纯等(见硅、锗、铝、镓、铟)。其间以区熔提纯或区熔提纯与其他办法相结合最有用。 因为容器与药剂中杂质的污染,使得到的金属纯度遭到必定的约束,只有用化学办法将金属提纯到必定纯度之后,再用物理办法如区熔提纯,才能将金属纯度说到一个新的高度。能够用半导体材料锗及超纯金属铝为例阐明典型的超纯金属制备及检测的原理(见区域熔炼)。 提纯金属时,杂质的分配系数对提纯金属有严重的联系,因为锗中大部分杂质的分配系数都小于1,所以锗的区熔提纯是非常有用的。半导体材料的纯度,也可用电阻率来表征。区域提纯后的金属锗,其锭底表面上的电阻率为30~50欧姆·厘米时,纯度相当于8~9,能够满意电子器材的要求。但关于杂质浓度小于[KG2]10原子/厘米[KG2]的探测器级超纯锗,则尚须通过特殊处理。因为锗中有少量杂质如磷、砷、铝、镓、硅、硼的分配系数接近于1或大于1,要加强化学提纯办法除掉这些杂质,然后再进行区熔提纯。电子级纯的区熔锗锭用霍尔效应丈量杂质(载流子)浓度,一般可达10~10原子/厘米。经切头去尾,再利用屡次拉晶和切开头尾,一向到达所要求的纯度(10原子/厘米),这样纯度的锗(相当于13)所作的探测器,其分辨率已接近于理论数值。 超纯金属铝的制备与检测办法与锗不同。用三层电解法制备的精铝,其纯度为99.99%,金属铝中杂质的分配系数如表1 [金属铝中杂质的分配系数]。 精铝通过区熔提纯,只能到达5的高纯铝,但如运用在有机物电解液中进行电解,可将铝提纯到99.9995%,并可除掉有晦气分配系数的杂质,然后进行区熔提纯数次,就能到达接近于 7的纯度,杂质总含量 检测办法 超纯金属的检测办法极为困难。痕量元素的化学分析系指一克样品中含有微克级(10克/克)、毫微克级(10克/克)、微微克级(10克/克)杂质的断定。常用的手法有中子和带电粒子活化分析,原子吸收光谱分析,荧光分光光度分析,质谱分析,化学光谱分析及气体分析等。 在单晶体高纯材料中,晶体缺陷对材料功能起明显影响,称为物理杂质,首要依靠在晶体成长过程中操控单晶平稳均匀的成长来削减晶体缺陷。

电石渣制备碳酸钙工艺研究

2019-03-07 09:03:45

渣是制取聚氯乙烯(PVC)、气体时发生的工业废渣。渣中首要的物质为氢氧化钙,还含有少数的无机杂质,比方MgO、FeO和SiO2等,因为渣内含有少数的C、S、P等杂质使其呈现灰白色,并伴有浓郁的冲鼻滋味。渣中的颗粒十分的细小,粒径大约在10-15μm;渣的pH值大约能够到达12.5左右,呈现比较强的碱性。因而以渣为质料出产高需求量的超细活性碳酸钙,无疑是处理渣最好的途径。 1、渣的预处理 渣浆的预处理方法直接影响到CaCO3产品质量的好坏和渣的运用率。一般渣的预处理方法包含两种,105℃下枯燥和530℃下锻烧。挑选105℃下枯燥一方面能够除掉渣内的水分,另一方面能够使渣内的有机物和挥发性杂质分化,然后能够减小碳酸钙制品中杂质的含量。530℃下锻烧一方面是使渣内的氢氧化钙分化成氧化钙,另一方面使渣内的金属化合物转换成难溶物质。 试验标明,渣经105℃枯燥的作用最好。在这种预处理方法下所得Ca(OH)2回收率和碳酸钙白度最高。 2、渣的浸出 许多金属氢氧化物是不溶性阳离子物质,只需操控必定的碱性条件,可使系统中的金属阳离子有挑选性的沉积。依据溶度积原理,在浸取的进程中,pH操控在必定规模以内,就能够使Mg2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子先构成氢氧化物沉积,而Ca2+达不到Ca(OH)2的溶度积仍留在溶液中,过滤掉沉积即可得到不含镁、铁、锰杂质的精制Ca2+溶液。 (1)浸出 高传相等选用对渣进行杂质处理后得到球形超细CaCO3,所得碳酸钙纯度大于98%,白度大于97,均匀晶粒尺度为45nm,电镜均匀粒径约为80nm,比表面积约为32m2/g。乔叶刚等选用必定浓度的溶解渣,过滤除掉不溶性杂质,使CaCl2溶液得到净化。 (2)氯化铵浸出 卢忠远等将渣参加质量分数为J%、过量30%的NH4Cl的溶液中反响,CaCO3的回收率最高达99%,所组成的碳酸钙为针状文石型碳酸钙。 (3)甘酸浸出 袁可等选用甘酸水溶液将渣中的有用钙转变为可溶性的甘酸钙,经过碳化,组成出球形碳酸钙。其工艺与氯化钱工艺十分类似,但在氯化铵系统中,所制备的碳酸钙描摹为立方形,而在甘酸系统中,碳酸钙的描摹则为球形。两者描摹彻底不同,这或许是因为甘酸对碳酸钙的描摹有抑制作用。 3、碳酸钙的制备 (1)CO2碳化 吴琦文等以渣为质料,CO2为碳源,制备纳米碳酸钙。在其制备进程中,研讨质料的浓度、CO2气体的浓度、CO2气体的流速、反响温度、拌和速率以及添加剂的用量对碳酸钙产品粒径和晶型的影响,结果标明:质料的浓度、CO2浓度和流速对碳酸钙均匀粒径有稍微的影响,在必定的条件下可制备颗粒粒径为50nm、均匀晶粒尺度约30nm的方解石型纳米碳酸钙颗粒。 Jun-HwanBang等运用CO2微气泡发生器组成得到小尺度、高比表面积的碳酸钙,并研讨了Ca(OH)2浓度、电解质的量、CO2流量和注入方法对碳酸钙的尺度、比表面积的影响。结果标明:CO2流量的添加会减小碳酸钙粒子的尺度,或许的原因是CO2流量的添加使得剪切速率变大而且添加了CO2的涣散;运用MBG(微气泡发生器)注入CO2要比惯例的泡沫发生器制得的碳酸钙粒子更小。 (2)碳酸钠碳化 YuDong等运用微乳液作为组成途径,以碳酸钠为碳源,可控的得到不同描摹的碳酸钙。经过操控这些参数:表面活性剂的品种、陈化时刻以及W0(水与表面活性剂的摩尔比)得到了许多新颖的描摹,纳米棒、六角圆片以及类镜头像结构。碳酸钠和氯化钙量的添加会使得碳酸钙粒子形状不规则,到达必定量后不会构成微乳液。 Fang-zhiHuang等以碳酸钠为碳源,经过参加可溶性添加物的正向微乳液得到不同描摹的碳酸钙粒子。当在甘酸润饰的正向微乳液下,碳酸钙生成中空的微球粒子,然而在Mg2+润饰的正向微乳液下,得到了许多新颖的分层霞石碳酸钙晶体,比方轴型霞石碳酸钙、圆片霞石碳酸钙等等。这些不同晶相的特殊描摹碳酸钙或许是因为碳酸钙的前体(球形的或许片状的纳米粒子)在两层的模版下,自发拼装构成的,意味着咱们能够在两层模版下,经过仿生组成手法,组成得到具有特殊描摹和结构的无机或许有机一无机杂化材料。 (3)碳酸铵碳化 张宏等选用以下试验工艺条件:浸取液Ca2+浓度为0.85mol/L,(NH4)2CO3:CaCl2=0.95:1(物质的量比),反响温度位15℃,组成得到碳酸钙的晶形为立方体,均匀粒径为50nm。试验进程发现,Ca2+浓度在1mol/L以下,跟着浓度的添加粒径线性下降,1mol/L以上则改变不明显;而且,Ca2+浓度在1mol/L以上,对渣中杂质的去除是十分晦气的。 闻琨等以渣为质料、氯化铵溶液为浸取剂、碳酸铵为碳化剂、柠檬酸为晶行操控剂,选用液相法制备了高纯度的纳米级碳酸钙。调查了钙浓度、柠檬酸的用量、碳化温度三种要素对碳酸钙晶型和粒径的影响,结果标明:钙浓度为0.6mol/L、柠檬酸与碳酸钙质量比为0.03、碳化温度为12℃为最佳工艺,所得碳酸钙粒径为40-60nm,为纯洁的方解石晶型。 4、渣碳酸钙在塑猜中的使用 聚  董卫龙等以渣为质料,或氯化铵为浸取剂提取渣内的Ca2+离子,并别离选用液相法和微乳法制备碳酸钙。选用微乳液法得到的超细活性碳酸钙与浙江菱化活性钙、纳米钙三种碳酸钙填充PP,力学功能结果标明:跟着碳酸钙含量的添加,力学功能都呈现了明显地下降,可是渣制备的碳酸钙填充PP的力学功能一直比浙江菱化活性钙、纳米钙填充PP的要高;流变功能显现渣制备的碳酸钙和浙江菱化活性钙填充PP后的熔体粘度整体比浙江菱化纳米钙填充PP的小。

单晶仲钨酸铵的制备工艺技术

2019-01-30 10:26:27

钨是战略资源,是我国的丰产元素和保护矿种。长期以来,我国出口钨的初级产品,进口高端产品,出口产品的价格仅为进口产品的1%,与我国的经济发展要求极不适应。为加快钨新材料研发进程,实现钨产品由初级向高技术含量、高附加值产品的转变,使我国钨资源优势转化为经济优势,研究高性能钨材料的制备技术具有重要的现实意义和发展前景。     由于遗传关系,仲钨酸铵(APT)的晶体特性,如晶体形貌、平均粒度和粒度分布、松装密度和流动性对后续粉末冶金产品-钨粉、钨丝和钨合金的材料性能影响极大。单晶APT因其具有优良的物理性能,是生产高性能钨材料的理想原料。首先,单晶APT粉体具有良好的流动性,由单晶APT经焙烧-氢还原制取的钨粉,在压制过程中因滑动磨擦阻力小,坯料的空洞缺陷明显降低,加工材料的力学性能大幅度提高。由于抗拉、抗断裂性能好,拉制过程钨丝的成品率为90%,而以多晶APT为原料生产的钨丝其成品率仅为70%。因此,单晶APT成为生产车用高品质钨丝的必选粉体原料。此外,单晶APT粉体具有较高的松装密度,坯料中晶粒间隙小而均匀,力学缺陷少,压实密度高,以其制取的合金材料其抗压、抗剪力、抗冲击性能优良。如以单晶APT制取的顶锤寿命是以多晶APT制取的2~3倍。由于配重作用大,单晶APT是生产装甲弹、高密度合金、微钻、数控刀片等高性能钨材料的优良粉体原料。     因此,单晶APT粉体的制备技术及其制备原理的研究,是一关键课题。国内外现有的对APT性能的研究,较多的是关注工艺条件与仲钨酸铵的粒度、粒度分布、松装密度和流动性等晶体特性的关系。笔者在探明单晶APT结晶原理基础上,研究了结晶装置、搅拌转速、温度等因素对仲钨酸铵团聚的影响。     一、试验部分     (一)试验原料及试剂     (NH4)2WO4溶液:为黑钨矿精矿经碱溶、离子交换法除杂净化转型后所得溶液,其ρ(WO3)=285.66 g/L,pH=9.80,c(Cl-)=2.5mol/L,Mo、Si、P、As杂质微量。     试验过程中,溶液结晶至初始溶液体积的40%。     (二)试验仪器     DF-1集热式恒温磁力搅拌器(江苏金坛市中大仪器厂);5312数显搅拌器(江苏金坛市中大仪器厂);0.1mg电光分析天平(成都科学仪器厂);721型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);SFC-100FL麦克奥迪显微镜;红外线快速干燥器。     (三)试验装置    试验装置如图1所示。图1  制备球形仲钨酸铵的蒸发结晶装置     二、单晶仲钨酸铵的制取机理     晶粒团聚的先决条件是接触。晶粒的接触方式有2种:一是沉积于结晶器底部的堆积接触;二是悬浮于结晶溶液中的碰撞接触。其中,碰撞接触的机会大小与结晶器内流体的流动方式和溶液中固体颗粒的浓度有直接关系。     堆积接触可以通过搅拌使晶体颗粒悬浮而避免,因此,在保证晶粒处于悬浮前提下,降低以至消除晶粒在溶液中运动碰撞的机会是制取仲钨酸铵单粒晶体的前提。     由于搅拌装置和搅拌转速不同,晶粒在运动中碰撞的机会有很大不同。根据研究,在横截面为圆形的结晶器中,流体围绕搅拌轴做圆周同心层流运动时,晶粒碰撞机会最小。     流体运动是层流还是紊流,取决于流速,即搅拌速度。搅拌越慢,流体偏离紊流越远。因此,在保证晶粒不沉积的前提下,搅拌转速越慢越好。     APT晶粒的沉降速度与其粒度有关。粒度越大,越易沉降,维持其保持悬浮状态所需的转速越快。因此,结晶过程根据晶粒长大的情况,对搅拌转速进行由慢到快的控制,确定不同粒径范围,APT晶粒既不沉积也不碰撞的最佳转速是制取单粒晶形APT的技术关键之一。     APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会也与单位体积晶液中颗粒多少(即固相浓度)、晶粒大小有关。根据前期研究结果,在起始钨酸铵溶液浓度相同条件下,降低结晶前期溶液温度、搅拌转速是降低成核数量(即降低固相浓度)和晶粒生长速度(即降低晶粒粒径)、减少APT晶粒碰撞、制取单粒晶形APT的技术关键之二。     三、结果和讨论     (一)结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响     反应条件:搅拌转速70 r/min,结晶温度95℃。定性考察结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响。     结晶装置均为横截面为圆形的结晶器。根据仲钨酸铵结晶动力学理论及流体力学原理,这种结晶装置中,流体围绕搅拌轴作圆周运动,相同半径点的流体速度基本一致,基本实现流体层流。研制的结晶器与普通结晶器流体流动状态显著不同,如图2所示。图2  不同结晶器中流体的流动状态     基于上述原理,对搅拌浆进行改进。装置分为A、B、C 3种。A未进行改进,B、C分别为改进1和改进2装置。试验结果见表1。可见,经过改进的结晶装置,所得APT粉体单晶率明显升高。以下试验均在C装置中进行。 表1  结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响结晶装置APT粉体单晶率/%APT粉体粒度/μmAPT粉体松装密度/(g·cm-3)A46462.2B78351.8C85422.1     (二)搅拌转速对仲钨酸铵团聚的影响     结晶温度95℃,试验结果如图3所示。图3  搅拌速度对APT粉体团聚的影响     由图3可知:1、低搅拌速度下所得APT的单晶率较低,转速为30 r/min时,单晶率为62%。这是因为搅拌转速较慢时,APT颗粒在溶液中不能充分悬浮于溶液中,而是以堆积方式沉积于结晶器底部,这必然导致APT团聚现象发生。随着搅拌速度提高,APT团聚现象逐步得到缓解,因而APT单晶率逐步提高,并在70~90 r/min时达到最佳值,此时单晶率在86%左右。     2、随着搅拌转速的进一步提高,APT单晶率逐步下降。这是因为搅拌转速的提高必然导致结晶器内溶液的流动状态从层流变为紊流,紊流状态使悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞接触机会加大,从而导致APT团聚现象发生。     3、可以得出结论:搅拌转速70~90r/min是一个分界点。低于70r/min,溶液中的APT颗粒有部分因搅拌力不足而沉积团聚;在此范围内,溶液中的APT颗粒基本悬浮于溶液中;大于90r/min,溶液搅拌加剧,悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞加剧而团聚。因而,从结晶的整个过程来看,搅拌转速应控制在70~90r/min范围内。     (三)搅拌转速对不同时期仲钨酸铵团聚的影响     从结晶局部过程来看,搅拌速度70~90r/min并非为最佳值。如前所述,最佳搅拌速度是在保证APT晶粒不沉积前提下越慢越好。但在结晶不同时期,由于晶粒的数量和大小是不同的,因而保证APT晶粒不沉积的最慢转速也不同。因此,有必要进一步探索不同结晶时间时维持层流和阻止晶粒沉积的最佳转速。     结晶从开始到结束,APT颗粒的大小应该呈总体增大趋势,因而搅拌速度在结晶初期可以取较小值,随着结晶过程的进行,搅拌速度应逐步提高。在结晶后期,搅拌转速达到70^90 r/min总体最佳值。     结晶时间取3个点:晶核出现前,晶核出现时和晶核出现后1h。对于时间点1,取转速分别为10,20,30r/min;对于时间点2,取转速分别为30,40,50r/min;对于时间点3,取转速分别为60,70,80r/min;结晶温度为95℃。在此条件下进行正交试验。试验结果见表2。 表2  不同结晶时期搅拌转速对APT团聚的影响试验序号时间点1时间点2时间点3APT单晶率/%120406089230507093340608091420508092530606088640407092720607091830408092940506090     由表2可知:2号试验所得产品单晶率最高,即晶核出现前,搅拌转速为30r/min;晶核出现时,搅拌转速为50r/min;晶核出现1h后,搅拌转速为70r/min;结晶后期,搅拌转速控制在70~90r/min范围内。在此条件下,所得产品APT单晶率达93%。     结晶后期指的是溶液中不再形成新的晶核,即溶液的过饱和度达到了最低值。据测算,这个点溶液的密度为1.116~1.125g/cm3。结晶后期到结晶结束,仍有5~6h的结晶时间,但这段时间工艺条件的改变对APT单晶率影响很小,因为这段时间晶体已经长的比较大了,相互的碰撞不再易于团聚。     (四)温度对仲钨酸铵团聚的影响     APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会与单位体积溶液中颗粒数量的多少也有关系。如上所述,对APT单晶率影响最大的阶段是结晶前期,即从成核开始至成核结束。因此,着重研究了结晶前期不同温度对APT单晶率的影响。溶液温度仍取95℃,加速加热以缩短周期;成核终了至结晶结束,温度仍控制在95℃。     试验条件:晶核出现前,搅拌转速为30r/min;晶核出现时,搅拌转速为50r/min;晶核出现后1h,搅拌转速为70r/min;结晶后期至结晶终了,搅拌转速为80r/min。结晶前期,改变蒸汽温度,试验结果如图4所示。图4  结晶温度对APT粉体单晶率的影响     由图4可知:适当降低结晶前期的温度,APT粉体的单晶率有较大的提升空间,但温度不能降低得太多;温度为80℃时,APT单晶率达到最佳值,为96%;进一步降低温度,晶体成核率过低,晶体长大速度过快,晶粒粗大,反而对APT粉体单晶率有负面影响。     四、验证试验     根据上述试验结果,在最佳工艺条件下进行验证试验。结果表明,APT粉体单晶率大于95%,松装密度1.5~3.0 g/cm3,费氏粒度在30~60μm之间,霍尔流动性30~50s/50g。产品单晶电镜扫描图如图5所示。图5  单晶APT电镜扫描图     五、结论     采用改进的结晶装置,APT粉体单晶率明显提高。这种改进主要体现在搅拌浆上,可以促进结晶器内溶液层流的实现。所研发的单晶APT粉体制备流体层流控制技术及装置,可有效减少晶粒间的碰撞,使制备出的单晶APT粉体单晶率达90%以上。     APT粉体最佳结晶条件为:晶核出现前,搅拌转速为30r/min;晶核出现时,搅拌转速为50r/min;晶核出现1h后,搅拌转速为70r/min;结晶后期至结晶结束,搅拌转速为70~90r/min;适当降低结晶前期温度,APT粉体单晶率有较大提升空间,在结晶温度为80℃时达到最佳值,单晶率为96%。

超全面泡沫铝制备工艺汇总

2019-03-12 10:12:51

泡沫铝是一种在金属铝基体中散布有很多气泡的多孔质材料。其特殊的结构决议了它具有许多细密金属所没有的特殊功能,结构特色如:  功能特色包含:  泡沫铝功能的好坏首要取决于其孔隙率、孔径、通孔率、孔类型、比表面积等孔结构参数,而其孔结构参数首要取决于制备工艺。  因而泡沫铝的制备技能已成为新材料范畴的研讨热门。下面就泡沫铝的制备工艺做翔实介绍:  1、固态金属烧结法  用这种办法出产的泡沫铝大都具有通孔结构,这是由于大部分固相法经过烧结使铝颗粒相互联合,铝一直坚持在固态。  1.1、粉末冶金发泡法  工艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉,经紧缩得到具有气密结构的预制体,加热预制体使发泡剂分化释放出气体,迫使预制体胀大得到泡沫铝。  特色:一是与其他办法比较可用的合金成分更为广泛,有利于改进泡沫铝的力学功能;二是能够直接制作形状杂乱的部件。缺陷是该办法工艺参数区间较窄,本钱较高,制得的泡沫铝尺度有限。  1.2、散粉烧结法  此办法多用于制备泡沫铜。由于铝粉表面具有的细密氧化膜将阻挠颗粒烧结在一同,因而用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时能够经过变形手法损坏氧化膜,使颗粒更易粘结在一同;或参加镁、铜等元素在595~625摄氏度烧结时构成低共熔合金。  特色:长处是工艺简略、本钱低,缺陷是孔隙率不高、材料强度低。假如用纤维替代粉末烧结相同可制得多孔材料。  1.3、粉浆成型法  粉浆成型法是将金属铝粉、发泡剂(、氢氧化铝或)、反响增加剂和有机载体组成悬浮液,将其拌和成含有泡沫的状况,然后置入模具中加热焙烧,接着浆开端变粘,并跟着发作的气体开端胀大,终究得到必定强度的泡沫铝。  假如把粉浆直接灌入高分子泡沫中,经过升温把高分子材料热解,烧结后相同可制得开孔泡沫材料。  特色:所制得的泡沫铝强度不高并有裂纹。  1.4、烧结溶解法  铝粉与盐粉均匀混合,限制成坯,在限制进程中盐粉根本坚持原貌,铝粉发作塑性变形,填充盐粒之间的空地构成接连的网状基体。然后,将坯烧结,使网状铝基结组成一体。终究,将烧结后的坯样置于热水中,滤掉坯内盐粒即可得到均匀的开孔泡沫铝件。  特色:长处是经过挑选盐粉的形状与粒径,能够在必定规模内操控孔洞的描摹和尺度;能够经过混合粉末的体积比准确操控孔隙率;能够制作梯度泡沫材料;能够制作净形产品;设备简略,易于完成大规模出产。局限性是只能取得50%~80%孔隙规模的中密度泡沫铝;制品内易残留氯化钠,然后构成铝基的部分腐蚀;工艺周期较长。  1.5、中空三维骨架法  一种把液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中,冷却然后去除骨架的制作泡沫金属的办法。  特色:泡沫孔隙率可调,操作繁琐、本钱稍高,制品广度有限,故其推广使用受到限制。  1.6、纤维烧结法  此办法的工艺进程是首要经过机械拉拔或其他办法得到金属铝丝,接着经过粉浆浇注或机械制毡圈的办法将金属铝丝制成毡圈,然后进行烧结使之抵达所需求的强度和孔隙率。  纤维烧结法的长处:是可取得比粉末烧结更高的孔隙率;在最大孔隙度下坚持了材料的结构功能;在相同孔隙度下,此法制得的泡沫铝强度和耐性比粉末冶金法高。可是该办法本钱较高。  1.7、浸浆海绵烧结法  该办法是将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体,然后用含有待加工金属铝粉的浆液浸透(悬浮液的载体是水和有机液体)。将浸后的有机前驱体枯燥以除掉溶剂,烧结并冷却后即可得到高孔隙率的三维结构的泡沫铝。  特色:首要受有机前驱体的挑选和预处理、浆料的组成、增加剂的挑选、烧结温度等要素影响。  2、液态金属凝结法  这种办法是经过液态铝发作泡沫结构,能够经过铝液直接发泡,也能够用泡沫材料或严密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。  2.1、直接吹气发泡法  直接吹气发泡法:是首要向金属熔融液中参加SiC、Al2O3等,并均匀涣散以进步熔体粘度,然后向熔体底部吹入气体(如氮气、慵懒气体等),在金属液中构成很多气孔后冷却凝结。  2.2、发泡剂发泡法  发泡剂发泡法是:在铝熔融体中参加发泡剂拌和均匀,加热使发泡剂分化发作气体,气体胀大而发泡,冷却后得泡沫金属。所用发泡剂一般为TiH2或ZrH2等金属氢化物。  特色:对设备要求简略,本钱低价,可完成产品的接连制备。发泡剂发泡时刻间隔短、发泡温度不易操控、气泡散布不均匀、产品重现性差等缺乏。  2.3、渗流铸造法  渗流铸造是将可移去颗粒(如NaCl)堆积在铸模中,限制成坯,经预热后浇注金属,然后将颗粒去除,制备出孔洞相互连接的通孔泡沫结构。  特色:制备工艺孔径参数可控,通孔率高、比表面积大、本钱低,适宜大规模工业出产。缺陷是由于液态金属的表面张力较高,不能彻底潮湿颗粒,然后不能彻底填充颗粒之间的空地。  2.4、熔模铸造法  熔模铸造法是将成型的高分子泡沫材料浸入到液态耐火材料中,使耐火材料充溢其空地,在耐火材料硬化今后加热使泡沫材料气化分化,构成一个具有原泡沫材料形状的三维骨架,将金属铝液浇注到铸型内,凝结后把耐火材料去除就能够得到具有三维网状通孔的泡沫铝材料。  2.5、固体-气体共晶凝结法  许多金属液体能与气体(如)构成共晶体系,假如在高压气氛中熔化这些金属,就能够得到含有过饱和的均匀熔体。在随后的冷却凝结进程中,这种熔领会发作共晶改变而分化为固相和气相。定向凝结时,由于在固相和液相中溶解度不同较大,过饱和的将从固相中分出构成气泡,然后取得所需求的泡沫铝。  特色:准确操控冷却条件(压力、冷却速度、散热方向)能够取得各种孔隙形状的各向同性和各项异性的高孔隙度泡沫铝。  2.6、增加球料法  增加球料法是在铝合金熔液中参加颗粒或中空球,加以强化拌和,并且在熔体仍处于相对活动时进行铸造,然后得到铝合金与颗粒的复合体,然后溶解去除铝合金团体中的可溶性颗粒,终究得到一种连通孔泡沫铝。  特色:液态金属的表面张力较高,不能彻底潮湿颗粒或中空球,然后不能彻底填充颗粒之间的空地。则所得泡沫铝结构接连性较差。  3、金属堆积法  3.1、电堆积法  原理是以预处理过的泡沫塑料为阴极,工业纯铝板为阳极,在烷基铝溶液中电镀制成泡沫铝。  特色:简单操控孔隙结构、孔径小、孔隙均匀、孔隙率高,且其隔热和阻尼特性优于铸造法出产的泡沫铝。可是该办法工序长、操作繁琐、本钱稍高,制品厚度有限,故其推广使用受到限制。  3.2、气相蒸腾堆积法  该办法即在较高的慵懒气氛(102~104Pa)中缓慢蒸腾金属铝,蒸腾出来的金属原子与慵懒气体分子磕碰、散射,敏捷失掉动能,这一进程在微观上表现为金属蒸汽温度下降。接着蒸腾出来的金属原子在未抵达基衬前便相互结合构成原子团簇,故在蒸腾进程中可看到“金属烟”。这些团簇在慵懒气体的携带下持续降温并堆积在基衬上,由于温度低原子难以搬迁或涣散,所以“金属烟”微粒仅仅疏松的堆砌起来构成多空泡沫结构。  特色:金属泡沫的构成受金属材料、加热功率、慵懒气体气压、蒸腾源加热器类型及其与基衬间隔、基衬材料等多种要素影响。其间加热功率、慵懒气体气压和慵懒气体流量是最重要的操控参数。  3.3、喷溅堆积法  喷溅堆积是选用喷溅技能把加有慵懒气体的粉末均匀地喷射到铝合金金属上,并加热到金属的熔点,使加在金属中的气体胀大并构成一个个均匀散布且细密的小孔,冷却后即得具有细密网状的泡沫铝制品。  特色:经过操控堆积中慵懒气体的分压,能够操控所得产品的孔的体积分数。  3.4、熔融盐电镀法  以泡沫塑料为电极阴极,铝板为阳极,在熔融盐中经过电堆积制得泡沫铝的一种办法。  特色:泡沫铝孔隙率高、孔隙均匀。  4、其它  此类办法首要用于科研或许小批量试制,在工业出产中使用并不多。  二次发泡法  二次发泡法是一种归纳了粉末冶金发泡法及熔体发泡法长处的泡沫铝制备办法,其技能工艺道路是在铝熔体中参加增粘剂(Ca、Al2O3等)拌和均匀,在适宜的温度和粘度条件下参加发泡剂(预处理好的TiH2),涣散均匀,在TiH2未分化前将熔体铸入模具中快速冷却凝结,即得到发泡前驱体。当发泡前驱体受热抵达必定温度时,前驱体中TiH2开端分化并发泡,终究制得泡沫铝。  金属空心球法  该办法是将一个个的金属空心球经过烧结粘结到一同而构成多孔结构。金属空心球能够经过化学组成和电堆积的办法在高分子球的表面镀上一层金属,然后把高分子球去除而得到。  泡沫铝的制备工艺较多,各种办法各有好坏,在实践出产中熔体发泡法、渗流铸造法、粉末冶金发泡法、电化学法等使用较广泛。而其他的工艺首要作为科研或小批量试制等使用。

超细金属粉末的制备方法

2018-12-12 17:59:49

本发明研究开发了湿法制备超细金属粉末(如铜、钴、镍等)的新方法,其主要特点在于采用金属盐的水溶液加入过量碱,以获得金属的氢氧化物或氧化物或碱式碳酸盐的新鲜沉淀,该碱性沉淀不必过滤和洗涤便可直接进行氢还原。也可使用其他途径获得的金属的氢氧化物或氧化物或碱式碳酸盐的碱性水浆,直接进行氢还原。该碱性水浆体系在有少量氯化钯或相应的超细金属粉做催化剂的情况下,氢还原反应的条件较温和,反应速度较快,金属的转化率也较高,而且所得金属粉末为粒度小于1μm的超细金属粉。

钨铜合金的制备方法--粉末冶金

2019-05-27 10:11:36

粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为质料,通过成形和烧结,制作金属材料、复合材料以及各种类型制品的技术技能。粉末冶金法与加工陶瓷有类似的当地,因而,一系列粉末冶金新技能也可用于陶瓷材料的制备。因为粉末冶金技能的优势,它已成为处理新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着无足轻重的效果。粉末冶金具有共同的化学组成和机械、物理功用,而这些功用是用传统的熔铸办法无法取得的。运用粉末冶金技能能够直接制成多孔、半细密或全细密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削技术。(1)粉末冶金技能能够最大极限地削减合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造安排。在制备高功用稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新式金属材料(如AlLi合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的效果。(2)能够制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱满固溶体等一系列高功用非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学功用。(3)能够容易地完成多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本加工高功用金属基和陶瓷复合材料的技术技能。(4)能够加工普通冶炼法无法加工的具有特殊结构和功用的材料和制品,如新式多孔生物材料,多孔别离膜材料、高功用结构陶瓷磨具和功用陶瓷材料等。(5)能够完成近净形成形和自动化批量加工,然后,能够有用地下降加工的资源和能源消耗。(6)能够充分利用矿物、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、收回废旧金属作质料,是一种可有用进行材料再生和综合利用的新技能。咱们常见的机制作刀具,五金磨具,许多便是粉末冶金技能制作的。

钨铼热电偶

2017-06-06 17:50:12

钨铼热电偶是什么?钨铼热电偶[1]是1931年由Goedecke(戈徳克)首先研制出来的,在60至70年代得以发展的最成功的难熔 金属 热电偶。钨铼热电偶特点是:热电极丝熔点高(3300℃),蒸气压低,极易氧化;在非氧化性气氛中化学稳定性好。电动势大,灵敏度高,最主要还是 价格 便宜。钨铼热电偶是60年代发展起来的一种高温热电偶,有W/(W-26Re),(W-3Re)/(W-25Re),(W-5Re)/(W-26Re)和(W-5Re)/(W-20Re)等。长期使用温度为2000~2400℃,短期使用最高可达3000℃。在低温热电偶中,(Au-2.1Co)/Cu热电偶,在10K以上的热电势率大于10&mu;V/K;金中含有微量(约0.07原子百分比)铁的合金与镍铬合金组成的热电偶,在液氦温度(4K)的热电势率大于10&mu;V/K,都是较好的。 (Pt-0.1Mo)/(Pt-5Mo)、(Pt-1Mo)/(Pt-5Mo)以及用钨和0.5~1 (原子百分比)锇的合金与钨和铼的合金组成热电偶等可在核辐照条件下使用。除 金属 材料外,石墨和难熔化合物等非 金属 材料也可作为高温热电偶。此类材料的优点是熔点高,高温性能稳定,热电势和热电势率高等;缺点是材料脆,石墨易于吸潮而改变热电性,重复性差,还处于研究发展之中。这类热电偶有碳/石墨,石墨/碳化物,碳化物/碳化物等。   1、钨铼热电偶的分类。 我国列入国家标准的钨铼热电偶有两种: A、钨铼5-钨铼26,它的正极名义成分为含钨95%、铼5%,负极名义成分为含钨74%、铼26%。分度号为WRe5-WRe26,简写:W-Re5/26。B、钨铼3-钨铼25,它的正极名义成分为含钨97%、铼3%,负极名义成分为含钨75%、铼25%。分度号为WRe3-WRe25,简写:W-Re3/25。   2、钨铼热电偶的使用。目前测量1600℃以上的温度,多采用非接触法,但是,该种方法的误差较大,如用接触法则能准确地测出真实温度。在高温热电偶中,贵 金属 热电偶 价格 昂贵且最高温度也只能在1800℃以下,而钨铼热电偶不仅测温上限高,而且稳定性好,因此,钨铼热电偶在冶金、建材、航天、航空及核能等 行业 都得到广泛应用。我国的钨资源丰富,钨铼热电偶 价格 便宜,可以部分取代贵 金属 热电偶,它是高温测试领域中很有前途的测温材料。   3、使用温度。它的最高使用温度可达到2800℃,可是,在高于2300℃时,数据分散。因此,使用温度最好在2000℃左右。   4、使用环境气氛。钨铼热电偶极易氧化,适于在惰性或干燥氢气中使用,或用致密的保护管使其与氧隔绝才能使用。不能用于含碳气氛(如在含碳氢化合物的气氛中使用,温度超过1000℃即受腐蚀)。钨或钨铼在含碳气氛中容易生成稳定的碳化物,以致降低其灵敏度并引起脆断,在有氢气存在的情况下,会加速碳化。   5、钨铼热电偶抗氧化。该问题一直是国内外学者所关注的课题,并致力于研究解决。我公司采用了国际先进制做工艺,成功研制开发了装配式高温高压W-Re热电偶,该项目曾在1999~2001年度内评为&ldquo;北京市火炬计划项目&rdquo;项目编号为99353。该产品的测温范围为0~1800℃,广泛用于冶金、焦化、化工窑炉、热处理、玻璃等 行业 ,它具有精度高, 价格 低、性能稳定、不受工作环境气氛的限制等优点,是代替铂铑热电偶的理想产品。广泛应用,其性能达到国外同类产品水平。陶瓷管的规格有:直径为Ф8,Ф10,Ф12,Ф14,Ф16,长度300~1100mm,这类热电偶不受工作环境气氛的限制能在任何气氛中长期使用,测温范围是0~1800℃的;钼管和钨管规格有:直径为Ф6,Ф8,Ф10mm,长度500~700mm,这种热电偶只能在真空、还原或者惰性气体保护的环境中长期工作,钼管最好是在1800℃以下的温度下长期使用,短期使用温度能到2000℃;至于钨管则能在2100℃下长期工作,但很难加工致使其 价格 非常昂贵。请根据我们的参数选择适合于您的热电偶。钨铼热电偶是60年代发展起来的一种高温热电偶,有W/(W-26Re),(W-3Re)/(W-25Re),(W-5Re)/(W-26Re)和(W-5Re)/(W-20Re)等。长期使用温度为2000~2400℃,短期使用最高可达3000℃。在低温热电偶中,(Au-2.1Co)/Cu热电偶,在10K以上的热电势率大于10&mu;V/K;金中含有微量(约0.07原子百分比)铁的合金与镍铬合金组成的热电偶,在液氦温度(4K)的热电势率大于10&mu;V/K,都是较好的。 (Pt-0.1Mo)/(Pt-5Mo)、(Pt-1Mo)/(Pt-5Mo)以及用钨和0.5~1 (原子百分比)锇的合金与钨和铼的合金组成热电偶等可在核辐照条件下使用。除 金属 材料外,石墨和难熔化合物等非 金属 材料也可作为高温热电偶。此类材料的优点是熔点高,高温性能稳定,热电势和热电势率高等;缺点是材料脆,石墨易于吸潮而改变热电性,重复性差,还处于研究发展之中。这类热电偶有碳/石墨,石墨/碳化物,碳化物/碳化物等。更多有关钨铼热电偶请详见于上海 有色 网

铜钨合金导卫的制备烧结机理

2019-05-27 10:11:36

1 细密化机理   一般,液相烧结差异三分阶段,一是粒子重摆放,即经过溶解一沉积的颗粒长大;二是坚固骨架的构成;三是细密化。要获得充沛细密化有必要具有以下三个条件即 固相在液相中有溶解度、液相对固相潮湿性杰出和对重摆放导致的细密化需求一定量的液体。在组元互不溶解的WCu系压坯进行液相烧结时,烧结细密化取决于 粘性活动和粒子重摆放进程,缺少溶解度和粒子之间构成安稳的桥接或网状骨架阻止液体活动,将导致细密化好不简单,若想获得充沛细密化,就有必要采纳相应办法。   2 熔渗烧结   选用钨骨架浸铜技术时,细密化除了上述机理外首要取决于液体铜充沛进入到钨骨架的孔隙中。液体铜之所以能充沛进入到钨骨架的孔隙中是根据毛细管力的效果, 可用液体在毛细管中上升高度公式H=27cosO/pgr来解说(7为表面张力;P为液体的密度;g为重力加快度;r为毛细管半径;e为接触角),液体铜 对固体钨浸润性即接触角是随温度的上升而改进的。据资料报道液体铜对固体钨的接触角e在中1150℃ 时为28。、1250℃ 时为1O。、大于1350℃时为0。,但过高的渗铜温度会导致冷却时构成较大的铜缩孔,然后影响细密化,因而需求选取恰当的渗铜温度和采纳略有过量等办法 来进步细密度。在混合猜中参加铜粉除了可改进粉末的成形功能、进步压坯强度外,其首要意图是作为“诱导”金属参加的,多孔钨骨架在高温熔渗条件下,骨架中 的“诱导”金属熔化,使骨架内部构成连通孔隙,一起,将熔渗金属“诱”进骨架,加快细密化,因为熔融的液体铜对A1zO。粉不潮湿,所以只能熔渗到多孔钨 骨架内。   3 活化烧结   活化烧结在加工高比重合金中已得到广泛应用,增加Ni、Co元素能够改进Cu对W的潮湿性,进步钨在铜中的溶解度。有关资料指出,增加0.32%的Ni可 使W在Cu中的溶解度从1O^9进步到1O^7,这使得细密化愈加简单、充沛。   4 自润滑机理   线材轧机铜钨合金导卫因为其本身“发汗”材料的特性,在线、棒材轧制进程中,因为温度上升,会在其表面构成一层极菲薄的铜液体层,并因为钨骨架毛细管的作 用,能得到连绵不断的弥补,这就大大降低了线、棒材与导卫之间的摩擦系数,一起,这层汗液也有用避免了粘钢,进步了线、棒材的质量。

中国铼矿占世界第几?

2018-12-07 10:46:40

中国铼矿占世界第几?如今的世界,越来越多的国家意识到了资源对于一个国家的重要性。因为如果没有足够的资源,一个国家也就失去了其发展的基数和根本。而对于一个国家的军事发展来说,其稀有的矿物资源,他的重要性就显得更加的明显了。就在前不久,中国陕西省的华山地区,传来了一个令国人高兴的消息。 成都航宇超合金技术有限公司的母公司是一家上市的矿业公司,他们能够提纯铼金属。2010年,这家公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。 近年来,随着航空工业的发展,铼消费量的年均增长率为3%,虽然价格不菲,却一直处于供不应求的状态。 铼是如今世界的重要的战略资源,更是单晶叶片的主要材料,而在生产航天发动机的时候,单晶叶片则是必不可缺少的一大部件。因为其在航天发动机中,所处的位置是其温度最高的,一般的材料根本受不了这么高的温度,所以在取材的时候,就对材料的筛选十分严格和考究。

鳞状锌铝片制备工艺条件解析

2019-01-14 11:15:51

(1)鳞片锌铝粉的制备    分湿磨和干磨两种工艺方法。湿磨法工艺流程如图1所示,干磨法工艺流程如图2所示。    湿磨法在研磨过程中为了防止锌铝片氧化,加入了助剂、硬脂酸,2008溶剂汽油,使锌铝片与空气隔离防止氧化,但是研磨后,想彻底清除锌铝片的油分成了工艺难题,而过高的油分将严重影响锌铬涂料的质量,所以湿磨法先天有无法克服的缺陷。    而目前世界上较先进的工艺和质量较好的鳞片锌铝粉是采用较先进的气体保护干式球磨法,金属粉体在球磨时注入’惰性气体进行气相保护从而避免锌铝片的氧化,而且金属粉体成形后不含油分,也不需脱脂工序,这样确保了锌铝片的质量。    (2)鳞片锌铝粉研磨时的表面改性    由于金属粉体有较高的活性,易团聚,影响粉体的性能和质量,需要进行分散处理,另外需要改变金属粉体的性能和在表面进行包覆处理,以达到防氧化和防腐蚀的目的,为此采用物理和化学法对金属粉体进行表面处理,有目的地改变其表面物理化学性质。    ①化学法。在金属粉体研磨时加入少量的表面活性剂即助磨剂,就能吸附在物料颗粒的表面,通过物理和化学作用产生力学作用,从而起到润滑作用、表面润湿作用,改善粉体的分散性,提高其表面光泽度和平整性,改善粉体的耐久性。    ②物理法。利用粉碎机械力效应,可促进改性效果。粉碎过程中施加大量的机械能,除消耗于颗粒细化外,还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质,从而呈现活性。表面化学改性和机械力改性同时也会促进粉碎和研磨作用,对鳞片状锌铝粉的粉碎和片状化都具有重大的意义。    (3)湿磨法的典型工艺参数    ①原料选用200目球状锌粉。    ②磨球与原料锌粉总量占滚筒容积的30%~40%。    ③助磨剂十八酸甘油酯加入量占原料锌粉重量的3%~5%。

喷涂工艺:铝基非晶涂层的制备工艺

2019-03-12 09:00:00

铝基非晶合金材料不只具有高的比强度,还具有出色的耐性、超塑性、耐磨性和耐蚀性等利益,是一种具有广大运用前景的新式结构材料。铝基非晶合金材料可以选用急冷法或机械合金化等方法来获得,但这些方法所获得的材料,通常是带材、丝材或许粉末,将这些材料制备成可利用的块状材料,尚需求一些特别的成型技术。当时制备块体铝基非晶合金的方法有温揉捏法、热揉捏法、动能成型法、粉末轧制法、喷发成型法、超高压固结成型法、电火花烧结法等。以上这些制备成型技术均可获得较为纯真的铝基非晶态合金材料,且具有优秀的功用,但是这些方法存在过于繁琐的缺点,不符合成形制备一体化思想,而且出产周期较长,本钱较高。   与传统制备方法比较,热喷涂技术在制备非晶材料方面具有其一同的优势,该技术不只可快速升温熔化材料,一同具有快速冷却凝结材料的特征,有利于构成非晶相涂层;而且选用热喷涂技术,既可以体现热喷涂优质、高效、低本钱的优势,又可以获得具有优质耐磨、防腐等功用的表面防护涂层。因而,选用热喷涂技术制备铝基非晶涂层是铝基非晶合金材料制备的新拓展,具有广大的工业运用前景。   当时,选用热喷涂技术制备非晶态合金的技术主要有等离子喷涂、超音速火焰喷涂和高速电弧喷涂等制备技术。等离子喷涂和超音速火焰喷涂选用的原材料为预制的非晶粉末,而高速电弧喷涂依据材料制备与成形一体化的思路,喷涂富含非晶涂层构成元素的粉芯丝材,在喷涂过程中可完成构成非晶涂层。尽管高速电弧喷涂技术在制备Fe基非晶纳米晶复合涂层方面已经有不少成功的报道,但选用该技术制备铝基非晶涂层仍是一个簇新的研讨领域。   近来成功运用高速电弧喷涂技术制备出了铝基非晶纳米晶复合涂层。该高速电弧喷涂系统主要是该实验室自行研制的由机器人控制的高速喷和电源系统组成。在喷涂前对基体试样进行喷砂处置。经过优化的最好喷涂技术参数为:喷涂电压为34V,喷涂电流为120A,空气压力为0.7MPa,喷涂距离为200mm。对所获得的涂层查看成果标明,涂层与基体联络出色,涂层组织较为细密,孔隙少;涂层呈现出典型的层状结构,且层与层之间联络非常细密;涂层由非晶相和晶化相一同组成的。Al基非晶涂层的显微硬度值约为HV311,与传统制备方法获得的铝基非晶合金材料的显微硬度值恰当。据评价,此类材料很可能成为将来的防腐换代涂层材料。   作业标明,在高速电弧喷涂过程中,熔化态液滴在基体表面扁平化过程中具有极高的冷却速率,简略获得非晶涂层或许非晶纳米晶复合涂层,而且涂层的堆积率较高,本钱低,在大面积制备铝基非晶涂层方面将有重要的运用前景。

三种制备锆英砂微粉工艺

2019-01-18 09:30:15

三种制备锆英砂微粉工艺 锆英砂微粉因其乳浊效果好,在陶瓷釉料乳浊剂中用量很大,达10%~20%。但目前我国市场现有的高档锆英砂微粉基本上靠进口,价格较高。国内厂家生产的锆英砂,由于细度及粒度分布范围达不到要求,影响产品在釉料中的乳浊效果。研究人员对国内生产锆英砂微粉的3种生产工艺流程进行了比较、分析,并提出了制备锆英砂微粉的看法。 3种制备锆英砂微粉的球磨时间均为16小时。 1、湿磨工艺,卫生状况最好,但在工厂的实际生产中,特别是工作突然中断(停电、机修)时,由于锆英砂比重太大,极易沉淀,并不易浮起,往往会影响产品质量,甚至使整磨产品不合格,严重影响企业的经济效益。 2、干法球磨的特点是工艺简单,无需蒸发水分并能减少水的污染。粒度范围较好。 3、干湿磨混合工艺,此工艺是将锆英砂和配制的复合助磨剂先干磨一段时间,待较粗的物料颗粒达到一定的细度后,再加入水和助磨剂进行湿磨,在相同的球磨时间里,此法的效果最好,不足之处是在球磨过程中增加了加水的助磨剂的工序。 锆英砂超细粉碎工艺不同,产品质量不同,经济效益也大不相同。 硅酸锆超细粉碎工艺流程的试验研究表明:入磨粒径较大时,干湿混合法粉碎效果较好。干法超细粉碎使用恰当助磨剂时效果最佳,经济效益最好。 硅酸锆超细粉碎试验研究提供以上3种工艺流程,可以根据工厂的实际情况和用户对产品的质量要求选择最佳工艺流程。

铝基非晶涂层的制备工艺

2019-03-01 10:04:59

铝基非晶合金材料不只具有高的比强度,还具有出色的耐性、超塑性、耐磨性和耐蚀性等利益,是一种具有广大运用前景的新式结构材料。铝基非晶合金材料可以选用急冷法或机械合金化等方法来获得,但这些方法所获得的材料,通常是带材、丝材或许粉末,将这些材料制备成可利用的块状材料,尚需求一些特别的成型技术。当时制备块体铝基非晶合金的方法有温揉捏法、热揉捏法、动能成型法、粉末轧制法、喷发成型法、超高压固结成型法、电火花烧结法等。以上这些制备成型技术均可获得较为纯真的铝基非晶态合金材料,且具有优秀的功用,但是这些方法存在过于繁琐的缺点,不符合成形制备一体化思想,而且出产周期较长,本钱较高。     与传统制备方法比较,热喷涂技术在制备非晶材料方面具有其一同的优势,该技术不只可快速升温熔化材料,一同具有快速冷却凝结材料的特征,有利于构成非晶相涂层;而且选用热喷涂技术,既可以体现热喷涂优质、高效、低本钱的优势,又可以获得具有优质耐磨、防腐等功用的表面防护涂层。因而,选用热喷涂技术制备铝基非晶涂层是铝基非晶合金材料制备的新拓展,具有广大的工业运用前景。     当时,选用热喷涂技术制备非晶态合金的技术主要有等离子喷涂、超音速火焰喷涂和高速电弧喷涂等制备技术。等离子喷涂和超音速火焰喷涂选用的原材料为预制的非晶粉末,而高速电弧喷涂依据材料制备与成形一体化的思路,喷涂富含非晶涂层构成元素的粉芯丝材,在喷涂过程中可完成构成非晶涂层。尽管高速电弧喷涂技术在制备Fe基非晶纳米晶复合涂层方面已经有不少成功的报道,但选用该技术制备铝基非晶涂层仍是一个簇新的研讨领域。     近来,装甲兵工程学院成功运用高速电弧喷涂技术制备出了铝基非晶纳米晶复合涂层。该高速电弧喷涂系统主要是该实验室自行研制的由机器人控制的高速喷和电源系统组成。在喷涂前对基体试样进行喷砂处置。经过优化的较好喷涂技术参数为:喷涂电压为34V,喷涂电流为120A,空气压力为0.7MPa,喷涂距离为200mm。对所获得的涂层查看成果标明,涂层与基体联络出色,涂层组织较为细密,孔隙少;涂层呈现出典型的层状结构,且层与层之间联络非常细密;涂层由非晶相和晶化相一同组成的。Al基非晶涂层的显微硬度值约为HV311,与传统制备方法获得的铝基非晶合金材料的显微硬度值恰当。据评价,此类材料很可能成为将来的防腐换代涂层材料。     装甲兵工程学院的作业标明,在高速电弧喷涂过程中,熔化态液滴在基体表面扁平化过程中具有极高的冷却速率,简略获得非晶涂层或许非晶纳米晶复合涂层,而且涂层的堆积率较高,本钱低,在大面积制备铝基非晶涂层方面将有重要的运用前景。

中国铼矿产地

2019-12-17 10:32:09

铼是一个十分稀疏并且涣散的元素,在地壳中的含量仅有10-7%。首要存在于辉钼矿中。可由冶炼辉钼矿的烟道尘中取得的Re2O7。然后参加KCl,再用氢复原而制得。一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。加工铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液时,都可以收回铼。 1978年和1979年国际铼的总产量分别为7210和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和前苏联是铼的首要加工国。提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢复原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金办法生产成材。铼伴生于钼矿床中,会集散布在陕西金堆城钼矿、河南栾川钼矿、吉林大黑山钼矿、黑龙江多宝山铜(钼)矿等矿床中,算计占全国铼总储量的近90%。

湿法炼锌赤铁矿渣制备绿矾工艺简介

2019-03-05 12:01:05

赤铁矿渣中含有许多有价重金属和有毒金属,如不进行后续处理既浪费资源,又污染环境,因而,收回赤铁矿渣,经酸浸、复原、净化、结晶制成附加值较高的绿矾具有重要意义。 绿矾是一种重要的化工质料,在工业、农业上用处极为广泛,而且现在又有许多新式用处。例如,用作催化剂、吸附剂等。用赤铁矿渣制取绿矾不只处理了赤铁矿渣的堆积、污染问题,而且成功的使用废渣制得用处广泛的绿矾,既节省了本钱,又到达废物再使用的意图。 一、研讨布景在处理高铁锌精矿的湿法炼锌进程中,当浸出工艺流程选用热酸浸出流程时,浸出液中铁的含量可高达30g/L以上,有必要进行沉铁作业。现在,沉铁办法首要有黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法,其间以黄钾铁矾法居多,有二十多家,其它只在少数工厂选用。尽管黄钾铁矾法与其它两种办法比较,具有许多长处,可是稀贵金属的收回率低,出产本钱高而且渣含铁低,30%左右,不方便使用,渣量大且渣的堆存功能欠好,不利于环境保护。而比较较黄钾铁矾法,后两种办法对稀贵金属的收回较黄钾铁矾好,所产出的渣有更好的潜能被归纳收回而加以使用,然后削减环境污染。现在,关于沉铁渣的归纳使用方面的研讨比较少,首要是经过萃取的办法收回其间的有价金属,如镓和锢,而对渣中含量最大的铁的归纳收回很少考虑,这首要是由于收回本钱高,而产品附加值小,假如研讨出一种工艺,选用湿法炼锌赤铁矿渣出产出一种高附加值产品的话,对炼锌废渣的收回使用将具有非常诱人的远景和重要意义。选用湿法炼锌赤铁矿渣为质料出产有重要工业用处的绿矾将是不错的挑选,假如研讨成功,将发作巨大的社会效益和经济效益。 二、赤铁矿法简介赤铁矿渣是用赤铁矿法处理炼锌废渣得到的产品,赤铁矿法是1968-1970年由日本同和矿业公司创造,1972年投入出产。该法依据在高温(200℃)、高压(18-20kg/cm2)条件下,使硫酸锌溶液中的Fe3+以赤铁矿(γ-Fe2O3)构成沉积。本质是在高压下用电解液来浸出锌浸出渣,一同参加SO2作为高价铁复原剂以促进铁的溶解,此浸出液再进行高压水除铁,生成Fe2O3而别离。特色:质料归纳使用好,可收回Pb,Cu,Cd等几种有色金属,且Fe2O3经焙烧脱硫后可作炼铁质料;清除了复原渣,SO2转为H2SO4,不发作硫渣。缺陷:需求用贵重的钛材制作的耐高温、高压设备,出资费用高。 原理:在Fe2O3-SO2的H∶O系统内,当硫酸铁浓度较高时,在溶液酸度较高的情况下,将温度操控在458-473K,溶液中的Fe3+便水解成黄色的碱式硫酸铁沉积:Fe2(SO4)3(aq)+2H2O(aq)=2Fe(OH)SO4(s)(黄)+H2SO4(aq);当溶液酸度低时,溶液中的Fe3+便水解生成赤褐色的Fe2O3沉积:Fe2(SO4)3(aq)+3H2O(aq)=Fe2O3(s)+3H2SO4(aq),故在高温下(458-473K)当溶液酸度不高时,Fe3+水解以Fe2O3为主,并混以Fe(OH)SO4的沉积物,此沉积物称为赤铁矿渣,其首要成分(质量分数/%)Fe:58-60,Zn:0.5-1.0,还含有少数的Cu,Mg等。  图1-1 赤铁矿法沉程图     三、试验进程及工艺本法首要以赤铁矿渣为质料,经过酸浸,复原,净化等进程制取工业用处广泛的绿矾,试验首要经过比照总结断定最佳反响条件,到达低耗费,高产量的意图。 (一)浸出阶段不同金属构成沉积的pH值不同,因而能够调整溶液的pH值来浸出溶液中的Fe3+。溶液的pH值在约5.5以下,锌将会以Zn2+形状存在于溶液。因而浸出进程中由于操控了较低的pH,锌将和铁一同以离子形状进入溶液;二价铅离子会与硫酸根结合生成硫酸铅沉积,而且硫酸铅在酸中的溶解度很低。因而,酸浸阶段铅根本出去,锌离子进入溶液,将在后续操作中出去。 1、试验质料 Fe2O3固体含量99.4%,复原铁粉(Fe含量不低于98.0%),装备好的浓度别离为1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L的硫酸溶液。 2、试验进程 A 称量Fe2O3 按试验设计计划称量质量别离为16.0g 、24.0g 、32.0g 、40.0g的Fe2O3粉末。具体办法是将天平放平稳,在载物盘上放一个枯燥且洁净的100mL的烧杯,留意烧杯边际不要超出载物台圆盘的边际。加砝码使天平平衡,读得烧杯质量为59g。用药匙将Fe2O3粉末渐渐加到烧杯中,直至别离到达设计计划质量后编号1、2、3、4待用。 B 量取硫酸溶液 取洁净且枯燥的500mL量筒一只,将玻璃棒靠到器壁上,沿玻璃棒缓慢倒入所需浓度的硫酸溶液,本次试验所需的浓度有1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5 mol/L的硫酸溶液。当液体高度距刻度线2-3mm处时,中止参加,改用胶头滴管滴入,直至液体的凹液面处与刻度线300mL相平常中止滴加。 C 水浴加热 将水浴加热设备的温度调至试验计划中设定的温度,将硫酸溶液和称量好的Fe2O3粉末顺次参加到500mL烧杯中。再将烧杯放入水浴加热设备中加热坚持恒温80℃。将拌和桨固定在电极上,然后伸入烧杯中,距杯底约1cm。用操控仪操控拌和速度为300r/min,反响时刻为1h、1.5h、2h。记载各组数据。 3、试验进程 溶出的意图是使渣中的Fe2O3与硫酸溶液发作反响,生成Fe2(SO4)3,然后使Fe3+进入溶液。溶出首要进程: ①称取必定量的Fe2O3。 ②用500mL量筒量取必定浓度的硫酸溶液。 ③ 将硫酸溶液倒入烧杯内,上部放拌和桨,滚动拌和桨使Fe2O3粉末与硫酸溶液充沛触摸,然后在恒温水浴并不断拌和的条件下进行溶出。溶出时刻按试验计划断定。 (二)Fe2(SO4)3溶液的净化阶段从赤铁矿渣的成份分析来看,Fe2(SO4)3溶液净化的首要任务是完成Fe和Zn、Mn、Mg、Cu等热酸浸出时和铁一同进入到浸出液的杂质金属离子的别离。 净化操作首要分三步:①加络合剂:先往浸出液中参加络合剂,使Zn2+构成络合离子而留在溶液中;②沉铁:再调pH值进行沉铁;③溶解:然后将Fe(OH)3沉积再用硫酸溶解。 Fe2(SO4)3溶液的净化首要是依据Fe3+和其他杂质金属离子的沉积pH值不同。Fe3+的沉积pH值比其他金属离子要小,因而能够经过调整溶液的pH值,以完成Fe3+和大部分杂质金属离子的别离。然后到达净化除杂的意图。该进程的反响有: Fe3++OH-=Fe(OH)3↓      (2-1) Al3++OH-=Al(OH)3↓      (2-2) (三)铁粉复原与结晶1、试验质料 复原铁粉(Fe含量不低于98.0%),已制得的Fe2(SO4)3溶液。 2、试验进程 A 称量复原铁粉 按试验设计计划称量质量别离为6.4g 、9.6g 、12.8g 、16.0g的复原铁粉。具体办法是将天平放平稳,在载物盘上放一个枯燥且洁净的100mL的烧杯,留意烧杯边际不要超出载物台圆盘的边际。加砝码使天平平衡,读得烧杯质量为59g。用药匙将复原铁粉渐渐加到烧杯中,直至别离到达设计计划的质量后编号1、2、3、4,待用。 B 参加复原铁粉进行复原反响 将编号为1、2、3、4的铁粉别离参加对应编号的硫酸与Fe2O3的反响液中。将水浴加热设备的温度调至试验计划中设定的温度80℃。将拌和桨固定在电极上,然后伸入烧杯中,距杯底约1cm。用操控仪操控拌和速度为300r/min,反响时刻为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h。记载数据。 3、试验进程 复原的意图是使溶液中的Fe3+与复原铁粉发作反响,生成FeSO4。 溶出首要进程: ①称取复原铁粉。 ②将复原铁粉渐渐加到溶出部分的反响液中,要留意对应编号正确。 ③将拌和桨固定在电极上,然后伸入烧杯中,距杯底约1cm。并操控拌和速度为300r/min,反响时刻为以上6组,记载数据。 复原方程式:    Fe+Fe2(SO4)3→FeSO4        (2-3) 终究,结晶的意图是进一步出去其间的杂质金属离子,这是使用不同物质的过饱和度和溶液中的浓度不同而完成的。 (四)铁的测定办法铁的测定依据化工行业标准HG/T2250-91,需求预备的试剂有: 1、浓(37%); 2、SnCl2:称取SnCl210g溶于40ml1:1的HCl中,用水稀释至100ml; 3、HgCl2饱和溶液:称16.97gHgCl2溶于250ml水; 4、二磺酸钠0.5%:称0.25g溶于50ml水,加2-3滴浓硫酸摇匀; 5、硫磷混酸:将150ml浓硫酸在拌和下渐渐加到70Oml蒸馏水中,冷却后参加浓H3PO4150ml,混匀; 6、K2Cr2O7标准溶液0.2000N:称9.808gK2Cr2O7:溶于1LH2O,滴定度为:11.16mg(Fe)/ml标液;全铁的测定:取5ml反响浆液于400ml烧杯中,加5ml浓,加热,趁热滴加SnCl2溶液至黄色刚好退掉,再过量l-2滴,冷却,加HgCl2溶液10ml,放置顷刻至有白色沉积(Hg2Cl2)呈现。加水至200ml,加硫磷混酸20ml,二磺酸钠4-5滴,再用K2Cr2O7标准溶液滴定到溶液由绿色变为紫色,记下耗费的体积x ml,则反响浆液中全铁的浓度为:2.232x g/L。 Fe2+的测定:取5ml试液,加水至200ml,参加硫磷混酸20ml,二磺酸钠4-5滴。用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由绿色变紫色停止。记下耗费的体积x ml,则Fe2+的浓度为:2.232x g/L。 四  总结本课题用湿法炼锌进程中沉铁时发作的赤铁矿渣为质料,先采纳热酸浸出的办法制备出Fe2(SO4)3溶液后,再用复原铁粉将Fe3+复原成Fe2+,终究净化结晶成七水合硫酸亚铁,具有较高的使用价值。试验研讨得到最佳的反响条件为:反响温度为80℃,浸出时刻2h,硫酸过量系数1.20,复原时刻2.5h。 经过上述研讨,得出从赤铁矿渣制备绿矾的关键如下: (一)以赤铁矿渣为质料,热酸浸出的进程首要依据几种金属的电位-pH不同,在酸浸进程中很难将锌和铁别离,由于要确保三价铁离子进入溶液,pH有必要操控到比较低,此刻,锌离子也进入溶液,然后不能将锌别离。而铅由于构成硫酸铅,而且硫酸铅在酸中溶解度很小,因而,在酸浸进程,在热力学上,应该操控pH在较低水平。 (二)净化阶段首要依据Fe和Zn、Mn、Mg、Cu等pH的不同除掉金属化物。 (三)复原是将Fe3+复原为Fe2+,到达终究制取Fe2+离子的意图,结晶使用饱和度的不同完成的,而且进一步去除杂质金属离子。