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本发明属于冶金领域，特别涉及一种以镁硅合金粉为还原剂的真空炼镁方法。本发明方法的步骤是：以白云石，或者菱镁石与石灰石的混合物为原料，煅烧细磨，将煅烧且磨细后粉末原料与硅镁合金粉还原剂配料混合，在40-300MPa的压力下压制成团块料或球团料，将团块料或球团料置于真空反应器中，在1000-1300℃的温度和真空度＜80Pa的真空条件下进行还原，还原物料中的氧化镁被镁硅还原剂还原生成的镁形成蒸气，在真空反应器上部的结晶器上结晶成金属镁。本发明的上述以镁硅合金为还原剂的真空金属热还原炼镁的方法与传统的皮江法相比，可以使生产镁的能耗大大降低，料镁比也大为降低，生产效率得到大幅度提高。
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本发明涉及一种利用工业固体废弃物生产氧化铝的方法，尤其涉及一种粉煤灰硫酸铵混合焙烧生产冶金级砂状氧化铝的方法。包括下述步骤：生料制备、熟料烧成、熟料溶出、硅渣分离洗涤、硫酸铝铵溶液分解、粗氢氧化铝分离洗涤、粗氢氧化铝脱硫和低温拜耳法处理。本发明的优点效果：本发明不添加任何助剂，粉煤灰不需高温焙烧活化，可有效提取粉煤灰中氧化铝，氧化铝的提取率可达到85%以上。
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本发明公开一种真空感应熔炼Ti－Al－Nb－B 合金的工艺。采用热力学稳定的CaO坩埚并在正压氩气气氛下 感应熔炼Ti－Al－Nb－B合金，具体为：按合金要求的原子比 取工业纯Al、Nb－1条或电子束熔炼Nb、Al－B合金及0#－Ti；按顺序装炉：Al、Nb、Al－B装入CaO坩埚中，将Ti加入于合金加料斗，熔炼过程中后加入；再将炉体抽真空，当炉内的真空度低于2Pa时，炉内充氩气，加压力至1.5～2.0atm之间；送电，熔化Al、Nb、Al－B，Al、Nb和Al－B熔化过程中，向CaO坩埚内加金属Ti；将所述合金原料全部化清后，调整浇注温度至80～120℃间，浇注合金液得铸件。本发明能减少熔炼过程中坩埚与熔融合金液间的强烈反应，提高熔炼合金纯净度。
一种真空感应熔炼Ti-Ni及Ti-Ni-Nb形状记忆合金的工艺,采用CaO坩埚熔炼合金;按合金要求的比例装炉,Ti-Ni合金:Ni及15～25%的Ti装入坩埚中,剩余75～85%的Ti和强脱氧剂Ca加入合金加料斗内;Ti-Ni-Nb合金:Ni、Nb及20%的Ti装入坩埚中,剩余75～85%的Ti和强脱氧剂Ca加入合金加料斗内;抽真空至炉内压力低于2Pa时,充氩气至0.3～0.6atm范围;送电,当材料熔化后,向坩埚内加余下75～85%的Ti,间歇搅拌;化清后在高于合金熔点20～100℃温度范围内精炼10～20min;然后合金液停电冷凝;将上述凝固的合金液升温熔化,熔化后向合金液中加入0.01～0.1wt%的Ca进行强脱氧;调整合金液温度高于熔点80～120℃,浇注,得Ti-Ni及Ti-Ni-Nb形状记忆合金铸锭。本发明能有效控制合金的主成分,避免熔炼过程中的增氧,提高合金加工性能。
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本发明公开一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，包括升降机构、平移机构、旋转机构组成；升降机构包括伺服电动缸、升降套筒、导向柱、滑轨底座和动密封组件；平移机构包括真空步进电机、圆柱齿轮、丝杠丝母、滑轨、滑块、丝杆支撑座、传动架和叉子；旋转机构包括直线轴承、过渡板、圆柱齿轮、伺服电机减速机、回转支承、大套筒、动密封套和骨架胶圈；本发明具有运动平稳精确，加工难度小，占用空间小，易于维护，工况适应性强等特点。
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本发明为高集成度和实用性的干式真空泵抽气工艺模拟测试方法和测试系统，通过组建的模拟真空室，集成了气、液、电、磁、热、粉尘、腐蚀性等多种干式真空泵应用环境中常见的元素，使用多种传感器对同时具有温度、湿度、气体成分、实时图像、压力、流量和噪声等信号进行反馈，并通过多个控制系统进行监控，对干式真空泵抽气工艺适应情况进行检验和完善。本发明的测试系统采用严格的污染物收集和接驳处理，并具有危险示警和自动保护功能系统，具有安全性、智能性、绿色环保的特点和良好的可重复性，可以模拟包括输送、物理气相沉积、化学气相沉积、刻蚀、光刻、化工、制药等在内的清洁、轻度污染、中度污染和重度污染真空环境的真空泵抽气工艺环境。
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本发明的一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，属于冶金与环境技术领域，具体包括以下步骤：按配比将废耐火材料和铝粉与氧化钙/碳酸钙混合，形成混合物料，将混合物料制成块径为10～30mm的团块，进行加热蒸馏，废耐火材料中的氟化物与氧化钙反应生成不溶于水的氟化钙，同时废耐火材料中的氧化钠被铝还原成金属钠并被真空蒸馏出来，从而实现废耐火材料中氟化物的转化和钠元素的分离，达到废耐火材料无害化处理的目的，同时获得钠产品，该工艺简单，成本较低，是一种节能环保的处理方法。
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本发明提供一种以高钛的铝钛合金为还原剂制备钛或钛铝合金的方法，工艺步骤为：（1）将高钛的铝钛合金制成固体粉末；（2）将高钛的铝钛合金与氟钛酸钠或氟钛酸钠和氟化钠粉末按照生成钛或钛铝合金以及过程副反应进行配料；（3）混合均匀后压制成团，进行铝热还原，真空蒸馏分离出钛或钛铝合金和含钛冰晶石；（4）将含钛冰晶石与铝粉和低钛的铝钛合金混合均匀后进行常压非真空非惰性气体条件下的铝热还原，生成低钛的铝钛合金和高钛的铝钛合金以及无钛冰晶石；（5）将低钛的铝钛合金作为还原剂的一部分，返回到下一个步骤（4）中使用；将高钛的铝钛合金作为还原剂，返回到下一个步骤（1）中使用。
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为了改善YG6硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种含Ce和Y的YG6硬质合金。采用化学成分为钴粉含6%、各稀土添加量为2%、余量为碳化钨粉的硬质合金为原料，含Ce和Y的YG6硬质合金，稀土元素的添加能够抑制烧结过程中硬质合金晶粒的长大，使制得的硬质合金具有均匀的内部结构，晶粒尺寸细小。稀土元素的添加能够提高硬质合金磁性能，合金钴磁和矫顽磁力最大增幅分别达19%和37%。所制得的含Ce和Y的YG6硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的YG6硬质合金提供一种新的生产工艺。
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为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，研发了一种脉冲光纤激光诱导氧化硬质合金。采用细WC粉和高纯球形钴粉为原料，脉冲光纤激光诱导氧化硬质合金，光斑直径和扫描速度能够影响硬质合金的表面均匀性及物相组成。如果光斑直径过大，则会造成能量不集中，造成对硬质合金加工困难。如果光斑直径过小，则能量过于集中，造成硬质合金表面烧蚀。扫描速度对硬质合金的影响同光斑直径类似。所制得的脉冲光纤激光诱导氧化硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金提供一种新的生产工艺。
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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种Mo5Si3‑Al2O3复合材料。用MoO3粉，Mo粉，Si粉和Al粉为原料，所制得的Mo5Si3‑Al2O3复合材料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，复合材料组织均匀细小、没有明显的气孔、裂纹等缺陷，晶粒尺寸在3μm之间。复合材料表现出高的烧结致密度、硬度和断裂韧性，且具有优异的抗摩擦磨损性能。随载荷增加，其摩擦因数和磨损率降低。复合材料主要的磨损机理为氧化磨损和从低载荷下的粘着‑剥落磨损过渡到高载荷下的磨粒磨损。本发明能够为制备高性能的Mo5Si3‑Al2O3复合材料提供一种新的生产工艺。
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为了改善粉末合金的硬度，耐磨性，设计了一种Al2O3弥散强化Cu粉。采用酸性和碱性含铜刻蚀废液，硝酸铝，酒石酸钾钠，聚乙烯醇，氨水为原料，所制得的Al2O3弥散强化Cu粉，其硬度，致密化程度，抗弯强度都得到大幅提升。其中，弥散相为A12O3且均匀分布在Cu基体中。最佳的煅烧温度为500℃，最佳的H+还原温度为700℃。经过20%硝酸萃取还原粉末中的弥散相，弥散相为纳米晶状态的A12O3，符合弥散强化材料的组织特点。本发明能够为制备高性能的Cu粉提供一种新的生产工艺。
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为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种含水溶性三嗪的硬质合金。采用所述的含水溶性三嗪的硬质合金为原料，含水溶性三嗪的硬质合金，化合物DDT的形成能够提高硬质合金的力学性能。其提升硬质合金力学性能的机理表现为在烧结过程中能够在硬质合金表面形成无机相，该无机相均匀的覆盖在硬质合金的表面，且与硬质合金基体结合良好。所制得的含水溶性三嗪的硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度、耐磨性都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金提供一种新的生产工艺。
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为了改善钎料的硬度、耐磨性，研发了一种真空钎焊的YG8硬质合金与0Cr13不锈钢钎料。采用OCrl3硬质合金、YG8硬质合金、CuMnCo合金为原料，真空钎焊的YG8硬质合金与0Cr13不锈钢钎料，焊缝间隙对硬质合金的力学性能也有很大影响。焊缝间隙影响着硬质合金及钎料中元素扩散的距离。若焊缝间隙增加，则元素扩散的能力要随之减弱，导致接头难以形成良好的冶金结构。所制得的真空钎焊的YG8硬质合金与0Cr13不锈钢钎料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能钎料提供一种新的生产工艺。
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为了改善WC‑Co硬质合金硬质合金的硬度、耐磨性，研制了一种含石墨烯的WC‑6Co硬质合金。采用WC粉末、Co粉末及石墨烯粉末为原料，石墨烯的添加能够增强硬质合金刀具的力学性能，随着石墨烯含量的增加，硬质合金刀具的力学性能也随之增大，但石墨烯的添加量达到一定时，硬质合金刀具的力学性能反而开始下降。能够制备出具有最优力学性能的硬质合金刀具，其石墨烯的添加量为3.5%。所制得的含石墨烯的WC‑6Co硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的WC‑Co硬质合金提供一种新的生产工艺。
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本发明公开一种双掺杂稀土离子的钆镓铝闪烁陶瓷及其制备方法。该闪烁陶瓷的化学组成通式为：(PrxCeyGd1‑x‑yAl)3Ga2O12，0.001≤x≤0.005，0.001≤y≤0.007。制备方法包括以下步骤：按照(PrxCeyGd1‑x‑yAl)3Ga2O12的化学计量比，将Gd2O3、Ga、Al(NO3)3·9H2O、Pr(NO3)3·6H2O以及Ce(NO3)3·6H2O的粉体原料进行称量配比混合，加入酸溶液中完全溶解，制得金属盐溶液；将沉淀剂逐渐滴加进金属盐溶液中，溶液中的金属离子完全沉淀析出，经离心、真空抽滤、过滤和干燥，获得闪烁陶瓷前驱体；加入助熔剂，经煅烧制得陶瓷粉体；加入助剂，经干压成型和等静压成型工艺，获得陶瓷素坯；高温烧结，得到具有石榴石结构的闪烁陶瓷；经退火工艺制得Pr3+和Ce3+共掺杂的钆镓铝闪烁陶瓷。本发明双掺杂稀土离子的钆镓铝闪烁陶瓷具有高光输出快衰减的性能。
本发明提供了一种Ti-Al相-Ti球形层状结构增强体的铝基复合材料及制备方法。本发明选择与基体铝具有相同金属性质的Ti颗粒作为增强体原始粉体,Ti颗粒为气体雾化球形(D50=30μm～40μm),基体铝粉为雾化球形(平均直径<2μm),Ti与Al体积比为(10～50)∶(90～50)。采用粉末冶金法,通过扩散反应生成Ti-Al相-Ti球形层状结构增强体,球形较大程度的减小应力集中,Ti-Al相为扩散反应生成从而达到很好的界面结合,同时复合增强体的层状结构使得传载能力提高,从而提高了复合材料的性能。该球形复合增强颗粒与外部基体形成“软-硬-软”力学模型,使得增强体中金属间化合物层的高强度在提高复合材料强度的同时具较低的裂纹敏感性,传递载荷过程中与基体有较好的协同变形能力,从而提高复合材料的强度。
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本发明公开了一种原位韧化的碳化硼基陶瓷复合材料及制备方法，属于材料合成技术领域。各组分质量百分比如下：65wt％‑95wt％的碳化硼、5wt％‑35wt％的二硅化钼。所述的制备工艺如下：将碳化硼粉体和二硅化钼粉以无水乙醇为介质，球磨混合，过筛并于真空条件下烘干；将粉末等轴模压成型，真空包装后冷等静压制得素坯；将加工好的素坯真空下进行烧结得碳化硼陶瓷复合材料。本发明的碳化硼陶瓷复合材料具有高致密度和高韧性的特点，同时本发明设备简单，操作便捷，方便维护和检修，生产成本低，适合大规模生产。
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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种超细Co‑Cr‑V复合金属粉末。采用可溶性金属盐CoCl2.6H2O，CrCl3.6H2O和NH4VO3，Na2CO3，NaOH溶液为原料，所制得的超细Co‑Cr‑V复合金属粉末，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，Co‑Cr‑V复合碱式碳酸盐的热分解与碱式碳酸钴的热分解特征一致。Co‑Cr‑V复合碱式碳酸盐和Co‑Cr‑V复合金属粉末均为类球状颗粒，在形貌上具有继承性。颗粒间由于晶桥的强烈桥接作用而形成团聚体，分散性差。高温煅烧过程中CO2气体的冲击和颗粒间的碰撞聚集，局部溶合效应使Co‑Cr‑V复合金属粉末形成疏松多孔粒子的聚集体。Co‑Cr‑V复合碱式碳酸盐的颗粒粒度小，且随pH的增大而增大。本发明能够为制备高性能的超细复合金属粉末提供一种新的生产工艺。
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为了改善合金钢的硬度、耐磨性，制备了一种铸造烧结制备的TiC钢结硬质合金‑多元低合金钢。采用140‑200目的Ti粉、石墨粉、Cr粉、羰基铁粉、硅铁粉、钼铁粉、锰铁粉等合金粉末为原料，铸造烧结制备的TiC钢结硬质合金‑多元低合金钢，铸造烧结原位生成工艺能够抑制烧结过程中硬质合金晶粒的长大，使制得的硬质合金具有均匀的内部结构及物相组成，提高硬质合金的力学性能。所制得的铸造烧结制备的TiC钢结硬质合金‑多元低合金钢，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的钢结硬质合金提供一种新的生产工艺。
一种以氧化镥和氧化钆固溶体为基质材料的透明陶瓷闪烁体材料及其制备方法，本发明包括粉体合成、成型、素烧、烧结以及退火处理等工艺步骤。本发明制备的以氧化镥一氧化钆固溶体为基质材料的透明陶瓷闪烁体材料，可见光直线透过率＞60％、机械性能良好，可用作闪烁体基质材料，本发明不但可以进一步提高氧化钆基质对电离辐射的阻断能力，提高Gd2O3的闪烁性能，还可以降低Lu2O3的生产成本，在闪烁辐射探测等领域具有应用前景。
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本发明的一种B4C基双层陶瓷复合材料及其制备方法，属于材料技术领域，该复合材料的制备方法包括配料、混料、干燥、热压烧结或无压烧结等步骤，配料：按比例分别称取双层复合材料的碳化硼陶瓷层和增韧层的配料，其中碳化硼陶瓷层分别按比例称取B4C粉1、Ti粉和C粉；增韧层分别按比例称取B4C粉2，Ti3SiC2粉，Si粉和用于原位反应生成W2B5所需要的B4C粉3和WC粉；混料：分别将每层称好的原料，混料后干燥过筛；控制相应工艺过程，采用热压或无压烧结后，冷却至室温，制得B4C基双层陶瓷复合材料。本发明采用热压或无压层状复合的方法，通过宏观双层结构以及反应自生多相复合增韧机制，大幅改善B4C陶瓷材料的力学性能。
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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种微波烧结Cu20Fe80合金。采用Cu粉，Fe粉和La2O3粉为原料，所制得的微波烧结Cu20Fe80合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，随La2O3质量分数的增加，Cu20Fe80合金复合粉体机械合金化增强，致密度和硬度先增加后减小，La2O3质量分数较低时可以细化组织使合金性能提高，当La2O3质量分数较高时，稀土氧化物容易在晶界处聚集，从而恶化了基体的连续性，使材料的性能降低。质量分数为1%时的强度和致密度最佳。本发明能够为制备高性能的Cu20Fe80合金提供一种新的生产工艺。
为了改善WC‑Co硬质合金的硬度、耐磨性，研制了一种含Co＋Ni，TiC＋TaC的WC‑Co基硬质合金。采用锥柱型A、蘑菇头型B、礼帽型C的硬质合金刀头为原料，稀土元素的添加能够提升硬质合金的力学性能。其对硬质合金力学性能的提升主要体现在稀土元素能够抑制烧结过程中硬质合金晶粒的长大，防止硬质合金内部的元素产生烧蚀。所制得的硬质合金试样的主要成分均为WC和Co，说明稀土元素的添加能够防止烧结过程中化学元素的烧蚀。所制得的含Co＋Ni，TiC＋TaC的WC‑Co基硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的WC‑Co基硬质合金提供一种新的生产工艺。
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本发明公开了一种耐腐蚀的钕铁硼稀土永磁体的制造方法,它是通过渗金属工艺,将CO、CU、GA、DY、TB、ZR等元素或合金渗入到R-FE-B稀土永磁材料的晶界上,从而提高磁体的耐腐蚀性和热稳定性,扩大了钕铁硼稀土永磁体的使用寿命和应用领域。
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本发明涉及永磁材料技术领域，具体涉及一种Nd-Fe-B永磁体的制备方法。将NdCl3、FeCl2、BCl3和油酸钠溶液加热，反应后的溶液分为2层，上层是包含Nd-Fe-B油酸盐的有机络合物悬浊液；向悬浊液中加入氯仿或正己烷，使Nd-Fe-B亚微米粒子从液体中沉淀出来；将粒子加入到含有Igepal—C0520的环己烷或正己烷溶液中制成透明的微乳液，然后加入正硅酸乙酯和氨水，得到Nd-Fe-B@Si02壳核结构磁粉，最后经烧结后制成Nd-Fe-B磁体；经测试得到了磁性能为：Br=1.3-1.45T,Hci=12000-30000Oe,(BH)max=40-50MGOe。
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本发明公开了一种连续出料的真空熔炼速凝设备，真空熔炼速凝设备包含熔炼坩埚、中间包、第一旋转辊、机械破碎装置、收料箱。熔炼坩埚安装在旋转机构上，通过旋转熔炼坩埚，将坩埚内的熔融合金液平稳浇铸到中间包内，中间包内的熔融合金液通过与第一旋转辊接触的缝隙流到第一旋转辊的外缘，随着旋转辊旋转，熔融合金液形成合金片；在旋转辊下方设置有机械破碎装置，破碎装置下方设置有导料筒，导料筒下方有收料箱；收料箱设置在与真空壳体相连的收料室内，收料室的两端通过阀门分别与两个准备室相连；经过破碎装置破碎的合金片通过破碎装置下方的导料筒导入收料室内的收料箱。本发明还公开了一种稀土永磁速凝合金的制造方法及永磁体的制造方法。
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为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种不含氮原料制备的脱β层梯度硬质合金。采用中颗粒WC粉、钴粉、（Ti，W）C粉为原料，不含氮原料制备的脱β层梯度硬质合金，采用不含氮的粉末原料制备硬质合金，能够提升硬质合金的力学性能。其中，硬质合金力学性能的提升取决于烧结过程中形成的脱β层的组织与形貌。表面形成的脱β层厚度高时，硬质合金就具有优异的力学性能。表面形成的脱β层厚度小，硬质合金的力学性能就较低。所制得的不含氮原料制备的脱β层梯度硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的梯度硬质合金提供一种新的生产工艺。
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为了改善WC‑Co硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种超粗晶WC‑Co硬质合金。采用超粗WC粉、细WC粉和高纯球形钴粉为原料，活性细WC粉的添加能够成功制备出具有优异力学性能的硬质合金。活性细WC粉的添加能够提高粒料在烧结过程中的烧结活性，并且抑制在烧结过程中WC晶粒的溶解而导致的粒径变小。活性细WC粉在烧结过程中的作用防止了硬质合金经过烧结后力学性能不理想这一情况的发生。所制得的超粗晶WC‑Co硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的WC‑Co硬质合金提供一种新的生产工艺。
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一种Fe‑Ni基高温自润滑复合材料，制备以WS2和PbO为润滑组元的Fe‑Ni基高温自润滑复合材料，在500‑600℃范围内，PbWO4、CrxSx+1等各种金属化合物在摩擦表面形成了较完整的润滑膜，产生了自润滑能力，具有优良的减摩耐磨性能。润滑膜材料可向摩擦对偶表面转移，在一定程度上阻止了复合材料与440C不锈钢对摩材料的直接接触，显著降低了材料摩擦系数和磨损率，实现了高温自润滑性能，两种固体润滑组元产生的协同润滑效应显著改善了润滑膜的润滑性能。
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2025年11月07日 ~ 09日 
