本发明的目的在于提供一种真空感应熔炼4J36低膨胀合金的工艺方法,其特征在于:采用热力学稳定的氧化钇稳定的氧化锆坩埚,在正压氩气气氛下感应熔炼4J36低膨胀合金,其中所述氧化钇稳定的氧化锆坩埚的制备方法为:取质量百分比为8%的氧化钇粉和92%的氧化锆粉进行混合后球磨,经高温烧结后进行球化造粒,并以二醋酸锆作为粘结剂冷等静压素坯成型,最后经过烧结制得氧化钇稳定的氧化锆坩埚。该方法可以有效降低合金液体与坩埚壁的反应,大幅度减少氧化物夹渣含量;并且在熔炼过程中充入氩气,可以有效的减少合金液体的崩溅,确保合金液体纯净,符合使用要求。
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、高硅渣分离洗涤、硫酸铝溶液分解、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。
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。
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。
本发明公开一种提高高温合金中镧元素收得率的真空感应炉冶炼工艺,目的是探索一种真空感应炉冶炼新工艺,解决金属镧收得率低的难题。为实现上述目的,采用合理的冶炼工艺控制,通过控制金属镧的配入量,特定的金属镧加入时机,由真空感应炉冶炼取成品样之前加金属镧改为取成品样之后加金属镧,有效缩短镧氧化烧损时间;以及精确控制翻炉时间为11min~15min;总的,显著提高镧元素的收得率。本发明的有益处在于:通过对变形高温合金真空感应炉冶炼过程中金属镧的加入时机的控制,对浇注时间的控制,镧元素的收得率为78%~87%,达到对成品电极中镧含量精确控制的目的。
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。
本发明公开一种GH3535高温合金真空感应炉冶炼工艺,通过选用氧化镁坩埚为实验坩埚,配合正确的纯净化冶炼工艺,达到纯净化的目的。本发明熔炼高温合金返回料的工艺流程为:装炉料,熔化前期,熔化期,精炼期,第一冷冻期,终脱氧期,第二冷冻期,浇注;第一冷冻期合金经过精炼期后停电,使合金在高真空状态自然凝固,使溶解于合金中的氧化物、氮化物以及游离态的氧、氮随着温度的下降使其溶解度降低的情况下,析出并排走;第二冷冻期使氧、氮进一步析出并排走。本发明的优点在于:在真空条件下二次降温自然凝固,使氧、氮不断脱出,含量降低到10×10‑6以下,效果远优于现有技术,本技术可以批量冶炼GH3535高温合金;并且大幅度延长了坩埚使用寿命。
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。
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。
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。
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。
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。
本发明公开了一种高温真空条件下稳定的复合镁砂及其制备方法,能够有效提高真空冶炼炉用镁质耐火材料的使用寿命。该复合镁砂的化学组分及重量百分比含量为:轻烧镁砂95-97%,稳定剂3-5%。该复合镁砂的制备方法包括:按复合镁砂要求的化学组分配料;将物料加入到预混机内混合;将混合料用高压压球机干压制成球体;将球体送入窑中进行煅烧,或者将球体加入到电弧炉内电熔。本发明的复合镁砂与普通高纯镁砂和电熔镁砂相比,具有较好的抗高温真空挥发性能和抗分解性能;由于引入氧化锆或氧化钇引起方镁石晶体发生畸变,促进镁砂烧结,提高了镁砂高温稳定性,有效降低了镁砂在真空条件下的挥发,使镁质材料抵抗高温熔渣侵蚀的优异性能得以发挥。
一种木材微波真空干燥炭化装置及干燥炭化方法,该装置包括:一个具有罐门(3)和罐门开启器(2)以及炭化室(1)的炭化罐(箱),一个真空系统,还包括一个或一个以上产生微波的微波源(6);一个导热油炉系统;一个素材的备料和加料系统。干燥炭化方法包括:A.将罐内温度升至30-50℃,再以2-8℃/H升温至80-130℃;B.保温2-100小时;C.抽真空处理4-100小时;D.启动热循环泵,控制油炉温度、油的流量和罐内压力,保持4-100小时;E.关闭微波源和热源,打开进排气阀门(39),罐内压力卸至0,温度降至70-130℃,关闭进排气阀门(39);F.启动真空泵(22),对罐内进行空气循环降温,温度降至30-70℃即可出罐。本发明使木材炭化均匀,生产周期比常规方法缩短了60%,能耗降低了70%,从而大幅度降低了生产成本。
本发明公开了一种用于晶体硅太阳能电池的含铟背场铝浆及其制备方法,所述背场铝浆包括以下重量份的组分:铝粉70‑75份、玻璃粉5‑10份、有机载体10‑15份和铟粉3‑5份,所述铝粉的粒径为5μm以下、玻璃粉的粒径介于为2000目‑8000目、铟粉的粒径为10μm以下。本发明所述的用于晶体硅太阳能电池的含铟背场铝浆及其制备方法所采用的电解法制备的高纯铟微粉,可以有效提高硅太阳能电池的光电转化效率,操作简单,成本低,能够进一步拓展硅太阳能电池的应用领域,使用本发明所述的含铟背场铝浆制作的太阳能电池可用于航空航天产业,也可以用于民用建筑等产业。
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。
本发明涉及一种开管涂源全扩散制造低功耗雪崩晶闸管芯片的方法,包括1)工艺环境准备;2)超声波清洗;3)硅片清洗;4)清洗石英架、石英砣:5)硅片硼-铝扩散;6)氧化;7)一次光刻;8)磷扩散;9)割圆;10)烧结;11)二次光刻与蒸发一次成型;12)合金;13)台面处理;14)测试。与现有技术相比,本发明的有益效果是:1)采用硼-铝一次扩散,保证PN结前沿平缓及产品的一致性;2)采用二次光刻与蒸发一次成型技术,简化工序,降低物理损伤,提高成品率和产品性能的可靠性;3)在超净工艺环境中操作,特殊的清洗方法及优质清洗试剂保证长的少子寿命;4)新型烧结技术保证烧结变形小,粘接牢固,保证扩散参数稳定不变。
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。
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。
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。
一种生产石墨负极材料用方形石墨坩埚及加工方法,结构牢固、容积大,可提高每炉次的产量,杂质、有害气体已得到充分挥发,从而使石墨负极材料品质得到保证,防止坩埚使用过程中变形、开裂,使用寿命长,生产成本低。包括四块石墨侧板、石墨底板和石墨盖板,所述四块石墨侧板合围成方形侧壁,其特殊之处在于:相邻的两块石墨侧板之间相互指接并粘合,在相邻的两块石墨侧板指接处设有上下贯通的销孔,在所述销孔内镶有等静压石墨销轴,相互对应的等静压石墨销轴和销孔之间间隙配合并粘合。组装后,经过固化、炭化,制得方形石墨坩埚。
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。
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。
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。
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。
一种表面分级复合材料界面层及其制备方法,属于材料表面工程技术领域。该表面分级复合材料界面层由分散的硬质第二相和包覆的金属粘结相的表面复合材料组成,表面分级复合材料界面层为一具有分级结构的硬质第二相次级单元构成的表面复合材料,电火花放电采用硬质第二相粒径10nm-50μm和致密度50-90%的复合材料电极,在惰性或活性气氛中放电,逐点逐层沉积硬质第二相次级单元,制备表面分级复合材料。该复合材料界面层利用具有分级结构的硬质第二相次级单元增加界面层刚度,提高了整体涂层的强度;金属粘结相在变形过程中抑制变形局部化,增强了涂层的塑性变形能力,涂层具有匹配的强塑性性能;表面分级复合材料结构特殊、制备方法简单,易于工业化应用推广。
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。
本发明涉及玻璃陶瓷技术领域,特别是涉及一种二硅酸锂玻璃陶瓷的3D打印制备方法。一种二硅酸锂玻璃陶瓷的3D打印制备方法,所述方法为墨水直写法或挤出成型法,所用墨水按下述方法制得:向去离子水中加入0.5~2wt%的分散剂和0.1~2wt%的粘结剂,调节pH为8~11,加入平均粒径为300nm~50μm的玻璃陶瓷粉体,球磨混合均匀,最终形成固相含量为35~55vol%的玻璃陶瓷墨水。本发明所述墨水直写/挤出成型3D打印制备方法材料利用率高,可操作性和安全性强,与医用数字扫描技术相结合可实现私人定制二硅酸锂玻璃陶瓷牙科修复体,具有广阔的发展前景。
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。
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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