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铱及铱合金涂层的研究现状与展望

铱及铱合金涂层的研究现状与展望

摘要： 铱（Ir）是一种超高温抗氧化材料，其不但熔点高、硬度大，而且在高温下具有极强的稳定性和极低的氧渗透率。所以，Ir涂层被广泛地应用于碳基材料与难熔金属的高温防护方向，在航天领域的应用前景十分广阔。首先介绍了Ir涂层的多种制备技术，对其中的几种重点制备技术进行了详细介绍，论述了不同制备技术的优缺点，介绍了制备技术的组合以及改进方式。并且对不同制备技术和不同制备条件下所制得Ir涂层的晶体微观结构进行了介绍， 并论述了微观结构对涂层性能方面的影响，包括涂层的力学性能以及抗氧化性能等，最后总结了微观结构对涂层性能的影响规律。由于纯Ir涂层存在不足之处，介绍了应用表面合金化制备出的Ir合金涂层，并重点介绍了Ir-Al，Ir-Hf，Ir-Hf-Al和Ir-Hf-Zr等合金体系的性能和规律，探讨了未来多元Ir合金涂层的应用发展趋势。最后，对Ir及Ir合金涂层的研究进行了展望。
稀有 2024年11月05日
难熔金属钼和钨的微合金化研究进展

难熔金属钼和钨的微合金化研究进展

摘要： 微合金化技术作为一种先进的材料设计调控理念，已在钢铁和有色轻金属领域开展了大量研究与应用，具有广阔的发展前景。由于难熔金属钼和钨存在室温脆性、高温易氧化和变形抗力大等问题，限制了其在更极端环境中的应用。 微合金化可在保持纯钼和纯钨基体原有特性的基础上 通过掺杂微量溶质元素对材料的组织和性能进行调控，改善其低温脆性、再结晶温度和力学性能等。根据微合金元素的种类，将其分为非金属元素和金属元素两大类，总结了难熔金属钼、钨的微合金化研究现状。概述了非金属元素Si，C，B对改善基体界面结合和力学性能的作用，及Ti，Zr，Re，Hf，K和Ⅷ族金属元素对钼、钨韧脆转变温度和力学性能的影响，梳理了其他金属元素Mg，Sn，Y和W的微量添加对钼材韧塑性的改善。分析了微合金元素在钼、钨中固溶软化、固溶强化和第二相强化机制， 并对今后难熔金属钼和钨的微合金化研究与发展前景进行展望。
稀有 2024年11月04日
难熔金属及金属碳/氧化物粉体制备技术研究进展

难熔金属及金属碳/氧化物粉体制备技术研究进展

摘要：难熔金属及金属碳/氧化物具有高熔点、高温稳定性、强耐腐蚀性等优异特性，在燃气叶片、电子管、火箭引擎、切削刀具、高温热元件、涡轮喷嘴等高温高压、强腐蚀性等环境下被广泛应用。本文介绍了难熔金属及金属碳/氧化物粉体的应用，梳理了难熔金属及金属碳/氧化物粉体的机械法、还原法、燃烧法、溶胶-凝胶法、水热法、微波法、沉淀法、热解法、爆炸法和等离子体法等制备工艺，并比较各种工艺在制备难熔金属及金属碳/氧化物粉体过程中的优缺点；重点评述难熔金属及金属碳/氧化物Mo、W、Ta、WC、ZrC、TiC、CeO2、ZrO2、Y2O3 等粉体的研究现状，并展望了难熔粉体的发展方向，为难熔粉体的制备工艺和应用提供参考。
稀有 2024年10月10日
硬脆材料的激光辅助磨削加工研究进展

硬脆材料的激光辅助磨削加工研究进展

摘要：硬脆材料具有良好的材料力学性能，广泛应用于众多工业领域。但由于其硬度高及脆性大，导致其在磨削加工过程中容易产生脆性断裂等缺陷。激光辅助磨削加工是解决硬脆材料加工中产生缺陷的一种有效加工方法，国内外学者对此开展了大量研究。现从激光辅助加工的作用、激光辅助磨削加工方法方面对国内外的研究现状进行综述，并对硬脆材料激光辅助磨削加工技术未来的发展趋势进行了展望。
稀有 2024年10月08日
镍基单晶高温合金发展趋势：新型研究技术驱动合金化设计

镍基单晶高温合金发展趋势：新型研究技术驱动合金化设计

摘要：镍基单晶高温合金成分复杂且任一元素合金化作用不同，传统的“经验-试错”及相图计算等合金化设计方法难以满足新型合金快速研发的需求。“材料基因组工程”可以快速获得材料成分-组织-工艺-性能之间的关系，极大提高了新型材料的研发速率，降低生产成本。本文简述了镍基单晶高温合金的合金化设计发展趋势，包括高通量制备与表征技术、机器学习等新型研究技术在合金化设计中的应用，并阐述了原子探针层析技术定量研究合金微观组织中元素特征的能力，以期为镍基单晶高温合金的合金化设计提供思路。
稀有 2024年09月20日
碲的回收和高纯化制备研究进展

碲的回收和高纯化制备研究进展

摘要：碲属于典型稀散金属，主要来源于铜阳极泥，是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料。随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体快速发展，对碲的需求急剧增长，碲的回收及高值化利用越来越受到重视。本文对铜阳极泥的处理工艺、碲的分离、富集及高纯化制备进行了综述，为碲的高效回收及高值化制备提供理论指导，并进一步展望了碲纯化的重要发展方向。
稀有 2024年09月14日
钒合金抗高温氧化腐蚀研究进展

钒合金抗高温氧化腐蚀研究进展

摘要：以V−(4−5)Cr−(4−5)Ti 合金为代表的钒合金具有高温性能优异、抗辐照肿胀性能好、中子辐照活化性低等诸多优点，被视为先进核聚变反应堆最有潜力的候选包层结构材料之一. 然而，钒合金在较高温度下的氧化腐蚀及吸氧脆化问题仍是目前制约其实际应用和长寿命服役的重要因素. 因此，提升钒合金的抗高温氧化腐蚀性能，对于提高其服役温度、延长其服役寿命以及拓宽其应用领域均具有重要意义. 本文综述了国内外有关提升钒合金抗高温氧化腐蚀性能的三种主要方案，即添加抗氧化性元素、应用扩散型涂层和包覆型涂层，并对这些方案的主要特点、应用实例以及存在的问题进行了分析和讨论. 上述三种方案中，包覆型涂层由于可以将钒合金基体和服役环境完全隔离，因而具备更大的应用潜力. 根据钒合金的应用特点，对先进包覆型抗氧化腐蚀涂层的发展趋势和技术需求进行了展望，以期为钒合金抗高温氧化腐蚀研究工作的深入开展提供借鉴.
稀有 2024年09月04日
碳化钼的结构、制备及应用研究进展

碳化钼的结构、制备及应用研究进展

摘要：将碳原子引入钼的晶格中形成碳化钼时，形成的间充结构具有独特的物理和化学性质，在加氢反应和制氢反应等领域具有优异的催化性能，可与贵金属铂、钯相媲美。碳化钼化学性质活泼，合成方法和实验条件都密切影响着最终产品的物化性质，任何一种反应原料和实验条件发生微小变化，都可能造成碳化钼的晶相结构、晶粒大小、比表面积等产生较大变化，从而改变材料的催化性质。本文对几种典型碳化钼的晶相类型及空间结构分别进行了介绍，分析了影响碳化钼结构的电子性质和几何因素，系统总结了碳化钼的合成策略并指出了不同制备方法的优劣势。以程序升温还原法为例，分析了碳化钼的生长机理，并从碳化终温、升温速率、碳源浓度三方面着重讨论了制备条件对材料的影响。然后总结了碳化钼在加氢反应、制氢反应、传感器及生物医学材料等领域的应用，详细阐述了碳化钼在电催化析氢和CO2加氢转化反应中的催化机理及改进策略，最后基于目前存在的挑战进一步提出碳化钼材料未来的发展方向。
稀有 2024年08月29日
基于专利分析的钽粉制备技术现状研究与趋势分析

基于专利分析的钽粉制备技术现状研究与趋势分析

摘要：以德温特创新索引专利数据库中1992—2021年间的钽粉专利为研究对象，利用科学计量工具Citespace绘制了钽粉专利科学知识图谱，并对钽粉专利现状和发展趋势进行了分析。结果表明，全球钽粉专利申请量从2011年开始大幅增加，其中中国的专利申请占比最大。然而，以高被引专利为代表的高技术门槛和高利润钽粉制备专利主要被欧美企业所持有，显示出了欧美国家在钽粉研发实力上的领先优势。中国未来需在以高容化、高压和高可靠性电容器用钽粉为代表的产品方向进行突破。
稀有 2024年08月07日
铂族金属循环利用技术开发现状及展望

铂族金属循环利用技术开发现状及展望

摘要：铂族金属（PGMs）是汽车、石化、能源、国防装备等领域不可或缺的战略性金属资源，但PGMs矿产资源极度匮乏，供需矛盾突出；开展PGMs循环利用是保障PGMs安全供应、支撑关联产业高质量发展的重要举措。本文分析了PGMs的供给和应用情况，明确了当前PGMs市场的供需态势；全面梳理了PGMs湿法回收（含氰化法、盐酸+氧化剂工艺），火法回收（含铅捕集、铜捕集、锍捕集、铁捕集工艺）的技术特征与应用情况；着重从焙烧‒浸出、铁捕集‒酸浸、低温铁捕集‒电解‒离心萃取工艺等方面阐述了PGMs火法‒湿法联合回收技术的研发与应用进展。其中，低温铁捕集‒电解‒离心萃取成套工艺延续了低温铁捕集研究思路，通过低熔点渣型设计将铁捕集温度由1800℃以上降至约1400℃，富集得到Fe-PGMs合金后经电解进一步富集PGMs，再经离心萃取提纯依次得到Pd、Pt、Rh，实现了短流程分离提纯PGMs，具有绿色、高效、低成本的诸多优点。着眼PGMs循环利用产业高质量发展，建议围绕“PGMs富集、分离提纯、污染防控”全流程开展基础研究和技术攻关，加快建设PGMs循环利用全链条标准体系和绿色低碳的产业生态环境，全面开展业务流程的“互联网+”能力建设以实现“回收‒处理‒再利用”全流程的智能化。
稀有 2024年08月06日