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湿法冶金工艺提铌现状与展望

湿法冶金工艺提铌现状与展望

摘要：铌具有耐高温、耐腐蚀、超导性好等优良特性，是现代工业中不可或缺的关键原材料。湿法冶金是生产高纯铌产品(纯度＞99.5%)的主要工艺。HF能将90%铌矿分解，但仅适用于高品位铌矿，工业生产中多采用H2SO4-HF二元浸出体系，在使用H2SO4浸出铌矿时需严格控制H2SO4浓度和矿石中硅质和钙质脉石的含量，草酸等有机羧酸也可减少对HF的依赖，但单独使用效果较差。碱性介质分解工艺用钾盐和钠盐分解铌矿，可用于处理低品位铌矿，但存在碱消耗量大及对设备要求高等弊端。亚熔盐法可提高铌矿分解效率并减少碱的消耗，有望实现低品位铌矿的高效提取。在铌矿浸出液的萃取分离中，MIBK、TBP、CHO和2-OCL是4 种商业化萃取剂，存在依赖HF、溶剂损失大、萃取效果波动大等不足；离子交换工艺研究较少，却有望用于低浓度铌矿浸出液的提取；化学沉淀工艺常用于萃取后富液的处理，将可溶性铌盐转化为沉淀再经过煅烧获得铌产品，该工艺选择性较差，产品纯度较低。未来应着力开发高效选冶联合和火法湿法联合工艺，开展铌矿分解和浸出的动力学研究，探明影响铌矿分解的控制性步骤，开发针对低浓度铌矿浸出液的高效、低耗和高选择性提取工艺。
稀有 2025年03月17日
WC基硬质合金腐蚀行为研究进展：机理、表征与应用

WC基硬质合金腐蚀行为研究进展：机理、表征与应用

摘要：本综述介绍了硬质合金在腐蚀环境当中的失效行为以及相应机理，分析了其电化学腐蚀的本质以及在不同环境之下的腐蚀特性，总结了近些年来在腐蚀表征方法以及应用方面的研究进展情况。研究显示，WC基硬质合金出现腐蚀的情况，主要是因为WC硬质相和黏结相之间存在电化学电位差，这种电位差引发了微电偶腐蚀。极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法能够有效地表征腐蚀动力学行为。基于腐蚀机理研究，对硬质合金成分进行优化、对微观结构加以调控以及采用表面工程技术，能够显著地提升合金的耐腐蚀性能。在未来的研究当中，应该着重关注多场耦合环境下的腐蚀机制解析以及原位微区表征技术，从而为实现硬质合金在苛刻环境中的长寿命可靠服役提供相应的支持。
稀有 2026年08月12日
磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

摘要：量子点作为一种理想的发光材料，一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注，推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强，磷化铟量子点（InP QDs）作为镉基量子点的最好替代者之一，受到了广泛的关注：一方面，InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质；另一方面，其发光光谱范围可覆盖整个可见光区，且合成工艺与镉基量子点共通。然而，因为InP QDs与传统镉基量子点相比，在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性，其合成化学的发展还不成熟，限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求，针对InP QDs体系进行了综述，通过分析其研究现状，分析其发展问题和挑战，并对其进行了展望，期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助，推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。
稀有 2025年02月06日
高熵合金激光增材制造的研究进展

高熵合金激光增材制造的研究进展

摘要：高熵合金是一种独特的具有多主元固溶体结构的新型材料,在强度、耐腐蚀性和耐热性等方面存在显著优势。高熵合金可以通过粉末冶金、真空熔炼、熔覆喷涂等多种方法制备得到,而激光增材制造技术提供了一种新颖的制造途径,能够实现复杂结构的快速成形,并具有精确控制化学成分和微观结构的潜力。本文首先介绍了高熵合金的材料特性、制备方法及工程应用,详细综述了近年来激光熔覆、粉末床熔融和定向能量沉积等激光增材制造技术在高熵合金制备中的研究现状,分析了成形工艺、合金元素含量、增强相等因素对高熵合金组织性能的影响规律。进一步讨论了高熵合金激光增材制造技术面临的挑战,包括元素偏析、结构控制精度和缺陷抑制。最后,展望了高熵合金的高效制备技术发展方向,为新材料开发和工程应用提供理论依据。
稀有 2026年08月05日
耐腐蚀性化学镀镍基镀层的研究进展

耐腐蚀性化学镀镍基镀层的研究进展

摘要：化学镀镍基镀层因其优异的耐腐蚀性能，在电子信息、能源石化及航空航天等工业领域得到广泛应用。然而，传统二元合金镀层受限于成分单一性，其耐蚀性难以满足复杂工况需求。近年来，通过引入多元合金元素与微纳米颗粒构建新型复合镀层成为重要的研究方向。系统梳理了镍基化学镀复合镀层的耐蚀性优化策略及其防护机制。研究表明，合金元素的引入通过各合金元素间的相互作用细化晶粒尺寸及调控钝化行为来提升耐蚀性；微纳米颗粒则基于孔隙填充效应与腐蚀路径延展机制增强耐腐蚀性能。此外，多元颗粒的协同作用可优化界面结合强度与应力分布等，从而突破单一增强相的性能局限，延长使用寿命。在工艺革新层面，微波退火与超声辅助镀覆通过抑制晶界缺陷形成，提高镀层致密性，而响应面法等数据处理技术为工艺参数精准调控提供了新思路。上述研究进展为耐腐蚀镍基镀层的开发与应用提供了系统的理论支撑。
稀有 2026年06月12日
轻质高熵合金的研究进展与展望

轻质高熵合金的研究进展与展望

摘要：高熵合金是一种具有优异物理化学性能的新型合金，其中含有轻质元素的轻质高熵合金具有较高的比强度和比硬度及耐蚀性能等突出特点，其潜在的工程应用价值引起了人们的关注。因此，本文详细阐述了轻质高熵合金的研究现状，归纳了轻质高熵合金的组元设计规则与方法，分析了轻质高熵合金的微观相结构，总结了高熵合金的各种性能，探讨了轻质高熵合金目前存在的问题，并提出了轻质高熵合金的发展趋势。
稀有 2024年01月08日
铼在镍基单晶高温合金中的作用

铼在镍基单晶高温合金中的作用

摘要：镍基单晶高温合金因其优异的高温强度和良好的组织稳定性，广泛应用于航空航天领域。为了提高其承温能力，自第二代开始镍基单晶高温合金中便加入了铼（Re）。经过几十年的发展，镍基单晶高温合金已经发展到第七代，Re已经成为了先进镍基单晶高温合金中不可缺少的元素。简述了镍基单晶高温合金的发展历程，综述了Re对镍基单晶高温合金显微组织、蠕变性能、高温氧化性能和热腐蚀性能的影响，分别从直接作用和间接作用两个角度对Re作用机制进行了着重探讨，并分析了Re在γ基体中的分布形式、Re对γ/γ'两相界面错配度的影响、Re对合金元素分配比的影响以及氧化热腐蚀环境下Re对氧化膜粘附性、氧化膜致密性以及元素活度的影响。最后，对镍基单晶高温合金的成分优化、新材料研发手段等进行了展望，以期为新型镍基单晶高温合金的研发以及含Re镍基单晶高温合金的应用提供理论依据。
稀有 2024年05月31日
钴基合金激光熔覆技术研究与应用现状

钴基合金激光熔覆技术研究与应用现状

摘要：钴基合金是一种常用的表面改性材料，由于其具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温的优异性能，在航空航天、能源、重工、航海装备的表面改性和再制造领域有广泛的应用前景。激光熔覆是一种具有较高经济效益的新型表面工程技术，能够实现材料表面涂层的快速、高质量成形。利用激光熔覆技术，可以在廉价的金属基体材料表面制备高性能的合金涂层，在提升材料表面性能的同时不会影响基体材料的性能，并能节省贵重和稀有金属、降低成本。钴基合金激光熔覆技术在近几十年受到国内外学者的广泛关注，并在涂层硬度、耐磨耐蚀、裂纹敏感性等性能提升方面取得了许多成果。对钴基合金激光熔覆技术的研究现状进行了综述，从材料体系、工艺参数和工业应用方面对国内外研究现状进行了总结和分析，总结了现阶段的研究不足并分析了未来发展的潜在方向。
稀有 2024年05月12日
高熵氧化物制备研究进展

高熵氧化物制备研究进展

摘要: 近年来,由五种或五种以上金属元素以等摩尔或近等摩尔比构成,具有各组元高度分散且混乱无序结构特征的高熵氧化物受到了研究人员的广泛关注。高熵氧化物主要有岩盐型、尖晶石型、钙钛矿型和萤石型等几种类型,在储能、催化、吸波及隔热领域均有很好的应用前景。综述了近年来固相反应法、喷雾热解法、共沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法、溶液燃烧合成法和激光脉冲法等制备高熵氧化物的最新研究进展,详细比较了这些方法的优缺点。在此基础上,归纳总结了目前高熵氧化物的各类改性方法;提出了目前高熵氧化物的合成过程中出现的问题,并对高熵氧化物的未来发展趋势进行了展望。
稀有 2026年05月19日
高熵陶瓷耐磨耐蚀一体化涂层发展现状

高熵陶瓷耐磨耐蚀一体化涂层发展现状

摘要：工程装备运动部件在腐蚀-摩擦协同作用下易发生加速失效，严重影响设备可靠性和服役寿命。高熵陶瓷凭借其高熵效应赋予的优异化学稳定性、耐蚀性以及高硬度，成为耐磨耐蚀一体化涂层的理想材料体系之一。本文系统综述了高熵陶瓷的内涵、种类、组元设计原则和涂层制备工艺进展。根据非金属元素组成，将高熵陶瓷分为氮化物、氧化物、碳化物和硼化物等体系，详细分析了各类高熵陶瓷的耐磨耐蚀性能特征，展现了高熵陶瓷在耐磨耐蚀一体化涂层的应用方面具有极高的潜力。研究表明，高熵陶瓷的组元配比通过影响混合熵和微观组织结构，进而调控其力学性能与耐蚀行为。当前研究主要采用半经验法和第一性原理计算等方法开展组元设计，通过优化单一金属或非金属元素的组分比例，探索高熵陶瓷涂层的最佳耐蚀耐磨性能。基于现有研究进展，指出高熵陶瓷涂层仍面临耐磨与耐蚀性能难以协同提升，涂层与基体界面结合强度不足等关键科学问题和技术挑战，并且展望了高通量计算与机器学习辅助组元设计，多尺度结构优化等未来发展方向。上述研究成果为高熵陶瓷耐磨耐蚀一体化涂层的开发与应用提供了系统的理论指导和技术参考。
稀有 2026年07月27日