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。

钛双极板表面碳掺杂氮化钛耐腐蚀涂层制备

摘 要:为改善钛双极板在质子交换膜(PEM)水电解槽环境中的耐腐蚀性能和导电性能,采用电泳沉积-热处理两步法在钛基底表面制备碳掺杂氮化钛(C-TiN)复合保护涂层,并在0.5 mol/L 的 H2SO4 和5 mg/L 的 F- 溶液中模拟PEM 水电解槽阳极环境测试其电化学腐蚀性。结果表明,电泳沉积及热处理改善了氮化钛纳米颗粒的连通性,增强了涂层与衬底的粘附力,实现了电子在电活性材料中快速传递。4

铷、铯金属的制备、提纯和检测技术研究进展及应用展望

摘要:中国铷、铯资源储量丰富,但由于成本问题无法有效开发利用。而铷、铯金属因其优异的物理化学特性可广泛应用于战略性新兴产业,为提升资源综合利用价值,开发高附加值的铷、铯金属产品是重要途径之一。目前,铷、铯金属制备技术主要有电解法、热分解法和热还原法,其中电解法因温度高、效率低以及氯气污染问题仍处于实验室研究;热分解法产率低,难以工业化;热还原法工艺简便,最具产业化潜力,但还需对机理、工艺和设备进行研究。提纯技术主要有蒸馏法和偏析法,蒸馏法效率高、金属损耗少但温度高,对设备要求严苛;偏析法温度低、操作简单但金属损耗高。为制备高纯金属,通常需组合应用多种还原、 提纯技术。值得注意的是,现有的检测技术存在成本高、操作复杂和检测效率低等问题,很难满足高纯金属的检测需求,亟需发展快速、精准的杂质元素同步检测方法,建立相应的检测标准。在能源、量子和检测等高端应用领域的推动下, 高纯铷、铯金属的需求持续增长。然而,当前可控核聚变和激光器等研究多处于实验室阶段,其产业化受限于原料成本。因此,未来技术发展应聚焦于建立标准化质量体系和开发热还原- 提纯宏量化生产技术。

电沉积法制备钼涂层的研究进展

  摘 要:钼涂层具有高温强度高、耐腐蚀性好与抗辐照能力强等优异的理化性能,在冶金、航空航天和核工业等领域具有良好的应用前景。本文梳理了钼涂层的主要制备方法,包 括 热 喷 涂、物理气相沉积与电沉积等,比 较 了 不 同 制备方法的优缺点。着

Ni-Ti-Cr固溶体对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

摘 要:以机械合金化的 Ni-Ti-Cr固溶体作为粘结剂制备了 Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了不同 Cr含量的固溶体对金属陶瓷微观组织、力学性能和氧化行为的影响。结果表明,随着 Cr含量的增加,金属陶瓷颗粒尺寸先减小后增大,抗弯强度、断裂韧性和硬度先增大后减小。

镍基高温合金球形粉末制备发展现状

摘要:镍基高温合金球形粉末制备方法主要有等离子旋转电极制粉技术(PREP法)、真空感应熔化气雾化法(VIGA 法)、离子雾化法(PA法)和电极感应气体雾化法(EIGA法)等。本文归纳了镍基高温合金球形粉末的发展现状,分别对球形粉末制备技术、粉末筛分和除杂、粉末相关设备及公司发展现状等进行介绍,分析了镍基高温合金球形粉末面临的问题并展望其前景,以期为制备高品质球形粉末提供参考。

钽靶制备工艺的进展

摘要:在半导体薄膜中钽靶用于阻挡铜片与硅片之间的相互扩散,钽靶组织的均匀性影响溅射速率及半导体薄膜的均匀性。概述了熔炼工艺对钽靶纯度的影响,钽靶的锻造工艺,单向轧制、周向轧制、异步交叉轧制和低温轧制工艺的特点及其对钽靶微观组织和晶体取向的影响,不同工艺轧制和退火的钽靶的再结晶行为等。

铌合金用硅化物涂层研究进展

摘要:较差的高温抗氧化性是目前阻碍铌合金应用的主要因素。硅化物涂层是应用于铌合金表面提升其抗氧化性能的有效办法。综述了最近硅化物涂层相关研究进展,介绍了近年来硅化物涂层常采用的制备工艺与研究进展,总结了目前提升硅化物涂层抗氧化性能的方法,概述了硅化物涂层失效相关的机理研究。最后,对硅化物涂层未来的发展方向进行了总结。

钼及钼合金焊接技术的研究进展及应用前景

摘要:由于钼及钼合金的焊接技术在新型事故容错燃料包壳管材制备中具有广阔的应用前景,因而,近年来备受国内外研究者的重视。钼及钼合金焊接的难点主要来源于两个方面:一是与钼及钼合金粉末冶金制造工艺有关。粉末冶金工艺制备的钼及钼合金的焊接接头存在气孔、裂纹和夹杂等缺陷,严重降低了焊接接头的性能。二是钼及钼合金本身具有的难熔金属特性。难熔金属的可焊性通常较差,由于杂质偏析和热影响区晶粒粗化导致焊合区的脆化。本文对钼及钼合金的常用焊接方法及研究现状进行了重点综述,并展望了其未来的发展趋势和焊接研究方向。

镍基合金的高温腐蚀研究进展

摘要: 镍基合金广泛应用于航空航天、能源电力等行业中,然而在一些腐蚀性极其严苛的腐蚀环境中,镍基合金将遭到严重的腐蚀破坏。近些年,越来越多的国内外学者对不同类型的镍基合金在高温环境下的腐蚀行为进行了较为深入的研究,然而到目前为止,对镍基合金高温腐蚀的系统归纳和总结还较为缺乏。基于此,对镍基合金高温腐蚀研究工作进行了较为全面的梳理,从高温氧化、混合气体腐蚀、热腐蚀以及其它腐蚀4 个方面阐述了镍基合金在不同高温环境下的腐蚀行为,结果表明: ① 部分镍基合金在高温环境下合金表面形成致密氧化膜,起到一定的保护作用,但过高的温度可能会引起氧化膜破裂。② 相比高温氧化,混合气体腐蚀相对复杂,其危害性比单一气氛也更大。③ 因服役环境的不同,镍基合金热腐蚀种类较多。当合金中含有稀土元素时,耐热腐蚀性能更好,但含量不宜过高。④ 多孔镍基合金高温腐蚀呈现出不同特点,但目前其腐蚀机理尚不十分明晰。基于研究现状,提出了进一步提高镍基合金高温腐蚀性能的研究重点,以期为镍基合金的设计制备和长寿命服役提供科学参考。