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自钝化钨合金高温氧化性能研究现状

自钝化钨合金高温氧化性能研究现状

摘要：钨因具有高熔点、高硬度和优良的抗离子溅射性能，被选为聚变堆面向等离子体第一壁的重要候选材料。但是钨的抗氧化性能较差，严重限制了其工程应用。通过添加钝化元素制备自钝化钨合金，可形成保护性氧化膜改善其抗氧化性能。与纯钨相比，自钝化钨合金的抗氧化性能提高了2~4个数量级。近年来，研究者从成分设计和成分优化对自钝化钨合金开展了大量研究， 取得了丰硕成果。通过添加Si或Cr制备的W-Si或W-Cr二元自钝化钨合金，因可形成SiO2 或Cr2O3 保护膜，其抗氧化性能明显提高。在二元自钝化钨合金基础上，通过添加活性金属元素如Y，Zr改善氧化产物与合金基体的结合力，发展了三元和四元自钝化钨合金，进一步改善了其抗氧化性能。总结归纳了自钝化钨合金的研究进展，从氧化前后显微结构、物相分析、氧化增重等方面论述了其氧化过程及机制。在此基础上，指出了自钝化钨合金面临的问题并对其发展前景进行了展望。
稀有 2025年11月19日
W-Cu复合材料的应用现状及掺杂改性的研究进展

W-Cu复合材料的应用现状及掺杂改性的研究进展

摘要:W-Cu复合材料因具有高的硬度、耐磨性、抗烧蚀性能、导电性和导热性以及低热膨胀系数等综合性能而被广泛应用于多种工业领域。本文介绍了W-Cu复合材料的最新研究进展及其在电触头、微电子、军事、功能梯度材料方面的应用现状,着重总结和分析了目前W-Cu复合材料掺杂改性的分类及原理,以及掺杂改性对材料性能的影响,最后提出了W-Cu复合材料未来发展的潜在问题和值得关注的研究方向。
稀有 2025年11月11日
真空蒸馏分离杂质提纯金属钪研究

真空蒸馏分离杂质提纯金属钪研究

摘要: 采用Miedema混合焓模型进行热力学计算,获得了金属钪中各元素的饱和蒸气压、杂质元素与Sc的分离系数以及蒸馏挥发速率,分析了真空蒸馏提纯金属钪过程中Fe、Al杂质的分离特性及规律。根据理论分析结果,在蒸馏温度为1 550~1 700 ℃、真空度小于10-3 Pa的条件下进行金属钪的真空蒸馏提纯实验。计算结果表明,杂质Mg、Ca、Mn、Ni与主元素Sc的饱和蒸气压差值较大,易于真空蒸馏分离,而饱和蒸气压与Sc相近的Fe和Al杂质难分离;在1 550~1 700 ℃范围内杂质Fe、Al与Sc的分离系数均远小于1,且随着蒸馏温度的升高逐渐增大,不利于Sc与Fe、Al分离;随着蒸馏温度的升高,Sc与杂质Fe和Al的挥发速率均逐渐增大,且杂质随其含量升高挥发速率进一步增大。实验结果表明真空蒸馏可有效去除金属钪中的杂质Fe和Al,使其残留在渣相中。
稀有 2025年11月03日
人造金刚石的合成机理研究现状

人造金刚石的合成机理研究现状

摘要:人造金刚石合成机理的研究符合发展新质生产力的内在要求，可以高效指导优质金刚石晶体材料的制备，特别是对合成边界条件的预测和探究，形核和长大过程的控制，性能的调控和修饰等具有重要作用。本文就目前金刚石合成方法中的高温高压法、爆轰法、气相沉积法的相关合成机理进行详细的阐述，以期对金刚石的合成过程有更加深入的了解。由于目前的技术条件无法对合成过程进行直接实时观察，对人造金刚石的合成机理暂未形成统一的认识，上述理论研究方法主要通过对实验过程和合成前后产物的分析进行推理。笔者认为借助于分子动力学等方法进行模拟仿真，同时利用原位测量设备如原位X射线进行实时监测，结合合成过程中的其他表征，未来有望进一步揭示人造金刚石合成的本质。
稀有 2025年10月24日
深海采矿技术现状与硬质合金需求分析

深海采矿技术现状与硬质合金需求分析

摘要:深海海底蕴藏丰富的关键金属矿产资源，有效开发深海矿产资源，对于缓解陆地资源枯竭、保障国家矿产资源安全、推进深海关键技术发展具有重要意义。本文在阐述国际海底矿产资源概况及深海采矿技术发展现状的基础上，调研分析了硬质合金材料在深海采矿装备中的应用需求，以多金属硫化物采矿车切割截齿为例，探讨了深海采矿对硬质合金材料性能的具体要求，提出了在深海金属矿产开发领域切割破碎所用硬质合金材料的关键技术，为硬质合金材料在深海采矿领域的应用与发展提供参考。
稀有 2025年08月31日
钨基合金靶材的粉末冶金制备工艺及其磁控溅射薄膜的研究进展

钨基合金靶材的粉末冶金制备工艺及其磁控溅射薄膜的研究进展

摘要：具有高密度、高纯度、高熔点及优异机械性能的钨基合金靶材在磁控溅射应用领域具有重要的应用价值。制备方法包括粉末冶金、熔炼等，其中粉末冶金法以较好的成分均匀性和细密的显微结构广受关注。磁控溅射作为一种先进的薄膜沉积技术，因其高效性和精确控制能力，被广泛用于钨基合金薄膜的制备。以钨基合金靶材为原材料，通过磁控溅射的方法制备的W-Mo、W-Cu、W-Ti、W-B 等薄膜，目前已广泛应用于电子器件、机械加工和等离子体物理研究等多个领域。本文首先介绍了粉末冶金钨基靶材的主要制备方法，如热压、热等静压、放电等离子烧结技术等; 然后，介绍了钨基合金靶材磁控溅射薄膜在无扩散屏障材料、超导材料、面向等离子体材料以及硬质涂层材料等领域的应用，并对其抗扩散性能、摩擦磨损性能以及其抗腐蚀氧化性能进行了介绍与分析。最后，展望了钨基合金靶材在未来在各个领域中的广阔应用前景。
稀有 2026年01月30日
AgCu系电接触材料研究进展

AgCu系电接触材料研究进展

摘要：银铜系电接触材料作为银基电接触材料的一大重要门类在电接触材料行业中因其卓越的电导率、耐磨性、抗熔焊性和广泛应用而占据重要地位。本文对AgCuNi、AgCuV、AgCuO 合金系列以及AgCu/LSCO 等银铜系电接触材料的性能特点、制备工艺和研究现状进行了归纳和阐述。分析了银铜系电接触材料研究中存在的问题，并展望了发展趋势。
稀有 2025年06月05日
先进制程芯片用超高纯钽靶制备工艺研究进展

先进制程芯片用超高纯钽靶制备工艺研究进展

摘要：通过物理气相沉积（physical vapor deposition，PVD）制备的Ta/TaN层具有优异的抗Cu-Si扩散性与良好的接触电阻等特性，随着半导体先进制程芯片的发展，其成为了扩散阻挡层的最佳选择。然而，作为PVD的重要原料- 磁控溅射超高纯Ta靶往往会因晶粒尺寸、织构梯度均匀性的问题，极大地影响沉积薄膜厚度的均匀性，从而影响先进制程芯片良率。因此，结合先进制程芯片的特殊应用环境，本文简述了集成电路用PVD工艺过程与先进制程对Ta靶的应用需求，并综述了近些年集成电路用超高纯Ta常用提纯与晶粒、织构控制工艺的研究进展，包括Ta粉提纯、电子束熔炼、锻造、轧制、再结晶退火工艺以及加工对最终Ta靶溅射性能的影响，针对各类工艺对Ta晶粒、织构的影响进行了阐述。最后，对磁控溅射超高纯Ta靶在先进制程芯片的应用现状与制备工艺难点进行了总结和展望，指出领域内新出现的更具高经济性与材料利用率的超高寿命高厚度（0.65英寸，1英寸=25.4 mm）Ta靶，以及对超高纯Ta形变热处理工艺研发与优化的迫切需求。
稀有 2025年11月26日
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
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