镍基高温合金关键熔炼工艺及其质量控制策略

摘要:镍基高温合金在航空航天等领域应用广泛,其熔炼工艺对其性能和质量至关重要。本文综述了基于VIM、ESR、VAR的镍基高温合金单炼、双联及三联熔炼工艺。详细分析各熔炼工艺的流程、特点、存在的缺陷及针对缺陷的研究成果,对比不同熔炼工艺在杂质去除、元素烧损控制、缺陷产生等方面的差异,明确各工艺的适用合金类型。结果发现,单炼工艺VIM适用于对纯净度要求相对较低的合金,双联熔炼工艺VIM+ESR和VIM+VAR分别在脱硫和控制易氧化元素烧损方面有优势,三联熔炼工艺VIM+ESR+VAR则能最大程度保证合金纯净度和综合性能。然而,镍基高温合金熔炼工艺仍面临杂质元素难以精确控制、易于产生缺陷等挑战。未来,应聚焦于工艺参数优化、开发新型熔炼技术、缺陷形成机制及大规格铸锭性能提升方面,为我国高温合金熔炼工艺创新发展奠定基础。

氧化铈抛光粉体制备方法研究进展

摘要:氧化铈抛光粉能够形成化学机械拋光( CMP) 作用,可满足精密抛光领域需求,具有抛光速度快、光洁度高、平整度高、抛光后产品使用寿命长的特点。该领域内,国际主要研究方向集中于氧化铈抛光粉的应用优化与拓展、氧化铈颗粒的大小形貌等对抛光性能的影响、添加剂的引入及清洗方式等对表面缺陷等的回复作用、抛光粉粒径控制工艺等,而我国则在抛光粉粒径把控、优化生产工艺、缩短生产周期以及提高设备利用率等方面仍存在不足。氧化铈抛光粉的制备方法主要有固相法、液相法和气相法。固相法包括固相烧结法和固相机械法,通常能耗较高、反应时间较长; 液相法包括水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微波法和微乳液法等,这些方法在较低的温度下进行,能获得粒度更均匀的抛光粉,然而部分液相法工艺复杂,溶剂及副产物的处理亦需优化; 气相法主要包括喷雾干燥法和喷雾热解法,其通过将溶液或悬浮液雾化成细小的液滴,然后在高温下迅速蒸发溶剂形成固体颗粒,能够生产出具有特定形态和大小的抛光粉。随着全球对环境保护意识的增强,开发低能耗、绿色合成方法已成为大势所趋,气相法和其他环境友好型合成方法将受到更多关注; 未来的研究将更加注重氧化铈粉末的粒度和形貌控制,以满足不同领域的抛光需求。

高熵合金材料合成策略以及催化应用进展

摘要: 高熵合金(HEAs) 作为一种由多元素构成的新型材料, 凭借其高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应等独特性质, 在催化领域展现出巨大潜力. 本文系统梳理了HEAs 的合成策略以及在催化领域的应用, 深入探讨了HEAs 在电催化、光催化及其他催化中的优异表现, 分析了其良好的催化活性、稳定性及抗中毒性能的机理, 强调了多元素协同作用对优化中间体吸附能、d 带中心、电荷分离与转移效率的关键贡献. 最后, 总结了HEAs“合成-结构-性能”的关联性, 指出了开发高效、稳定、低成本催化材料的重要性, 并对HEAs 的规模化制备、多元素协同机制的深入解析及HEAs 的工业应用等方面进行了展望.

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。

银基合金滑动电接触材料研究进展

摘要:银基电接触材料被广泛应用于电触头、导电刷、导电环、电换向片、电位器等电子电路关键零部件当中,承担电信号传递和控制、电流换向等重要用途。本文总结了AgCu 系、AgNi 系、AgCuNi系三类银基贵廉合金滑动电接触材料的发展历程,性能持续提高的技术路径,介绍了机器学习在电接触材料研发上的关键技术和现状,展望了机器学习在电接触材料研发的发展趋势。

难熔金属及其合金特种熔炼研究进展

摘要:难熔金属及其合金因高温强度大、加工塑性好和耐腐蚀性强的优点,被广泛应用于航空航天、能源化工和国防军工等战略性支柱产业。伴随着高端装备制造业的飞速发展,以难熔金属及其合金为代表的高温结构材料也扮演着更加重要的角色。但是难熔金属储量有限和成分复杂的问题限制了其大规模工程化应用。因此,通过特种熔炼技术对难熔金属及其合金进行精炼提纯和回收利用,对拓展难熔金属材料的应用具有积极作用。首先概述了难熔金属的主要性能和加工工艺现状,然后介绍了真空电弧熔炼、电子束熔炼、真空感应熔炼和等离子熔炼制备高纯难熔金属及其合金的研究进展,最后对难熔金属及其合金特种熔炼的后续发展方向进行展望。

硒提纯与高纯硒制备技术专利分析综述

摘要:了解硒提纯制备专利技术是掌握硒纯化技术研究进展的重要路径,本文对硒提纯与高纯硒制备相关专利进行了统计分析,整理了国内外硒提纯与高纯硒制备技术,并探讨了各提纯工艺的优缺点。全球来看,中国和日本是硒提纯与高纯硒制备技术专利申请主要国家,我国该领域专利申请单位主要集中在云南省和广东省。湿法提纯工艺、火湿法联合工艺及真空蒸馏工艺适用于含硒物料提纯制备硒品位

钼铼合金在核反应堆中的研究进展

摘要:钼具有良好的抗蠕变性能和与碱金属的相容性,是核反应堆结构材料的候选金属之一,但是由于钼的室温脆性严重限制了其应用。金属钼中加入铼元素,由于“铼效应”的影响提高了钼的再结晶温度,改善了其冷加工性能。其中表现较好的是铼含量为41~47.5 wt.% 和10~15 wt.% 的钼铼合金,具有良好的室温强度和一定的韧塑性。由于铼资源稀缺,如何保障材料性能的同时降低Re含量对钼铼合金发展具有重要意义。阐述了钼铼合金在核反应堆结构材料中的应用以及制备工艺现状,分析了高铼合金和低铼合金的性能优势,最后对钼铼合金还存在的问题进行了总结和展望。

基于能量的金属疲劳断裂熵综述

摘要:金属疲劳过程本质上是金属损伤的过程, 金属损伤是一种不可逆的能量耗散过程。通过能量法表征疲劳损伤程度对于了解金属疲劳过程具有重要意义, 且更能从本质上研究疲劳程度。疲劳断裂熵作为能量不可逆的度量, 逐渐被学者用来表征疲劳过程中的不可逆损伤过程, 并以此来进行寿命预测分析。概述了现有的疲劳断裂熵相关计算统计方法以及基于此类方法的寿命预测分析。对不同条件下的疲劳断裂熵进行了统计意义上的分析, 得到了疲劳断裂熵产作为金属疲劳损伤指标的变化规律, 说明了疲劳断裂熵评估疲劳损伤的有效性, 总结了疲劳断裂熵恒定以及随加载条件变化的具体试验范围规律。疲劳断裂熵对于统一牛顿力学和热力学以及表征疲劳损伤过程都有重要意义。

金属钨材料高效循环再造技术前瞻及发展建议

摘要:钨作为关键战略金属,广泛应用于国防、新能源等领域。随着全球资源短缺与需求增长矛盾加剧,传统开采难以满足需求,钨资源循环利用成为保障可持续供应的核心路径,兼具经济价值与生态意义。钨二次资源回收技术可分为化学冶金法和物理冶金法,其中熔盐电解等新兴技术展现出高效清洁循环潜力,但仍面临回收效率低、能耗高及污染控制等瓶颈。针对这些问题,文章提出多维度发展策略:重点突破熔盐电解技术的工程化应用,开发低能耗高效回收体系;强化政策扶持与国际技术协作,构建标准化回收网络;推进智能化分选与自动化提纯装备研发,提升全流程技术能效。通过技术创新与产业协同,钨资源循环体系有望实现规模化应用,可缓解资源约束压力,还将推动全球钨产业绿色转型,为资源可持续利用提供实践范本。