高纯钽靶材的制备及其织构研究
摘要: 根据国内外文献分析了晶粒度和织构对钽靶材溅射产出率的影响,认为晶粒细小且均匀的钽靶材具有较高的溅射产出率。采用高纯钽锭通过大变形锻造并结合轧制和真空退火制备钽靶材,并借助金相显微镜和EBSD 技术对钽靶材的微观组织、晶粒度和织构组成进行了分析。结果表明:通过增大铸锭锻造变形量可使钽靶材在厚度方向获得细小而均匀的晶粒,同时织构在厚度方向均匀地随机分布。
锌电积研究现状与展望
摘要：随着全球对资源与能源问题的日益关注，以及中国“双碳”战略目标的深入推进，冶金行业正面临着向更加绿色、高效、低碳方向转型的迫切需求。在锌冶炼领域，湿法炼锌工艺因其显著优势，已占据超过85%的市场份额，因此实现该工艺的节能降耗具有重要的现实意义。作为湿法炼锌流程中的核心环节，锌电积工序不仅是生产的关键步骤，同时也是能耗最高的环节之一。如何有效降低锌电积工序的能耗并提升电流效率，始终是行业研究的重点课题。在实际生产过程中，湿法炼锌原料的波动以及锌电积前端工艺参数的改变，往往会导致电解液中杂质离子和有机物浓度的变化， 进而对锌电积过程产生显著影响。此外，有机添加剂的非优化使用和电极材料的性能衰减等问题，也会对锌电积的生产效率和产品质量造成不利影响。基于这些挑战，冶金领域的研究人员持续致力于锌电积液中杂质控制、有机物管理和电极材料优化的研究，以期实现锌电积工序的节能降耗目标。本文系统综述了近年来锌电积液中杂质、有机物和电极材料的研究进展， 深入探讨了这些因素在锌电积过程中的影响机制和作用规律。同时， 还对未来锌电积技术的发展方向进行了展望，以期为湿法炼锌行业的后续研究和技术创新提供有价值的参考依据。
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。
基于特征工程和机器学习的高熵合金相结构预测
摘要：通过数据筛选去除不合理及冗余数据，获得788 个高熵合金数据集，总结了13 个预测相结构的特征参数并采用皮尔逊相关系数法去除冗余，采用去除特征法确定特征输入模型的顺序与数量，对比正则化、稳健标准化、极差归一化、标准差标准化4 种特征数据集标准化预处理方法，对比随机森林、支持向量机和最近邻回归3 种算法，通过交叉验证，确定最佳预处理方法和算法，建立机器学习模型，并采用该模型预测高熵合金相结构。结果表明：综合考虑模型精度与效率，选取熔点标准差、价电子浓度标准差、原子半径差、混合熵、合金组成元素熔点平均值、价电子浓度、混合焓、电负性差、平均原子半径作为特征集，并以该顺序输入模型；最佳特征数据集预处理方法为标准差标准化，最佳算法为随机森林算法，构建的模型预测金属间化合物、无定形相、面心立方相、体心立方相的精度分别为95%，89%，88%，90%，预测面心立方+体心立方复合相、体心立方相+金属间化合物混合物的精度在76%左右，精度总体较高，验证了模型的泛化能力。
放射性含钴废水吸附材料的研究进展
摘要：随着核技术的快速发展，放射性废水受到关注，作为主要活化腐蚀产物的60Co，一旦进入水环境后易对生物和人体造成潜在威胁。吸附法是放射性废水除钴的重要手段之一，其关键在于吸附材料的开发，而目前吸附材料在性能、成本效益、稳定性和再生性等方面仍有较大提升空间。本文以处理放射性含钴废水的吸附材料为主要研究对象，探讨了钴的吸附等温线和吸附动力学，并对无机、有机和生物吸附材料进行了评估和总结，最后对放射性含钴废水吸附材料的开发和工程应用提出了展望。本文指出未来研究应致力于开发新型高效吸附材料、研发配套工艺、深入明晰吸附除钴的规律和机理，采用多种模型和方法更准确地考察吸附过程，以期为除钴吸附材料的开发及关联技术的工程化应用提供参考。
无添加制备超粗晶碳化钨工艺研究
摘要: 采用无添加方式经高温氢还原制备超粗晶钨粉,对还原过程和钨粉质量进行分析,探讨了工艺条件对钨粉质量的影响。将钨粉与炭黑均匀混合、压制后分别在2 100 ℃和2 300 ℃下进行碳化,对比不同温度所得碳化钨的微观组织。结果表明:在1 300 ℃以上和较高的水汽分压条件下能够产出平均粒度为30 μm 以上、粒度均匀且团聚少的钨粉。在较高温度下碳化能够产出成分单一、耐磨性好、缺陷少的超粗晶碳化钨粉。2 300 ℃下所得碳化钨制备的硬质合金平均粒度达到8.1 μm,比2 100 ℃下所得碳化钨制备的硬质合金具有更高的抗弯强度和抗冲击磨损性能。
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。
铍铝合金的研究进展
摘要：铍铝合金是一种高性能轻质材料,因其独特的物理和化学性能,在航空航天、汽车工业、电子光学以及国防等领域得到了广泛应用。本文综述了其优异的特性,包括极高的比强度(强度与重量之比)、良好的导热性、出色的尺寸稳定性和优异的耐腐蚀性。介绍了几种主要的制备工艺,如粉末冶金法、熔模铸造和激光增材制造技术,并探讨了这些方法在实际生产中的优缺点。详细分析了铍铝合金在不同领域的应用前景:在航空航天领域,广泛用于制造飞机结构件和发动机部件;在汽车工业中,用于轻量化设计的车身框架和高性能刹车系统;在电子光学领域,则常用于高精度的光学平台和散热装置。尽管铍铝合金具有诸多优势,但其制备过程复杂、成本较高以及对加工工艺的要求严格仍是限制其大规模应用的主要因素。随着材料科学和制造技术的进步,未来有望进一步提升铍铝合金的性能并降低生产成本,使之在高性能轻量化需求日益增长的市场中发挥更大的作用。
用于难熔金属提纯的等离子体发生器设计优化
摘要：高纯难熔金属是支撑先进电子信息产业发展的关键原材料,然而电子束熔炼、等离子弧熔炼等主流提纯方法普遍存在气体杂质脱除效果有限、电极易受污染等技术局限。感应耦合等离子体熔炼(ICPM)技术可有效克服上述缺陷,是一种高效洁净的提纯技术。等离子体发生器作为ICPM 装备的核心部件,其结构设计的合理性直接决定ICPM 提纯过程的稳定性与连续性。因此,本文首先借助Fluent软件开展数值模拟,对发生器的关键结构参数进行优化。结果表明,当中心进气孔数量为8个、进气孔入射角为8°、冷却气进气槽直径为6mm 时,发生器内部可形成稳定对称的涡流区与均匀冷却的最优流场。进一步采用COMSOL软件构建磁-热-流多场耦合模型,探究线圈功率、中心气流量、冷却气流量等工艺参数对等离子体温度场与流场的影响规律。研究发现,提高线圈功率与中心气流量,可显著增强等离子体射流强度并提升其温度;而冷却气流量存在临界阈值,超过该阈值后继续增大流量,反而会导致等离子体射流强度与温度下降。试验验证结果显示,本文所设计的等离子体发生器可实现稳定运行,且等离子炬的实测形态与模拟结果吻合度较高。本研究可为ICPM 装备等离子体发生器的工程化设计提供科学依据与技术支撑。
高熵合金增材制造技术及组织性能研究进展
摘要：高熵合金凭借独特的多主元设计展现出优异性能，在航空航天、能源电力、海洋工程等领域极具应用潜力。然而，传统制备工艺存在的成分均匀性差、裂纹敏感性高和成本高昂等问题，限制了高熵合金的工业应用。金属增材制造技术凭借逐层制造、设计自由度高和快速冷却等优势，为高熵合金复杂结构制备开辟了新路径。本文综述了高熵合金增材制造技术的研究进展，详细阐述基于激光、电弧和黏结剂为主的金属增材制造技术在高熵合金制备中的应用，深入探讨三种金属增材制造技术对高熵合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。不同金属增材制造技术及工艺参数、热处理条件对高熵合金组织性能影响各异，通过优化工艺和施加后处理技术，可有效调控其微观组织结构与服役性能，为高熵合金在更多领域的实际应用提供理论支持与技术参考。
