简介:为研究铁水中钛元素碳热还原反应规律,提供高炉护炉理论依据,利用高温熔炼、急速淬火、化学分析以及热力学模型计算等方法,在实验室条件下利用分析纯试剂研究在1350-1600°C间钛在低钛渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2与铁水间的分配行为。研究结果表明,随着反应温度的增加,钛的分配比L(Ti)增加,但系统活度系数γsys降低,从而导致反应平衡常数升高。结合Wagner与凝聚电子相模型,通过对实验数据进行拟合,得到钛碳热还原反应的吉布斯自由能公式。最后,结合实验所得结果,给出了高炉铁水中w(Si)与w(Ti)含量的关系以及可以达到护炉效果的最小入炉钛负荷。
简介:提出一种从黑泥中回收利用钛的新工艺,该工艺包括NaOH水热转化、水洗和H2SO4浸出制备TiO2。在优化的反应条件下,即NaOH溶液浓度为50%(质量分数)、NaOH/黑泥质量比为4:1、反应温度为240°C、反应时间为1h和氧气分压为0.25MPa,钛转化率可达97.2%,主要含钛产物是Na2TiO3。非目标产物Na2TiSiO5在水洗中保持稳定,在水热反应中提高NaOH浓度可以抑制Na2TiSiO5的生成。水热产物经过水洗后,97.6%的Na^+可以回收。含有NaOH的溶液经过浓缩之后可以回用。在较低温度下,水洗物料中96.7%的钛能被较低浓度的硫酸浸出得到钛液。利用所得钛液进一步制备合格TiO2产品。
简介:为研究复合离子液体中电沉积制备Ir的工艺过程,探讨添加剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)对BMIC-BMIBF4复合离子液体黏度、电导率及电化学稳定性的影响,分析IrCl3在该复合体系中的电化学行为,并在不同电位下恒电位电沉积Ir层。采用扫描电镜及X射线衍射仪对沉积层形貌及组成进行表征。结果表明:DMAC的加入使复合体系的黏度降低、电导率升高、电化学稳定性提高;金电极上的循环伏安测试表明,Ir3+通过一步还原反应生成单质Ir的过程是受扩散速率控制的不可逆过程,其平均转移系数为0.170,扩散系数为1.096×10-6cm^2/s;SEM显示,在还原峰电位处可以获得较为致密、平整的Ir层,而XRD谱表明Ir层为多晶结构。
简介:采用非自耗真空电弧熔炼炉制备不同Zr含量的Ti43Al与Ti47Al合金,研究该合金的显微组织和力学性能的变化。结果表明:Zr对Ti43Al合金的组织形态无明显影响,Ti47Al合金则由枝晶组织演变成等轴晶组织。Zr元素的添加能细化晶粒。Zr能促进γ相的形成,Zr在Ti43Al和Ti47Al合金γ相中的固溶度分别为12.0%和5.0%(摩尔分数)。经过分析,Ti43Al-xZr中的γ相由β相转化而来,Ti47Al-xZr中的γ相则由α相转化而来。细晶强化和固溶强化作用使压缩强度提高;然而,严重的显微偏析会导致力学性能下降。Zr元素极大的固溶度对合金的塑性具有不利的影响。Ti43Al-xZr和Ti47Al-xZ合金的最大压缩强度分别为1684.82MPa(x=5.0%)和2158.03MPa(x=0.5%),而Ti43Al-xZr合金的压缩应变无明显变化,Ti47Al-xZr合金的最大压缩率为35.24%(x=0.5%)。两组合金均呈脆性断裂特征。
简介:以聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯(PHBV)和中药淫羊藿苷的三氯甲烷溶液为原料,通过真空干燥使溶剂挥发,在阳极氧化钛表面制备可降解的药物缓释涂层。体外细胞实验表明,相比于阳极氧化钛和PHBV涂层,含淫羊藿苷PHBV涂层能够显著地促进成骨细胞MG-63在其表面增殖,并且随着涂层中淫羊藿苷含量的增加,促进细胞增殖的作用越明显。淫羊藿苷主要通过细胞膜吸收而不是通过溶解在培养液中的方式发挥作用。结果表明,此药物缓释涂层能够有效增强钛植入材料的生物活性。
简介:镍钛形状记忆合金样品分别在573、723和873K时效2h。在573和723K时效的镍钛样品中,可以观察到2个R相变体,而且这2个R相变体与B2基体之间的取向关系可以确定。在573和723K时效的镍钛样品中,细小均匀的Ni4Ti3沉淀相与B2奥氏体基体之间保持共格关系。在873K时效的镍钛样品中,可以观察到Ni4Ti3沉淀相在晶粒内部和晶界处析出,不均匀的Ni4Ti3沉淀相与B2基体之间保持共格、半共格和非共格关系。对于873K时效的镍钛样品,加热时发生B19’马氏体向B2奥氏体转变的一阶相变,但在冷却时发生B2-R-B19’的二阶相变。723K时效的镍钛样品在冷却时也表现出B2-R-B19’的二阶相变,但在加热时发出B19’-R-B2的二阶相变。对于573K时效的镍钛样品,由于Ni4Ti3沉淀相周围的局部应力不均匀和局部成分不均匀,则其发生三阶相变。
简介:基于石墨的六角层片模型,通过分析石墨晶体结构及不同位置碳原子的成键特性,提出石墨晶体中的边缘碳原子和基面碳原子具有不同的电化学特性,建立球形石墨颗粒的紧密堆积模型,推导石墨颗粒中表面碳原子(SCA)及边缘碳原子(ECA)分数与石墨的晶体结构参数和颗粒尺寸之间的计算公式,讨论ECA对首次不可逆容量的影响机理并进行验证。结果表明,边缘碳原子的电化学活性较高,易于发生电解液分解并与其它碳原子或基团形成稳固的联接。对于实际石墨颗粒,通过引入相应的修正因子可以修正计算结果,修正后的计算公式可以适用于多种碳材料,如石墨,乱层碳及改性石墨的SCA及ECA分数的计算。
简介:将镍钛形状记忆合金Ni50.9Ti49.1(摩尔分数)在1123K固溶处理2h,然后分别在573、723和873K时效2h。采用透射电镜、高分辨率透射电镜、扫描电镜和压缩实验,系统研究固溶处理和时效对镍钛合金组织演化及力学性能的影响。结果表明:固溶处理有助于消除原始镍钛样品中的Ti2Ni相,但不能消除TiC相。固溶处理导致镍钛合金中原子排列的有序畴界。在所有时效镍钛样品中,Ni4Ti3析出相、R相和B2奥氏体相共存于室温下的镍钛基体上,然而在873K时效的镍钛样品中,可以观察到马氏体孪晶。在573和723K时效的镍钛样品中,细小密集的Ni4Ti3相均匀分布在镍钛基体上,而且与B2基体保持共格关系。然而,在873K时效的镍钛样品中,Ni4Ti3相尺寸非常不均匀,和B2基体保持共格、半共格和非共格关系。在723K时效的条件下,细小均匀的Ni4Ti3相阻碍位错运动,导致最大的位错滑移临界分切应力,因此镍钛样品表现出最高的屈服强度。
简介:采用化学抛光处理钛、阳极氧化和微弧氧化处理钛作为生物材料模型,研究成骨细胞MG-63在其表面的黏附和增殖机理。结果表明,阳极氧化和微弧氧化处理的钛表面通过促进MG-63细胞分泌纤维连接蛋白形成细胞外基质从而使其快速附着和伸展。另外,阳极氧化和微弧氧化处理的钛表面通过Outside-in信号传导通路,上调纤维连接蛋白及与其相关的整合素α5的转录水平,促进成骨细胞MG-63在其表面的增殖。
简介:为了破坏冶炼废水中重金属有机螯合物,例如Cu-EDTA配离子废水,研究一种破络并预处理的新方法。该方法基于铁碳微电解反应原理,.OH在酸性有氧气存在的条件下产生,并在铁碳表面攻击吸附的有机基团导致螯合物的破坏,从而使铜离子将从有机物中剥离下来,然而EDTA将被.OH降解。研究pH值、温度、微电解反应时间、Fe/C质量比对铜离子脱除率及总有机碳(TOC)残余含量的影响,通过扫描电子显微镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)、红外光谱分析(FTIR)研究处理前、后样品的表面官能团变化及形貌推断铁碳微电解反应的机理。并进行工业条件优化,得到最佳工艺条件:pH值为2,温度为常温,Fe/C质量比≥0.02,时间为60min,有氧气存在。在该条件下TOC浓度为200mg/L、铜离子浓度为60mg/L的废水反应完成后TOC和Cu残余浓度分别减低到40.66和1.718mg/L;羟基自由基降解反应机理合理解释了该实验现象。
简介:在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。