铝热自蔓延制备CuCr合金渣的粘度测量与模型建立(Ⅰ)

铝热自蔓延制备CuCr合金渣的粘度测量与模型建立(Ⅰ)

一、铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)(论文文献综述)

李军[1](2018)在《电铝热还原钛原料制备钛基材料(TinO2n-1,TiAl-M)研究》文中提出钛主要以钛的氧化物和钛合金的形式应用于各个领域中。钛氧化物中,非计量比的Magnéli相亚氧化钛(其通式为TinO2n-1(其中4≤n<10),其中Ti4O7为主要物相的黑色钛氧化物称为钛黑)是一种黑度非常好的无机复合颜料,也是一种黑度纯正、活性很强的新能源功能材料,具有耐高温、环保、无毒、可食用的特点,广泛应用于电池、化工、电冶金、电镀、油漆、黑色颜料、化妆品等领域。钛合金中TiAl金属间化合物具有低密度,优异的比弹性模量和比强度,在高温下良好的抗氧化能力和抗蠕变能力,良好的强度和刚度等优异性能,广泛应用于航空航天,汽车及日常生活用品中。因此Magnéli相亚氧化钛和TiAl基合金成为研究重点和热点。但是传统制备方法高能耗、低产能使其成本居高不下,严重制约了它们的应用领域,探寻一条低成本的制备工艺路线迫在眉睫。本文系统研究了电铝热还原工艺制备Magnéli相亚氧化钛(钛黑)和TiAl基合金,得出了以下结论:(1)电铝热还原工艺制备Magnéli相亚氧化钛(钛黑)研究表明:以锐钛型钛白粉为原料,焙烧温度950℃,焙烧时间20min,配铝量为20%,为该工艺制备主要物相为Ti4O7的钛黑材料较为适宜的工艺参数。Magnéli相亚氧化钛(钛黑)材料粒径为400nm~600nm,有轻微的烧结现象,颗粒之间相互形成交联结构。该材料禁带宽度Eg=1.9eV,有较好的可见光甚至近红外光吸收性能。以纳米金红石型钛白粉为原料成功制备了以Ti4O7和Ti5O9为主要物相的纳米颗粒的蓝黑色Magnéli相亚氧化钛(钛黑)材料,颗粒大小为100nm~200nm,分散性较好,没有团聚。以金红石型钛白粉为原料制备的纳米蓝黑色Magnéli相亚氧化钛材料同样具有良好的可见光和近红外光吸收性能。(2)电铝热还原钛白粉制备TiAl合金表明:以钛白粉为原料,焙烧温度1550℃,焙烧时间20min,渣系配比为CaO:Al2O3:CaF2=40%:40%:20%,Al/TiO2大于0.7时,渣-金分离效果较好,为电铝热还原工艺制备TiAl合金较适宜的工艺参数。Al/TiO2从0.7增加到0.9,合金中的Ti3Al相不断减少,TiAl相增多,当Al/TiO2为0.9时,合金中出现TiAl3相,钛的收率从95%增加到98%。在原料中配入V、Nb的氧化物,通过电铝热还原成功制备了TiAl-V和TiAl-Nb合金。电铝热还原钛渣制备TiAl-xFe-ySi多元合金研究表明:以钛渣为原料,Al/钛渣为0.69,CaO/Al=1.1,焙烧温度1550℃,焙烧时间20min时,渣-金分离效果较好,合金的收率和钛的收率分别达到62%和94%。制备的TiAl-xFe-ySi合金主要由TiAl、TiAl3、Al3Ti0.75Fe0.25、Ti5Si3和TiAlC2相组成。(3)真空磁悬浮精炼TiAl基合金理论及实验研究表明:增加Al的活度、提高真空度和增大加热电流有利于降低合金中氧含量,但是Al元素挥发严重,精炼过程剧烈,不利于合金成分控制和渣夹杂物去除。加热电流60A,真空度400Pa(通入氩气),精炼时间30min条件下,合金中颗粒尺寸大于20μm的渣夹杂物去除率大于90%;相同工艺条件下,精炼两次后,合金中O含量降低到0.50%,N含量降低到0.55%。精炼两次后得到的TiAl合金的组织为近层片组织,由γ和α2组织构成,主要物相由TiAl、Ti2AlN和Ti2Al相组成,得到了目标TiAl合金的微观组织和相组成。该工艺制备的TiAl合金为室温脆性断裂,弯曲强度为258MPa,维氏硬度为486HV。真空磁悬浮精炼TiAl-V合金、TiAl-Nb合金和TiAl-x Fe-ySi合金实验研究表明:在加热电流60A、真空度400Pa时,精炼过程较为平稳,合金组织均匀。TiAl合金随着V含量的增加弯曲强度不断降低而维氏硬度不断增大,V含量为10%时,TiAl-V合金的弯曲强度为234MPa,维氏硬度为530HV。钛铝合金弯曲强度和维氏硬度随Nb含量的增加有一定的增加,Nb含量为17%时,TiAl-Nb合金弯曲强度为307MPa,硬度为507HV。

程楚[2](2018)在《多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究》文中提出钛铁主要在钢铁冶金行业中作为脱氧剂、除气剂和碳硫稳定剂,还用作焊条涂料以及储氢材料。目前,钛铁的制备方法主要有铝热法、重熔法、碳热还原法和熔盐电解法。铝热法具有工艺简单、生产成本低等优点,但该方法制备钛铁中Al、O和S残留量高,尤其是高钛铁。针对传统铝热法存在的缺点,本课题提出了多级深度还原制备低氧低铝钛铁的新方法,其主要步骤为:首先,在还原剂Al不足的条件下进行铝热还原获得高温熔体;再加入CaO-Al2O3基预熔渣提高渣碱度进行强化熔分;最后用还原性更强的Ca进行深度还原脱氧,得到低氧低铝钛铁。为此,本文对多级深度还原制备低氧低铝钛铁过程中的铝热还原、强化熔分、Ca深度还原过程进行了系统的研究。对铝热还原、强化熔分、Ca深度还原过程的热力学进行了计算,结果表明:在铝热还原过程中,反应体系的单位质量反应热随KClO3配比的增加而增大,而随CaO配比的增加、还原剂Al配比的降低而明显降低。Ti-Al-O熔体热力学模型计算结果显示,Al将TiO还原为Ti是Al分步还原TiO2过程中的“限制步骤”。随Al含量的升高,Al将TiO还原为Ti的反应在Ti-Al-O熔体中的“脱氧极限”逐渐降低,有利于低价钛氧化物脱氧反应的进行,熔体O含量降低。在Ti-Al-O熔体中引入新组元Fe(体系变为Ti-Al-Fe-O),进一步促进了低价钛氧化物脱氧反应的进行且Fe含量越高效果越明显。在强化熔分过程中,加入预熔渣中CaO的含量越高,越有利于合金中Al2O3夹杂的去除和脱S反应的进行。采用Ca进行深度还原脱O、脱S是可行的,但温度升高不利于脱O、脱S反应的进行。针对铝热还原过程,研究了单位质量反应热(q)、还原剂Al配比(RAl)、CaO配比(RC/A)对物料燃烧速率、渣金分离效果及合金收率的影响规律。结果表明:随着单位质量反应热的增大,物料的燃烧速率增加,合金收率增大。随着还原剂Al配比的降低,物料的燃烧速率先降低后逐渐增大,合金收率降低。随CaO配比的增大,物料的燃烧速率降低,合金收率先升高后降低。随着单位质量反应热和CaO配比升高,合金中Al2O3夹杂逐渐减少,渣金分离效果变好;随还原剂Al配比的降低,合金中Al2O3夹杂迅速增多,渣金分离效果变差。随CaO配比的增加,渣的硫容量和Ls(硫的分配比)均逐渐增大,而合金中的S含量逐渐降低。针对强化熔分过程,研究了温度、时间、预熔渣成分对铝热还原制备高温熔体的Al2O3夹杂去除及脱S效果的影响规律。结果表明:在1873~2023 K范围内,随着温度升高,强化熔分后合金中O残留量呈降低趋势。随着熔分时间的增加,合金中的Al和O残留量显着降低。增加熔分时间和加入预熔渣提高渣碱度可以强化渣金分离效果。Al2O3夹杂的去除是一个颗粒上浮、聚集、重新长大、进入渣金界面、被渣吸收的分离过程。铝热还原后合金直接熔分可将Al和O残留的质量分数从10.38%和9.36%分别降至6.52%和4.54%,提高渣碱度熔分后Al和O残留的质量分数分别可降至4.24%和1.56%。随着预熔渣中CaO含量的升高,熔分后合金中Al、O和S含量均逐渐降低。当加入CaO的质量分数为66.67%预熔渣熔分后,Al、O和S残留的质量分数分别降低至3.31%、0.98%和 0.182%,脱除率分别为 53.51%、80.44%和 54.84%。针对深度还原过程,探究了 Ca加入量对脱O、脱S及合金微观组织的影响规律。结果表明:经Ca深度还原以后,合金中的Fe4Ti2O、Ti60等相因被深度还原脱氧而消失,长条状富Si结构相和Ti3Al相因合金中原子迁移而消失,出现了 AlFe3相和金属Ti相。随着Ca加入量的增加,金属钛相的尺寸逐渐减小,O和S残留含量逐渐降低。铝热还原制备钛铁合金中Al、O和S残留的质量分数分别高达7.48%、8.72%和0.386%;经强化熔分后,合金中Al、O和S残留的质量分数分别降低至3.31%、2.71%和0.175%;当Ca加入量为合金质量的12%时,深度还原后合金中Al、O和S残留的质量分数分别为2.12%、0.67%和0.031%,脱除率分别为35.95%、75.28%和77.97%;整个多级深度还原过程中Al、O和S的脱除率分别为71.66%、92.32%和92.08%。采用多级深度还原可制备出Ti、Al、Si、O和S质量分数分别为72.13%、2.57%、1.79%,0.67%和0.031%的低氧低铝钛铁,符合国家高钛铁标准。

张洪岩,陈爱华,王英华,豆志河[3](2017)在《铝热还原法制备铜铬合金的研究进展》文中指出Cu-Cr合金触头材料具有良好的力学和电学性能,广泛应用于真空开关。本文综述了铝热还原法制备铜铬合金的研究进展,主要包括:铝热还原-电磁铸造法、铝热还原-自耗电弧重熔法及铝热还原-熔渣精炼法。并简要讨论了铝热还原-熔渣精炼法的优化参数。

王鹏举,陈爱华,王英华,张达[4](2016)在《铜铬合金材料制备方法的研究进展》文中认为铜铬合金由于其高导电、耐腐蚀及优异的力学性能和物理性能而备受关注,综述了铜铬合金的主要制备方法及其国内外研究现状和动态,简要介绍了铜铬合金的性能,最后展望了铜铬合金的发展方向和前景。

史冠勇[5](2017)在《自蔓延冶金法制备CuCr合金冶炼渣的研究》文中指出CuCr合金是目前在国内外广泛应用的中高压真空开关触头材料,主要工业生产方法为粉末冶金法、熔渗法和真空电弧熔炼法等。针对其传统生产方法的高生产成本、工艺复杂、成品率低和设备投资大等缺陷,本课题组提出以氧化物为原料利用自蔓延冶金法制备CuCr合金,该方法包括三个关键步骤:首先通过铝热反应获得互溶的高温熔体,然后通过熔渣精炼去除氧化物夹杂,最后通过快速冷却获得符合要求的CuCr合金铸锭。在铝热反应和熔渣精炼过程中,冶炼渣的性能对渣金分离和夹杂物的去除有着至关重要的影响,因此本文对自蔓延冶金法制备CuCr合金的冶炼渣进行了系统研究。目前,对Al2O3基熔渣的研究主要集中在炼钢用精炼渣和电渣重熔用渣,对Al2O3含量较高的铝热还原渣的研究尚不充分。本文对铝热还原冶炼渣的物理性能进行了研究,结果表明:当w(CaO):w(Al2O3)=1:2时,渣中w(CaO)的提高会使熔渣的黏度和密度降低,凝固温度和表面张力先降低后升高,分别在30%和10%时有极小值;w(MgO)的提高会使熔渣的黏度、凝固温度、密度和表面张力先降低后升高,在3%时有极小值;w(CaF2)的提高会使熔渣的黏度、凝固温度、密度和表面张力均降低;w(SiO2)的提高会使熔渣的黏度、凝固温度、密度和表面张力均升高;w(Na3AlF6)的提高会使熔渣的黏度和表面张力降低,凝固温度和密度升高。铝热还原过程中未参与反应的Cr2O3和生成的Al2O3将在精炼过程中被熔渣吸收、影响熔渣的性能,因此考察了熔渣吸收Al2O3和Cr2O3对其性能的影响,并用高纯刚玉棒模拟夹杂物,考察了氧化物夹杂向渣中的溶解过程,结果表明:Al2O3和Cr2O3向熔炼渣中的溶解会提高熔渣的黏度、凝固温度、密度和表面张力,恶化其冶金性能,对渣金分离过程有不利影响;分析了熔渣化学成分对 Al2O3 夹杂物在 CaO-Al2O3-CaF2、CaF2-CaO-MgO-Al2O3-SiO2 系精炼渣和CaO-Al2O3基冶炼渣中的溶解速度的影响;Al2O3向熔渣中的溶解随温度和旋转速度的上升而上升,Al2O3在熔渣中的溶解过程受扩散控制;Al2O3夹杂与熔渣之间的浓度边界层中存在CaO·2Al2O3(CA2)和CaO·6Al2O3(CA6)两个高熔点中间化合物,在溶解过程中Al2O3夹杂要依次穿过CA6层和CA2层,并在CA2层和熔渣的界面处进入熔渣基体。熔渣物理性质的测定较为困难,因此利用数学模型通过熔渣的化学成分估算其物性具有重要意义。本文对KTH黏度模型进行了修正,使其适用于铝热还原熔渣体系,与本文的测量值对比,黏度模型估算值变化趋势一致且吻合良好,平均标准偏差Δ为15.7%;建立了熔渣体系电导率的估算模型,并应用于Al2O3基熔渣体系,估算结果与前人测量结果之间的平均标准偏差Δ为9.95%~17.4%,吻合良好。铝热还原过程是自蔓延冶金法制备CuCr合金的关键步骤之一,本文选择了一种四元熔渣用于制备CuCr合金,考察了冶炼渣成分和Cr2O3的配入量对CuCr合金铝热还原过程的影响,结果表明:所选四元渣系渣金分离效果较好,渣相中不存在金属Cr相,且可以有效脱除合金中的气孔和夹杂物,金相照片中气孔和夹杂物相所占的比例大幅度降低;提高原料中Cr2O3的配入量,可以调控CuCr合金的成分,有效提高合金中富铬相所占的比例和Cr元素的含量,但熔渣中存在未被还原的Cr氧化物,导致Cr的损失增加;合金中富铬相颗粒的面积平均直径DA为12~40 μm,Cr2O3配入量的提高会导致合金中富铬相颗粒的尺寸增大和大尺寸富铬相的含量增加。熔渣精炼是消除自蔓延冶金法制备CuCr合金中气孔和夹杂物的关键步骤,本文对CuCr合金的精炼过程进行了研究,结果表明:重熔精炼能够有效去除CuCr合金中的气孔和夹杂物,但不能降低合金的Al含量,而且还会导致CuCr合金中的Cr会因重力偏析而大量损失;直接精炼可以细化晶粒,去除气孔和大尺寸夹杂物,降低合金中残留的Al元素;与分批加料相比,连续加料方式的精炼效果更好;铝热还原-直接精炼制备的CuCr合金中富铬相的面积平均直径DA在6.7~21.35 μm,且尺寸大于50 μm的大尺寸富铬相很少出现;合金中没有大尺寸氧化物夹杂,只有极少量的尺寸约为2~3 μm的氧化铝夹杂物分布在铜铬相界面和富铜相基体当中。利用铝热还原-直接精炼法制备了 Cr含量满足国家标准的CuCr25和CuCr40合金,其中残留的w(Al)小于0.2%,富铬相晶粒的面积平均直径分别为 16.44 μm 和 19.58 μm。

张洪岩[6](2015)在《铝热还原—二次精炼法制备铜铬合金的基础研究》文中指出铜铬合金具有较高的强度、硬度以及良好的导电和导热性,是制备大尺寸触头主要材料之一。针对传统的粉末冶金法、熔渗法以及真空电弧熔炼法制备Cu-Cr存在着生产成本高,工艺复杂,成品率低等缺陷,课题组提出了一种铝热还原-二次精炼法制备铜铬合金的新工艺,该工艺流程简单、成本低廉,并对关键工艺进行了系统研究。在前期的研究基础上,本文主要考察四元精炼渣的性能,铝热还原后铜铬合金的化学成分调控,以及铝热还原-二次精炼后铜铬合金的宏观和微观结构。本文首先从熔渣黏度、密度、表面张力等方面考查了不同精炼渣的性能,结果表明:随着Si02添加量的增加,CaO-Al203-CaF2-Si02四元渣系的黏度逐渐降低,黏性转变温度较高,密度和表面张力先降低再升高;随着MgO添加量的增加,CaO-Al203-CaF2-MgO四元渣系的黏度逐渐降低,密度先降低再升高,在MgO添加量为4%时最小;MgO含量为4%,CaF2含量为20%,CaO:Al203=1:2的四元渣系黏度和黏性转变温度较低,有利于渣金分离。接下来,本文对比了不同渣系对铝热法制备铜铬合金的影响,结果表明CaO-Al203-CaF2-Mg0四元渣系去除夹杂和气孔的效果更优。考查了不同单位质量发热量对合金中铬含量的影响,结果表明CuCr25单位反应热效应为3300kJ/kg及CuCr50单位反应热效应为3500kJ/kg时,合金中铬含量更高。通过提高物料中的氧化铬配入量,可以有效提高铝热还原所得合金熔体中的铬含量,CuCr25合金氧化铬配入量为150%时中间铸锭中铬含量可达29.72%,CuCr50合金氧化铬配入量为150%时中间铸锭铬含量可达 46.42%。最后,考查了精炼过程工艺参数对铜铬合金的组织成分及气孔夹杂等的影响,结果表明:感应炉熔渣精炼细化晶粒、去除夹杂和气孔效果明显,通过熔渣精炼,可以制备符合工业标准型号的CuCr25、CuCr40产品。

李进[7](2012)在《微波辅助自蔓延合成钒铝合金的研究》文中指出近年来,随着我国经济的发展和国防实力的不断提升,广泛应用于军事工业,航空航天工业等领域的高级合金材料的用量将会急剧增加。钒铝中间合金作为工业中生产金属钒和Ti6Al4V等超级钛合金材料的主要原料之一,市场发展潜力可观。从国内目前的工艺看,铝热还原法是制备钒铝合金最为常见的生产工艺。然而,该工艺由于存在铝热反应后合金与渣的分离速度较慢和时间不足等原因,导致冶炼中钒的回收率和所生产的钒铝合金纯度不高,从而造成钒资源的极大浪费,同时也一定程度地限制了钒铝合金的应用价值和范围。因此,为了克服以上缺点,更有效的利用钒资源制备出纯度较高的合金,需要探索出更加完善的制备工艺和条件,这对充分发挥我国西部丰富钒资源的经济和社会效益具有重要的意义,是我国发展现代化钒工业的必经之路。实验采用微波加热辅助自蔓延法制备钒铝合金,仅以铝粉作为还原剂,通过自蔓延反应制备钒铝合金,然后用微波对反应后的熔体的加热尝试替代其他方式提供热量,以延长了金渣的分离时间来制备出钒铝合金产物。论文首先计算了Al-V2O5-CaO体系进行自蔓延高温合成反应的绝热燃烧温度和单位质量反应热,证明体系能进行自蔓延高温合成反应。同时采用热分析实验研究了体系的反应动力学,计算出主反应Al还原V2O5的表观活化能值为205.2kJ/mol,并且反应属于液固反应,这对于制备钒铝合金的工艺改进有一定的指导意义,也为制备钒铝合金的实验做理论上的准备。然后论文就熔渣及相关氧化物在不同功率微波场中的升温行为进行了实验研究,结果表明:微波功率的大小以及物料本身的分子结构都能对物料的升温速率产生不同程度的影响,在500W微波功率下,熔渣平均升温速率为34.8℃/min,在1kW时,平均升温速率为39.2℃/min;在微波场中三种氧化物的升温速率次序为:V2O5>Al2O3>CaO,氧化物分子结构的差异与其在微波场下升温速率有直接关系。即晶体中的缺陷愈明显,则升温速率愈快。实验结果为熔体在微波场中的温度场分布研究及微波加热机理的探讨提供了重要理论和实验基础。最后论文探讨了配铝量、氧化钙配入量、微波功率、保温时间对钒回收率和合金成分的影响,并采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱检测手段对合金产物的物相组成和微观组织进行了分析。实验结果表明:通过微波辅助自蔓延高温合成的V-Al中间合金,主要物相为单质钒及钒铝化合物,其中还有少量氧化铝和其他非金属氧化物的夹杂,适当提高配铝量和延长微波保温时间可以提高合金中钒的回收率和减少非金属夹杂物含量;在微波功率为10kW、加热时间10min、配铝系数为1.3,CaO:V2O5=11:6的配比下制得的合金成分较纯,钒的回收率较高。

豆志河,张廷安,牛丽萍,赫冀成[8](2009)在《熔渣黏度的模型估算研究》文中研究说明单纯的实验测定已无法满足对熔渣黏度数据的实际需求,利用D.Sichen和S.Seetharaman等人的黏度模型和熔渣的正规溶液(RS)模型理论,建立了熔渣组元吉布斯黏流活化能、吉布斯混合自由能以及组成与熔渣黏度的函数关系,即熔渣黏度估算模型.并估算、测量了CaF2-CaO,Al2O3-CaO两个体系渣样的黏度.结果表明:对于CaF2-CaO渣系,黏度测量值与修正模型估算值吻合很好;对于Al2O3-CaO渣系,模型估算值与黏度测量值基本吻合,但在共晶点组成渣样的模型估算值与实际测量值吻合得更好.

豆志河,张廷安,牛丽萍,赫冀成[9](2009)在《自蔓延法制备铜铬合金》文中认为考察了添加剂CaF2及铸模预热温度等因素对自蔓延反应过程及合金性能的影响,分析了铜铬合金的金相组织及其化学成分,采用XRD技术对铜铬合金和熔炼渣进行了表征.结果表明:自蔓延法合成的铜铬合金存在着富铜区、富铬区;合金由Cu,Cr两相组成,未形成新的共溶相;熔炼渣主要由Al2O3相组成;添加CaF2及提高铸模预热温度能够强化金渣分离效果,强制水冷能有效抑制合金的宏观偏析;当添加10%CaF2,铸模预热温度为500℃时,强制水冷条件下制备铜铬合金成分均匀、结构致密.

豆志河,张廷安,姚建明,牛丽萍,蒋孝丽,赫冀成[10](2009)在《CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2系精炼渣性能研究》文中研究说明铝热还原制备铜铬合金时,合金中会存在气孔以及Al2O3,Cr2O3等夹杂物,采用电渣重熔工艺可有效去除气孔以及夹杂物等缺陷.根据Al2O3,Al2O3-Cr2O3以及Al2O3-CaF2等相图,选用CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2渣系精炼铜铬合金.测量研究了五元渣系的黏度、密度、表面张力以及电导率等性能.结果表明,当CaO/Al2O3质量百分比一定时,随着温度升高,熔渣黏度下降,电导率升高.1500℃时,黏度最低只有0.013Pa·s,电导率可达1.22(-·cm)-1.随着温度升高,熔渣表面张力降低.渣样表面张力均小于0.50N/m,密度约为2.70g/cm3.五元渣具有较小的表面张力和良好的流动性,具有良好的精炼效果.

二、铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)(论文提纲范文)

(1)电铝热还原钛原料制备钛基材料(TinO2n-1,TiAl-M)研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
本文主要创新点
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钛资源概况
        1.2.1 世界钛资源概况
        1.2.2 中国钛资源概况
        1.2.3 攀枝花钛资源开发现状
    1.3 钛及钛合金研究现状
        1.3.1 钛及钛合金性质及应用
        1.3.2 TiAl合金性质及制备方法
    1.4 Magnéli相亚氧化钛研究现状
        1.4.1 Magnéli相亚氧化钛的性质及应用
        1.4.2 Magnéli相亚氧化钛的制备方法
    1.5 本文研究的目的、意义及内容
        1.5.1 研究的目的意义
        1.5.2 研究内容
第二章 实验方法及样品表征
    2.1 铝热还原技术原理
    2.2 实验原料及设备
        2.2.1 电铝热还原法制备Magnéli相低价钛氧化物用原料及设备
        2.2.2 电铝热还原法制备TiAl基合金用原料及设备
        2.2.3 真空磁悬浮精炼炉
    2.3 表征方法
        2.3.1 物相组成表征
        2.3.2 形貌表征
        2.3.3 化学成分分析
        2.3.4 Magnéli相亚氧化钛电阻率测试
        2.3.5 合金维氏硬度及弯曲强度测试
        2.3.6 合金及合金元素收率计算
第三章 电铝热还原TiO_2制备Magnéli相亚氧化钛研究
    3.1 前言
    3.2 铝热还原法TiO_2制备Magnéli相亚氧化钛热力学分析
    3.3 锐钛型钛白粉为原料制备Magnéli相亚氧化钛实验研究
        3.3.1 焙烧温度对样品的物相影响研究
        3.3.2 焙烧时间对样品物相的影响研究
        3.3.3 配铝量对样品物相的影响研究
        3.3.4 盐酸酸洗实验研究
        3.3.5 SEM、TEM分析
        3.3.6 可见-紫外光谱吸收性能分析
    3.4 金红石型钛白粉为原料制备Magnéli相亚氧化钛研究
        3.4.1 纳米Magnéli相亚氧化钛材料制备及物相分析
        3.4.2 盐酸酸洗研究
        3.4.3 SEM、TEM表征
        3.4.4 拉曼光谱分析
        3.4.5 XPS表征
        3.4.6 可见-紫外光谱吸收性能分析
    3.5 Magnéli相亚氧化钛电阻率测试
    3.6 本章小结
第四章 电铝热还原钛原料制备TiAl基合金
    4.1 前言
    4.2 电铝热还原钛原料制备TiAl基合金理论分析
        4.2.1 热力学分析
        4.2.2 电铝热还原钛白粉制备TiAl合金的渣-金分离过程分析
        4.2.3 Factsage热力学软件
    4.3 电铝热还原钛白粉制备钛铝合金研究
        4.3.1 CaO加入量对渣-金分离的影响
        4.3.2 MgO加入量对渣-金分离的影响
        4.3.3 CaF_2加入量对渣-金分离的影响
        4.3.4 温度对电铝热还原法制备TiAl合金影响
        4.3.5 配铝量对电铝热还原法制备TiAl合金影响规律
    4.4 电铝热还原TiO_2和V_2O_5制备TiAl-V合金研究
        4.4.1 配铝量对制备TiAl-V合金的影响规律
        4.4.2 V_2O_5加入量对TiAl-V合金成分及物相的影响规律
    4.5 电铝热还原TiO_2和Nb_2O_5制备TiAl-Nb合金研究
    4.6 电铝热还原钛渣制备TiAl-xFe-ySi合金研究
        4.6.1 CaO加入量对电铝热还原制备TiAl-xFe-ySi合金的影响
        4.6.2 配铝量对电铝热还原钛渣制备TiAl-xFe-ySi合金影响规律研究
    4.7 电铝热还原工艺与铸锭冶金、粉末冶金工艺制备TiAl基合金原料成本对比分析
        4.7.1 电铝热还原工艺制备TiAl合金原料成本分析
        4.7.2 铸锭冶金工艺制备TiAl合金原料成本分析
        4.7.3 粉末冶金工艺制备TiAl合金原料成本分析
    4.8 本章小结
第五章 真空磁悬浮精炼TiAl基合金研究
    5.1 前言
    5.2 真空磁悬浮精炼基本原理
    5.3 真空磁悬浮精炼TiAl合金研究
        5.3.1 实验原料
        5.3.2 TiAl合金中氧以Al_2O_3形态存在时真空精炼脱氧分析
        5.3.3 TiAl合金中氧以渣夹杂形态存在时真空精炼脱氧分析
        5.3.4 真空磁悬浮精炼钛铝合金实验研究
        5.3.5 钛铝合金真空磁悬浮精炼后物相、组织变化
        5.3.6 钛铝合金真空磁悬浮精炼后力学性能评价
    5.4 真空磁悬浮精炼TiAl-V合金实验研究
        5.4.1 实验原料及实验过程
        5.4.2 实验结果与讨论
    5.5 真空磁悬浮精炼TiAl-Nb合金实验研究
        5.5.1 实验原料
        5.5.2 实验结果与讨论
    5.6 真空磁悬浮熔炼TiAl-xFe-ySi合金试验研究
        5.6.1 实验原料及实验过程
        5.6.2 实验结果与讨论
    5.7 本章小结
第六章 铝热还原钛原料制备钛基材料过程机理及动力学模型
    6.1 前言
    6.2 铝热还原钛白粉制备Magnéli亚氧化钛和TiAl合金过程机理及动力学模型
        6.2.1 铝热还原TiO_2过程宏观反应机理
        6.2.2 铝还原TiO_2过程微观反应机理
        6.2.3 铝还原TiO_2反应动力学模型
    6.3 铝热还原法制备TiAl-V和TiAl-Nb合金过程机理及动力学模型
    6.4 本章小结
第七章 结论及展望
    展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间所取得的成果
致谢

(2)多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 钛资源概况
        1.1.1 钛矿物种类
        1.1.2 钛资源分布
        1.1.3 钛资源分类及应用
    1.2 钛铁简介
        1.2.1 钛铁的性质
        1.2.2 钛铁的分类
        1.2.3 钛铁的用途
    1.3 钛铁的制备方法及国内外研究现状
        1.3.1 重熔法
        1.3.2 碳热还原法
        1.3.3 电硅热法
        1.3.4 熔盐电解法
        1.3.5 金属热还原法
        1.3.6 氢化燃烧合成法
    1.4 传统铝热法存在的缺点
        1.4.1 杂质元素含量高
        1.4.2 Ti回收率低
    1.5 研究背景及内容
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究内容
第2章 实验研究方法
    2.1 实验原料与试剂
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验药品及试剂
    2.2 实验装置及检测设备
        2.2.1 铝热还原实验装置
        2.2.2 强化熔分实验装置
        2.2.3 Ca深度还原实验装置
        2.2.4 分析检测设备
    2.3 实验过程
        2.3.1 铝热还原实验
        2.3.2 强化熔分实验
        2.3.3 Ca深度还原实验
第3章 热力学计算分析
    3.1 铝热还原过程热力学
        3.1.1 发热剂配比对单位质量反应热的影响
        3.1.2 造渣剂配比对单位质量反应热的影响
        3.1.3 还原剂配比对单位质量反应热的影响
    3.2 熔体平衡热力学模型
        3.2.1 Ti-Al-O体系
        3.2.2 Ti-Fe-Al-O体系
    3.3 强化熔分过程热力学
        3.3.1 预熔渣除夹杂热力学
        3.3.2 预熔渣脱硫热力学
    3.4 Ca深度还原热力学
        3.4.1 Ca深度脱氧热力学
        3.4.2 Ca深度脱硫热力学
    3.5 本章小结
第4章 铝热还原实验研究
    4.1 单位质量反应热对实验结果的影响
        4.1.1 物料燃烧速率
        4.1.2 渣金分离效果
        4.1.3 合金收率
    4.2 还原剂配比对实验结果的影响
        4.2.1 物料燃烧速率
        4.2.2 渣金分离效果
        4.2.3 合金收率
    4.3 造渣剂配比对实验结果的影响
        4.3.1 物料燃烧速率
        4.3.2 渣金分离效果
        4.3.3 合金收率
        4.3.4 钛铁合金中杂质S的研究
    4.5 本章小结
第5章 强化熔分实验研究
    5.1 温度对熔分效果的影响
        5.1.1 温度对Ti-Al-Fe-Si-O体系脱氧极限的影响
        5.1.2 合金的物相及化学成分
        5.1.3 合金的微观组织
        5.1.4 渣的物相及化学成分
    5.2 时间对熔分效果的影响
        5.2.1 合金的物相及化学成分
        5.2.2 合金的微观组织
        5.2.3 渣的物相及化学成分
    5.3 预熔渣成分对熔分效果的影响
        5.3.1 合金的物相及化学成分
        5.3.2 合金的微观组织
        5.3.3 渣的物相及化学成分
    5.4 本章小结
第6章 钙深度还原实验研究
    6.1 合金的物相分析
    6.2 合金的微观组织及元素分布
    6.3 合金中杂质含量变化
    6.4 本章小结
第7章 结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间取得的研究成果

(3)铝热还原法制备铜铬合金的研究进展(论文提纲范文)

1 铝热还原法制备铜铬合金
    1.1 铝热还原-电磁铸造法
    1.2 铝热还原-自耗电弧重熔法
    1.3 铝热还原-熔渣精炼法
2 铝热还原-熔渣精炼法优化及改进
    2.1 精炼渣系
    2.2 反应物配比
    2.3 工艺参数
3 结语

(4)铜铬合金材料制备方法的研究进展(论文提纲范文)

0 引言
1 铜铬相图的特点
2 铜铬合金的制备方法
    2.1 粉末烧结法
    2.2 熔渗法
    2.3 真空电弧熔炼法
    2.4 自蔓延熔铸法
    2.5 等离子喷涂法
    2.6 机械合金化法
    2.7 激光表面合金化法
3 铜铬合金的性能
    3.1 力学性能
    3.2 导电率
4 展望

(5)自蔓延冶金法制备CuCr合金冶炼渣的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 CuCr合金的性质与用途
    1.2 CuCr合金的制备方法
        1.2.1 熔渗法
        1.2.2 混粉烧结法
        1.2.3 真空自耗电弧熔炼法
        1.2.4 机械合金化法
        1.2.5 快速凝固法
        1.2.6 其他方法
    1.3 自蔓延冶金法制备CuCr合金
        1.3.1 自蔓延冶金法的应用
        1.3.2 自蔓延冶金法制备CuCr合金的研究进展
    1.4 冶金熔渣
        1.4.1 熔渣的分类
        1.4.2 熔渣的物理性质
        1.4.3 熔渣的作用
    1.5 课题研究背景及内容
        1.5.1 课题研究背景
        1.5.2 课题研究内容
第2章 Al_2O_3基熔炼渣系性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验原理与方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验原理
        2.2.4 实验流程
    2.3 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系性能的影响
        2.3.1 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系物相组成的影响
        2.3.2 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系黏度的影响
        2.3.3 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系凝固温度的影响
        2.3.4 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系密度的影响
        2.3.5 添加剂对CaO-Al_2O_3渣系表面张力的影响
    2.4 溶解夹杂物对铜铬合金熔炼渣系性能的影响
        2.4.1 溶解夹杂物对渣系黏度的影响
        2.4.2 溶解夹杂物对渣系凝固温度的影响
        2.4.3 溶解夹杂物对渣系密度的影响
        2.4.4 溶解夹杂物对渣系表面张力的影响
    2.5 夹杂物在铜铬合金熔炼渣系中的溶解速度
        2.5.1 Al_2O_3夹杂物在重熔精炼渣系中的溶解速度
        2.5.2 Al_2O_3夹杂物在CaO-Al_2O_3渣系中的溶解速度
        2.5.3 Al_2O_3夹杂物在Al_2O_3基渣系中的溶解机理
    2.6 本章小结
第3章 Al_2O_3基熔渣黏度和电导率估算模型
    3.1 引言
    3.2 熔渣的黏度估算模型
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 模型中所使用的参数
        3.2.3 结果与讨论
    3.3 熔渣的电导率估算模型
        3.3.1 模型建立
        3.3.2 模型中所使用的参数
        3.3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 CuCr合金铝热还原过程的研究
    4.1 引言
    4.2 实验原理与方法
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验流程
    4.3 熔渣组成对铝热还原制备CuCr合金的影响
        4.3.1 熔渣组成对还原渣物相结构的影响
        4.3.2 熔渣组成对合金金相组织的影响
        4.3.3 熔渣组成对合金中夹杂物赋存状态的影响
    4.4 Cr_2O_3的配入量对铝热还原制备CuCr合金的影响
        4.4.1 Cr_2O_3的配入量对还原渣物相结构的影响
        4.4.2 Cr_2O_3的配入量对合金金相组织的影响
        4.4.3 合金中富铬相的尺寸分布
        4.4.4 Cr_2O_3的配入量对合金中夹杂物赋存状态的影响
    4.5 本章小结
第5章 CuCr合金的熔渣精炼过程研究
    5.1 引言
    5.2 相关理论计算
        5.2.1 夹杂物在CuCr合金熔体中的上浮速度
        5.2.2 富铬相颗粒在CuCr合金熔体中的上浮
    5.3 CuCr合金的重熔精炼
        5.3.1 重熔精炼对合金金相组织的影响
        5.3.2 重熔精炼对合金中夹杂物赋存状态的影响
    5.4 CuCr合金的直接精炼
        5.4.1 直接精炼对合金金相组织的影响
        5.4.2 合金中富铬相的尺寸分布
        5.4.3 直接精炼对合金中夹杂物赋存状态的影响
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间取得的研究成果

(6)铝热还原—二次精炼法制备铜铬合金的基础研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铜铬合金的性质和应用
    1.2 铜铬合金制备工艺
        1.2.1 铜铬合金传统制备工艺
        1.2.2 铜铬合金制备新工艺
    1.3 基于铝热还原法制备铜铬合金的技术进展
        1.3.1 基于铝热还原-电磁铸造法制备大尺寸铜铬合金
        1.3.2 基于铝热还原-自耗电弧重熔法制备大尺寸铜铬合金
        1.3.3 基于铝热还原-熔渣精炼法制备大尺寸铜铬合金
    1.4 精炼渣概述
        1.4.1 精炼渣的冶金作用
        1.4.2 熔渣的物理化学性质
    1.5 课题研究背景及内容
        1.5.1 课题研究背景
        1.5.2 课题研究内容
第2章 实验原理和方法
    2.1 实验原理
    2.2 实验原料
    2.3 实验设备
        2.3.1 RTW-10熔体物性测定仪
        2.3.2 铝热还原反应设备
    2.4 分析检测
        2.4.1 物相分析
        2.4.2 组织分析
        2.4.3 化学分析
        2.4.4 图像分析
第3章 铝热还原制备铜铬合金熔渣性能研究
    3.1 熔炼渣系设计选型
    3.2 SiO_2对CaO-Al_2O_3-CaF_2渣系性能的影响
        3.2.1 SiO_2对渣系黏度的影响
        3.2.2 SiO_2对渣系密度的影响
        3.2.3 SiO_2对渣系表面张力的影响
    3.3 MgO对CaO-Al_2O_3-CaF_2渣系性能的影响
        3.3.1 MgO对渣系黏度的影响
        3.3.2 MgO对渣系密度的影响
        3.3.3 MgO对渣系表面张力的影响
    3.4 本章小结
第4章 铝热还原制备铜铬合金
    4.1 单位反应热效应对合金铬含量的影响
    4.2 氧化铬配入量对铝热还原过程的影响
        4.2.1 氧化铬配入量对CuCr25合金的影响
        4.2.2 氧化铬配入量对CuCr50合金的影响
        4.2.3 与工业产品的微观比较
        4.2.4 与工业产品的化学成分比较
    4.3 本章小结
第5章 二次精炼对铝热还原制备铜铬合金的影响
    5.1 宏观照片分析
    5.2 真空自耗炉精炼后金相显微镜分析
    5.3 熔渣精炼对合金显微组织的影响
        5.3.1 熔渣精炼对CuCr25合金显微组织的影响
        5.3.2 熔渣精炼对CuCr50合金显微组织的影响
        5.3.3 不同加料方式精炼后Cu-Cr合金显微组织的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢

(7)微波辅助自蔓延合成钒铝合金的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 微波辅助加热技术
        1.1.1 微波加热的发展历程及应用
        1.1.2 微波加热机理及微波辅助加热特点
        1.1.3 微波辅助加热在材料制备方面的应用
    1.2 自蔓延高温合成技术
        1.2.1 自蔓延高温合成的原理及特点
        1.2.2 自蔓延高温合成技术的发展历程
        1.2.3 SHS 技术的理论研究和材料合成概况
        1.2.4 SHS 技术类型
    1.3 钒铝合金
        1.3.1 钒铝合金的性质及应用
        1.3.2 钒铝合金的国内外研究现状和制备方法
    1.4 研究目的、意义和内容
2 自蔓延高温合成钒铝合金的工艺参数计算
    2.1 引言
    2.2 Al-V_2O_5-CaO 系热力学分析
    2.3 铝热还原 V_2O_5的热分析
    2.4 绝热燃烧温度的计算
        2.4.1 不同配铝系数下 Al-V_2O_5-CaO 体系的绝热燃烧温度
        2.4.2 不同氧化钙量下 Al-V_2O_5-CaO 体系的绝热燃烧温度
    2.5 Al-V_2O_5-CaO 反应体系的配料计算
        2.5.1 单位热效应值的分析
        2.5.2 炉料的配料计算
    2.6 本章小结
3 Al_2O_3 、CaO、V_2O_5及熔渣在微波加热中升温行为
    3.1 实验条件及设备
        3.1.1 实验条件
        3.1.2 实验设备
    3.2 实验操作过程
    3.3 实验结果及分析
        3.3.1 氧化钙粉末在微波中的升温曲线
        3.3.2 氧化铝粉末在微波的升温曲线
        3.3.3 五氧化二钒粉末在微波的升温曲线
        3.3.4 不同条件下反应后渣料吸收微波的升温曲线
    3.5 本章小结
4 钒铝合金的微波辅助自蔓延高温合成
    4.1 引言
    4.2 实验条件及反应原理
        4.2.1 实验条件
        4.2.2 实验原理
    4.3 实验所用仪器设备
    4.4 实验操作流程
    4.5 合金成分及组织结构分析
    4.6 主要工艺参数对合金成分及组织的影响
        4.6.1 配铝量的影响
        4.6.2 氧化钙量的影响
        4.6.3 微波功率的影响
        4.6.4 保温时间的影响
    4.7 本章小结
5 结论
    5.1 全文结论
    5.2 前景展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目

(8)熔渣黏度的模型估算研究(论文提纲范文)

1 熔渣黏度的实验测量
2 熔渣黏度模型估算
    2.1 黏度估算模型的基本原理
    2.2 黏度估算模型的建立
3 结果与讨论
    3.1 CaF2-CaO渣样黏度测量值与计算值比较
    3.2 Al2O3-CaO渣系黏度测量值与计算值比较
4 结 论

(9)自蔓延法制备铜铬合金(论文提纲范文)

1 实 验
2 结果与讨论
    2.1 合金试样的金相分析
    2.2 合金试样的XRD分析
    2.3 不同渣样的XRD分析
3 结 论

(10)CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2系精炼渣性能研究(论文提纲范文)

1 前言
2 实验
3 结果与讨论
    3.1 高温熔炼渣样的XRD分析
    3.2 熔渣的黏度分析
    3.3 熔渣的密度分析
    3.4 熔渣的表面张力分析
    3.5 熔渣的电导率分析
4 结论

四、铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)(论文参考文献)

  • [1]电铝热还原钛原料制备钛基材料(TinO2n-1,TiAl-M)研究[D]. 李军. 上海大学, 2018(06)
  • [2]多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究[D]. 程楚. 东北大学, 2018(12)
  • [3]铝热还原法制备铜铬合金的研究进展[J]. 张洪岩,陈爱华,王英华,豆志河. 热加工工艺, 2017(09)
  • [4]铜铬合金材料制备方法的研究进展[J]. 王鹏举,陈爱华,王英华,张达. 材料导报, 2016(S2)
  • [5]自蔓延冶金法制备CuCr合金冶炼渣的研究[D]. 史冠勇. 东北大学, 2017(06)
  • [6]铝热还原—二次精炼法制备铜铬合金的基础研究[D]. 张洪岩. 东北大学, 2015(12)
  • [7]微波辅助自蔓延合成钒铝合金的研究[D]. 李进. 重庆大学, 2012(03)
  • [8]熔渣黏度的模型估算研究[J]. 豆志河,张廷安,牛丽萍,赫冀成. 东北大学学报(自然科学版), 2009(11)
  • [9]自蔓延法制备铜铬合金[J]. 豆志河,张廷安,牛丽萍,赫冀成. 东北大学学报(自然科学版), 2009(10)
  • [10]CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2系精炼渣性能研究[J]. 豆志河,张廷安,姚建明,牛丽萍,蒋孝丽,赫冀成. 过程工程学报, 2009(S1)

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铝热自蔓延制备CuCr合金渣的粘度测量与模型建立(Ⅰ)
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