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2011年9月27日，正值《材料科学与工程学报》第四届编辑委员会荣誉主任王启东先生九十华诞暨从教68周年。在此，我们向王启东先生表示最热烈的祝贺。

碳热还原法制取铝硅合金的反应机理及其动力学

利用XRD、TG/DTA技术分别分析真空碳管炉内不同反应温度下的物相组成和碳热共还原Al2O3、SiO2的反应过程,并在此基础上探讨碳热还原法制取铝硅合金的反应机理.分别采用10、15、20和25 K/min升温速率的差热分析,研究动态氩气气氛中碳热法制取铝硅合金的反应动力学.结果表明:碳热还原反应过程可分为4个阶段,其中,以碳化物的生成与分解阶段为主.碳热还原反应的4种还原机理中,碳化物的生成与分解理论能较好地解释反应过程中出现的反应现象.各个吸热峰的表观活化能分别为848.9、945.4、569.7、325.7、431.9和723.1 kJ/mol,给出了各个吸热峰的动力学方程.同时,利用XRF和红外定硫定碳仪对碳管炉和电炉所得产物组成的定量分析,验证了动力学分析结果的可行性.

关键词: 碳热还原 , 差热分析 , 铝硅合金 , 反应机理 , 动力学方程

新型阴极结构电解槽铝电解试验

彭建平 , 田应甫 , 冯乃祥 , 王耀武 , 王紫千

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.03.002

针对传统铝电解槽极距已经达到低限,槽电压不能大幅度降低的关键技术难题,提出一种新型阴极结构铝电解槽.介绍了这种新型阴极结构电解槽的特点和工艺技术特征,以及在重庆天泰铝业公司168 kA电解槽上进行工业电解槽试验的结果.统计期内3台试验电解槽平均槽电压为3.803 V,平均直流电耗比同系列其他127台传统电解槽低1 250 kW · h/t Al,达到1 2101 kW · h/t Al.

关键词: 铝电解 , 新型结构阴极 , 节能 , 铝电解槽

铝电解高效节能技术应用与研究现状

冯乃祥 , 彭建平 , 王耀武 , 狄跃忠 , 王紫千

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.z1.002

近年来,新型阴极结构铝电解技术在国内众多铝厂得到推广与应用.本文介绍了新型阴极结构电解槽的结构特点.结合数家铝厂的新型阴极结构电解槽实际运行情况,分析与探讨了新型阴极结构电解槽内衬结构、热平衡、电流效率、铝液面稳定性、槽内磁场特点,以及阴极凸起的磨蚀与消耗问题,以及新型阴极结构电解槽在操作与管理上的若干问题.

关键词:

铝电解槽下料过程对电解质温度场的影响

丁培林 , 王恒 , 黄俊 , 王紫千 , 曹斌

中国有色金属学报

铝电解槽内保持良好的热平衡可以减少铝电解过程中的能耗,而氧化铝周期性的下料会破坏电解槽热平衡.建立铝电解槽电解质浓度-热场瞬态模型,在精确模拟氧化铝浓度分布的基础上,研究下料期间电解质温度及热平衡的变化趋势.结果表明:氧化铝下料时,电解质极距层局部温度降低5℃左右,上表面附近区域最多降低十几度;下料结束20 s内,逐渐恢复到正常温度;氧化铝下料会打破电解质内的热平衡,其中部分热量(最高达300 kW)用来加热氧化铝颗粒;20s后,电解质会达到新的热平衡状态.

关键词: 铝电解槽 , 氧化铝浓度分布 , 浓度 , 热场 , 热平衡

冲压千足金首饰的“生锈”问题

袁军平 , 黄云光 , 王昶

黄金 doi:10.11792/hj20130903

针对冲压千足金首饰出现的“生锈”问题，进行了生锈产品的检测分析，并对首饰生产过程和生产现场进行了调查。其结果表明，“生锈”千足金的整体成色满足标准要求，“生锈”问题源于生产过程中表面及次表面出现的异质点在饰品蘸酸处理时被腐蚀而形成显微孔洞。如果显微孔洞内的残液或酸洗物不能彻底清除，将继续对异质点产生腐蚀作用，在放置过程中腐蚀产物会逐渐向外扩散形成了变色斑区。为避免冲压千足金首饰的“生锈”问题，根本的解决办法是加强生产环境管理和过程控制，消除表面或次表面的异质点。

关键词: 冲压 , 千足金 , 首饰 , 生锈

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

细颗粒紫钨的制备

戴艳阳 , 钟晖 , 李荐 , 钟海云 , 刘志坚

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2002.05.020

对采用APT为原料, 在湿氢条件下进行氢还原制备细颗粒活性氧化钨-紫钨的工艺进行了研究. 结果表明, 紫钨的生成条件与还原温度、氢气湿度、升温速度、原料粒度、料层厚度等因素有关, 紫钨的粒度随还原温度的升高、氢气湿度及升温速度的增大、原料粒度及料层厚度的增大而增大. 实验中以APT(10 μm)为原料, 在pH2O∶pH2=1.7∶1, 2 h内温度升至1173 K, 在1173 K保温1.5 h的条件下, 直接还原获得粒度为2.2 μm的紫钨.

关键词: APT , 紫钨 , 细颗粒

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数