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离子交换法分离溶液中钒与铬的研究

李鸿乂 , 李翠 , 张梦 , 谢兵

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.002

钒和铬以V(Ⅴ)与Cr(Ⅵ)的形式存在沉钒废水中,降低该废液环境污染性的同时能有效回收其有价金属元素,显得尤为重要.通过某种阴离子交换树脂选择性吸附废液中V(Ⅴ)的方法从而实现钒与铬的分离及提取的目的.树脂吸附钒之前,废液中的V(Ⅴ)及Cr(Ⅵ)先被还原至V(Ⅳ)与Cr(Ⅲ),V(Ⅳ)进而被氧化至V(Ⅴ),然而Cr(Ⅲ)不被氧化,仍以三价阳离子态存在于废液.研究了吸附的温度、时间、废液pH值、杂质离子浓度及V(Ⅴ)浓度对该树脂吸附V(Ⅴ)的影响,优化了吸附的条件参数.试验结果表明钒及铬的总回收率分别为72%、95%,其终产品纯度分别为96%、93%.

关键词: 沉钒废水 , 离子交换 , 分离 , ,

SiC单晶生长的热场模拟及其在籽晶固定方面的应用

杨立文 , 李翠 , 蒋秉轩 , 杨志民

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.01.014

热场模拟在物理气相输运法(PVT法)制备SiC单晶工艺的改进中起着重要的作用.实验中发现,SiC晶体生长表面可能会起伏不平,导致生长的晶体质量下降.经分析可知,籽晶固定过程中籽晶背面形成的气孔是造成晶体生长表面起伏不平的主要因素.热场模拟发现,在籽晶背面有气孔处,籽晶生长面温度较高.气孔宽度、籽晶厚度及粘结剂厚度影响籽晶表面气孔中心与气孔边缘的温差.减小气孔、增厚籽晶可有效减小籽晶表面气孔中心与气孔边缘的温差,是改善晶体生长面质量的两个有效途径.

关键词: 物理气相输运法 , SiC单晶 , 热场模拟 , 籽晶固定

PVT法生长6H-SiC单晶中平面六方空洞缺陷研究

李翠 , 杨立文 , 蒋秉轩 , 杨志民

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.06.017

平面六方空洞是SiC晶体中一种典型的体缺陷,其存在严重影响了晶片的质量.因此,研究和去除平面六方空洞缺陷对提高晶片质量有重要意义.使用物理气相输运法(physical vapor transport,PVT)制备了4块6H-SiC单晶,使用光学显微镜观察了平面六方空洞的分布和形貌特征,并研究其形成机制.结果表明,平面六方空洞的形成主要由籽晶背向分解造成的.籽晶背向分解存在两个必要条件:籽晶背面存在与其相接触的气孔;气孔内与籽晶背面相接触的区域比其他区域温度高.籽晶背面的TaC致密膜层能够抑制籽晶背面的分解.结合使用在籽晶背面生成致密TaC膜层和粘结固定两种措施,有效地抑制了籽晶的背面分解,得到了无平面六方空洞缺陷的SiC晶体.

关键词: PVT , 6H-SiC单晶 , 平面六方空洞 , 背向分解

利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂

李翠 , 刘慧 , 苏玲燕 , 郑金明

材料科学与工程学报

本文利用生物柴油副产甘油与丁二酸酐进行反应制备胶粘剂,考察了甘油与丁二酸酐配比、固化温度、固化时间对胶粘剂拉伸剪切强度和耐水性的影响,并利用红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对胶粘剂进行了表征。结果表明:甘油与丁二酸酐反应生成了酯,在甘油/丁二酸酐的摩尔比为1∶1.7、固化温度为180℃、固化时间为2h的条件下,胶粘剂的拉伸剪切强度可达到13.1MPa,在水中浸泡24h后拉伸剪切强度仍达到11.7MPa。

关键词: 甘油 , 丁二酸酐 , 胶粘剂 , 力学性能

莫来石填充的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦学性能

李翠 , 孙桃 , 石国军 , 袁月 , 张辰恺

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.691

采用机械混匀、带温预压、烧结等工艺制备了莫来石填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,通过万能材料试验机、x射线衍射仪(XRD)、静态热机械分析仪(TMA)分别表征了复合材料的力学性能、物相和热学性质;研究使用MRH-3型高速环块磨损试验机来测试复合材料的耐摩擦磨损性能,借助场发射扫描电子显微镜研究了复合材料摩擦面形貌并分析摩擦磨损机理.结果表明:莫来石在PTFE体系中起填充增强作用,改性聚四氟乙烯复合材料的弹性模量显著增加;莫来石的填充提高了聚四氟乙烯的玻璃化转变温度,其平均线膨胀系数也呈下降趋势;当莫来石的质量分数由0增加至50%时,复合材料的摩擦系数呈先降低、后升高的趋势,复合材料的耐磨损性能显著改善;当莫来石的质量分数为40%时,其磨损率降低至纯聚四氟乙烯的1/530.

关键词: 复合材料 , 聚四氟乙烯 , 莫来石 , 摩擦系数 , 磨损率

Ti-6Al-4V钛合金光纤激光叠焊

李翠 , 李斌 , 吴泽锋 , 祁小勇 , 叶兵 , 王爱华

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60010-4

Ti?6Al?4V钛合金蒙皮和骨架叠焊在航空航天器制造领域有着广泛应用。采用4kW ROFIN光纤激光器对其进行激光叠焊,利用数码显微镜、光学显微镜、扫描电镜和万能试验机研究激光焊接工艺参数对叠焊焊缝几何尺寸、气孔数量、显微组织和力学性能的影响。结果表明,三管侧吹保护气嘴优于单管侧吹保护气嘴,气流量≥5 L/min时可获得无氧化的焊缝;间隙控制在0.1 mm范围内能有效抑制气孔生成,重熔能有效地减少焊缝中已有的气孔;当激光焊接功率、焊接速度和离焦量分别为1700W、1.5 m/min和+8mm时可制得气孔最少、剪切强度最高的叠焊接头。

关键词: Ti-6Al-4V钛合金 , 光纤激光 , 叠焊 , 焊接参数 , 气孔

莫来石与碳纤维协同填充的聚四氟乙烯基复合材料及其摩擦学性能

石国军 , 李翠 , 袁月

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151124.003

为了提高聚四氟乙烯(PTFE)的摩擦学性能,采用机械混匀、带温预压及烧结等工艺制备了莫来石和碳纤维填充的PTFE基复合材料,并通过FTIR、XRD、万能材料试验机、洛氏硬度计、DSC及热机械分析分别表征了PTFE基复合材料的显微结构、力学性能和热学性能;然后,使用MRH-3型高速环块磨损试验机测定了复合材料的摩擦系数和磨损率,通过自制的硅油砂浆磨损装置测定了复合材料在不同温度下的耐砂浆磨损性能;最后,借助3D测量激光显微镜研究了复合材料摩擦面形貌,并分析了摩擦磨损机制.结果表明:莫来石和碳纤维在PTFE体系中起到填充增强作用,20wt%莫来石-10wt%碳纤维/PTFE复合材料的弹性模量由364 MPa增加至874 MPa;20wt%莫来石-10wt%碳纤维/PTFE复合材料的干摩擦系数较大,但其磨损率与纯PTFE相比降低了3个数量级以上,且此复合材料在水摩擦条件下仍能保持较好的摩擦系数和磨损率,摩擦系数为0.157,磨损率为7.40×10-6 mm3·N-1·m-2;此外,20wt%莫来石10wt%碳纤维/PTFE复合材料在较高温度下仍能表现出良好的耐砂浆磨损性能.所得结论表明改性得到的PTFE基复合材料的摩擦学性能显著提高,复合材料可用于有杆抽油井防偏磨.

关键词: 聚四氟乙烯 , 莫来石 , 碳纤维 , 协同效应 , 摩擦系数 , 磨损率

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