材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

稀土超磁致伸缩材料用高纯金属铽、镝的制备工艺研究

庞思明 , 王志强 , 周林 , 陈博雨 , 徐立海 , 赵斌 , 颜世宏 , 李宗安

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.06.007

确定了真空蒸馏法制备高纯金属铽、镝的工艺参数,分析讨论了影响高纯铽、镝蒸馏过程及其质量的诸多因素;该工艺制得的高纯铽、镝收集率达97%以上;Tb/TREM(或Dy/TREM)≥99.99%,稀土杂质总量小于100μg/g,非稀土金属杂质总量小于300μg/g,O<200μg/g,N<40μg/g,C<70μg/g,产品质量能满足制备高性能超磁致伸缩材料的要求.

关键词: 金属铽 , 金属镝 , 真空蒸馏 , 提纯

NdF3-LiF-Nd2O3熔盐体系中下阴极电解金属钕研究

陈德宏 , 颜世宏 , 李宗安 , 王志强 , 庞思明 , 王祥生 , 徐立海

中国稀土学报

设计了下阴极结构的稀土金属电解槽,该电解槽底部以钨材料为容器兼阴极,上部悬挂多块石墨作阳极,在NdF3·LiF-Nd2O3体系中,探索研究了液态下阴极电解制备金属钕的工艺技术条件.研究表明,在槽温990～1020℃,阴极电流密度1～3 A·cm-2.槽电压5.6 V条件下,电解可平稳进行,电流效率达65.64%,稀土回收率达88%～92%;该工艺与目前主流上插阴极电解工艺相比,其电解温度和槽电压明显降低,降低了电耗.

关键词: 氟盐体系 , 金属钕 , 熔盐电解 , 下阴极 , 稀土

稀土金属制备技术发展及现状

王祥生 , 王志强 , 陈德宏 , 庞思明 , 徐立海 , 李宗安 , 颜世宏

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201505023

系统介绍了国内外稀土金属制备技术的发展历史,对目前稀土金属现有的制备工艺,包括钙热直接还原法、中间合金法、还原蒸馏法、熔盐电解法等几种主要制备工艺流程进行了简要描述,并且对几种主要制备工艺的优缺点进行了比较,对不同制备工艺各自的特点作了简单讨论,同时提出了中国稀土金属发展所面对的主要问题:中国稀土开发利用仍处于初级阶段,对深加工的开发和研究远落后于国外;对稀土金属的深度提纯手段不够,难以满足高新技术发展需要;目前稀土生产以手工操作为主,自动化水平低.在此基础上,给出了中国稀土工业发展的几点建议:重视高效、节能生产和环境保护;保护国内知识产权,打破国外的技术垄断;规范现有的市场秩序,综合利用稀土资源.

关键词: 钙热还原 , 还原蒸馏 , 熔盐电解 , 稀土金属

稀土元素Sm对Mg-Zn-Y合金组织结构和力学性能的影响

赵永成 , 颜世宏 , 李宗安 , 庞思明 , 陈德宏 , 成维

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.007

制备了Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr-xSm(x=0,1,2,3)系列合金,研究了稀土元素Sm对Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr合金组织结构和力学性能的影响.通过金相显微镜、扫描电镜、EDS、XRD等观察和分析了合金的微观形貌和组织结构,测量了合金抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能.结果表明:合金中添加稀土元素Sm后晶粒有了明显的细化,随着Sm元素含量的增加,晶粒细化效果更为明显；通过XRD分析,添加Sm元素后,合金中并没有出现新的含Sm的物相,通过扫描电镜和EDS分析表明,合金中加入的Sm置换了部分Y,形成了Mg3( SmY)2 Zn3,Mg3( SmY) Zn6的相结构,Sm元素对Y的置换主要出现在Mg3( SmY) Zn6结构当中,在Mg3 (SmY) Zn6相结构出现较少；力学性能测试结果表明,随着Sm含量增多,合金晶粒细化,细晶强化作用明显,合金屈服强度逐渐增大,而抗拉强度和伸长率在Sm含量为2％时达到最大,比未添加Sm元素时提高约15％以上.

关键词: 镁合金 , 稀土元素Sm , 微观组织 , 力学性能

固态电迁移法提纯金属钆的研究

吴任 , 李宗安 , 陈德宏 , 王志强 , 庞思明 , 张小伟

中国稀土学报

对工业纯金属钆进行了固态电迁移法(SSE)提纯研究,在电流密度为450 A·cm-2,真空度为10-7 Pa条件下,分别处理了20,60和100 h,考察了金属钆料棒不同部位主要杂质的变化.实验结果表明:SSE法处理后,对气体杂质而言,氧的辽移非常明显,处理100 h后,阴极端氧含量由1651 μg·g-1降低到25 μg·g-1,去除率达到98.5％;氮和碳的迁移规律不明显;对Cu,Mn,Pb和Ni等部分金属杂质而言,迁移规律明显,而对其他金属杂质有一定的迁移.对发生有效迁移的杂质元素,SSE法处理时间越长,阴极端的杂质提纯效果越明显.用SSE法处理100 h后,分析了其中38种主要杂质元素,所用钆料棒阴极端纯度由99.74％提高到99.91％(质量分数).

关键词: 金属钆 , 高纯金属 , 固态电迁移 , 稀土

锂热还原-真空蒸馏联合法制备高纯金属镧工艺研究

成维 , 李宗安 , 陈德宏 , 庞思明 , 王志强 , 王祥生

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.027

对锂热还原-真空蒸馏联合法制备金属镧所涉及热力学和动力学因素进行了简要的分析,证明该工艺过程可行；在此基础上,在氩气气氛下考察了还原温度、还原剂用量和保温时间对金属收率的影响,确定了适宜的工艺条件为:还原反应温度为950℃,锂还原剂过量10％,反应保温时间1h,在此工艺条件下金属镧收率可以达到95％以上.为降低氯化物吸水及气体杂质对金属镧的污染,将锂热还原和真空蒸馏除杂整合在同一设备中一次完成,制备得到了国内报道的目前高纯度的金属镧,绝对纯度为99.974％(相对于38个分析元素),相对纯度为La/REM ≥99.995％,其中稀土金属杂质总量为42.7 μg·g-1,非稀土金属杂质总量为100.1 μg·g-1,气体杂质C,S,O,N分别为20,20,56和20 μg·g-1.

关键词: 金属镧 , 高纯 , 还原 , 真空蒸馏

我国熔盐电解法制备稀土金属及其合金工艺技术进展

庞思明 , 颜世宏 , 李宗安 , 陈德宏 , 徐立海 , 赵斌

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.022

介绍了我国熔盐电解法制备稀土金属及其合金工艺技术的发展历程、现状与发展趋势.经过近60年的发展,氟化物体系氧化物电解工艺已经成为当今生产稀土金属及其合金的最重要的和最主要的生产工艺,我国已经基本形成了完整的、具有完全知识产权的熔盐电解工业技术体系和创新体系;分析总结了当前稀土熔盐电解工艺技术的特点及存在的问题,指出造成目前稀土电解高能耗、高排放的最根本的原因是电解槽型即平行上插阴阳极结构决定的,提出开发节能、环保、大型、高效的稀土电解新技术及设备是稀土电解发展的方向;认为液态下阴极电解制备稀土金属及合金新技术由于阴阳极距可减小至6～7cm,阴、阳极电流密度较小,电解槽压可降低至5～6V,可降低能耗、减少含氟气体排放,具有突出的节能减排潜力,是下一代工业化生产稀土金属及合金的新型电解槽,也是今后稀土电解新技术研究领域的重点发展方向;此外,熔盐电解法制备重稀土中间合金由于具备突出的节能减排效果和成本优势,也是当前的重要开发领域.

关键词: 熔盐电解 , 稀土金属 , 合金 , 工艺 , 技术 , 发展

3000A液态下阴极电解制备稀土金属关键技术研究

陈德宏 , 颜世宏 , 李宗安 , 庞思明 , 徐立海 , 郭栩毅

中国稀土学报

设计了一台3000A液态下阴极电解槽,阴极为轧制钨板设置在槽底部,电解过程中阴极表面形成一层金属液而充当液态阴极作用,继续析出的金属流入坩埚中,阳极为方块状石墨块,由导杆悬挂于可升降的水平导电母线上,阴极处于阳极投影下方,阴阳极之间水平平行布置.在此设计的电解槽上进行金属钕的电解试验,电解槽稳定运行,电解槽电压与传统上插阴阳极式电解槽相比,槽电压大幅降低至6V以内,电流效率达到80％以上,本文还考察了该电解槽的电压分布情况、电流电压曲线、电解槽的热场分布情况.

关键词: 熔盐电解 , 阴极 , 槽型 , 稀土

熔盐电解钕中金属的溶解和泥渣的形成探讨

陈德宏 , 颜世宏 , 李宗安 , 赵斌 , 王志强 , 庞思明

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.04.018

采用金属质量差法, 对金属钕在NdF3与LiF质量比为10:1.2 的NdF3-LiF电解质中的溶解度进行测定, 分析了金属钕在电解质中溶解损失随温度的变化情况, 使用X射线衍射分析法测定了溶解度实验后的金属外层包裹物以及钕电解槽中泥渣中的物相, 对泥渣的成因和如何提高电流效率进行了探讨.结果表明, 钕的溶解度随温度升高而增大, 金属溶解后生成NdOF和NdF2, 溶解产物参与了渣泥的生成;通过降低电解温度到1040±10 ℃, 并以95 g·min-1的加料速度控制好加料, 可以提高电流效率.

关键词: 钕 , 电解 , 溶解度 , 泥渣