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熔融氧化镍渣连续冷却过程磁铁矿晶体析出长大行为

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稀有金属材料与工程 2022年第5期51卷 1821-1827页

作者：李彬杜雪岩申莹莹兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室材料科学与工程学院甘肃兰州730050

镍渣中铁元素的高效提取一直是镍渣高效高值化再利用关注的热点。本实验利用Factsage软件对熔融氧化镍渣中磁铁矿晶体的形成及优先选择性析出行为进行预测,然后采用高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)对熔融氧化镍渣连续冷却过程中磁铁矿晶... 详细信息

镍渣中铁元素的高效提取一直是镍渣高效高值化再利用关注的热点。本实验利用Factsage软件对熔融氧化镍渣中磁铁矿晶体的形成及优先选择性析出行为进行预测,然后采用高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)对熔融氧化镍渣连续冷却过程中磁铁矿晶体的析出长大进行原位观察,对比研究了5~50℃/min冷却速率下磁铁矿晶体的生长过程,通过SEM-EDS、XRD、ICP手段对样品的形貌、物相和成分进行分析表征。结果表明,熔融氧化镍渣连续冷却过程磁铁矿晶体会从熔体中优先选择性析出,初始析出温度在1430~1450℃之间。较低的冷却速率(5~15℃/min)下,晶体初始形核析出较慢,晶粒在1200~1400℃稳定生长,平均生长速率可达0.141μm/s,最终晶粒尺寸超过100μm;较高的冷却速率(25~50℃/min)可以促使磁铁矿晶体在生长初期迅速形核并析出,但稳定生长速率较小,最终晶粒尺寸在20~30μm范围。

关键词：镍渣熔融氧化磁铁矿晶体激光共聚焦显微镜原位观察

镍渣衍生Fe_(3) O_(4)/聚苯胺复合材料的制备及微波吸收性能研究

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材料导报 2023年第22期37卷 209-214页

作者：满世甲杜雪岩申永前龙建兰州理工大学材料科学与工程学院有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

镍渣含有多种有价金属元素,其综合利用研究越来越受到重视。从镍渣中回收的Fe_(3)O_(4)本身具有一定的吸波能力,但存在密度大、阻抗匹配差等缺点。本工作首先采用熔融氧化法、磁选及球磨法从镍渣中获得Fe_(3)O_(4)颗粒,然后采用原位氧... 详细信息

镍渣含有多种有价金属元素,其综合利用研究越来越受到重视。从镍渣中回收的Fe_(3)O_(4)本身具有一定的吸波能力,但存在密度大、阻抗匹配差等缺点。本工作首先采用熔融氧化法、磁选及球磨法从镍渣中获得Fe_(3)O_(4)颗粒,然后采用原位氧化聚合法将其与苯胺复合制备镍渣衍生Fe_(3)O_(4)颗粒(FPENS)/聚苯胺(PANI)复合材料。对FPENS/PANI复合材料的物相组成、微观形貌及磁学性能进行表征,并研究了微波吸收性能和吸波机理。结果表明,FPENS/PANI复合材料中聚苯胺的相对含量对材料的吸波性能有较大的影响,当Fe_(3)O_(4)与苯胺的质量比为5∶1时,材料的最小反射损耗在15.8 GHz处达到-38.9 dB,匹配厚度为1.5 mm,有效带宽为4.24 GHz。FPENS/PANI复合材料对电磁波的损耗主要来源于磁损耗和介电损耗,其中磁损耗以自然共振和交换共振为主,介电损耗以偶极极化和界面极化为主。本工作为固废镍渣的综合利用提供了新思路。

关键词：镍渣四氧化三铁聚苯胺复合材料吸波性能

CCB@Fe_(3)O_(4)/NR吸波胶片的制备与微波吸收性能

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5145-5157页

作者：申永前张帆朱健龙建高峰杜雪岩兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 首航高科能源技术股份有限公司酒泉735000

探索具有优异性能的电磁波吸收材料是解决电磁污染的主要手段。然而,如何同时满足材料的高性能和实际应用要求仍然是一个挑战。本文采用溶胶凝胶法、塑炼、混炼及硫化等工艺制备了具有优异力学性能和吸波性能的导电炭黑(CCB)@纳米Fe_(3)... 详细信息

探索具有优异性能的电磁波吸收材料是解决电磁污染的主要手段。然而,如何同时满足材料的高性能和实际应用要求仍然是一个挑战。本文采用溶胶凝胶法、塑炼、混炼及硫化等工艺制备了具有优异力学性能和吸波性能的导电炭黑(CCB)@纳米Fe_(3)O_(4)/天然橡胶(NR)吸波胶片,并通过调节CCB@Fe_(3)O_(4)的添加量来调控胶片的力学和吸波性能。CCB@Fe_(3)O_(4)复合材料的引入极大地改善了胶片的界面损耗和极化损耗,其中CCB可以在提高材料的介电常数和电导率的同时增强力学性能。当CCB@Fe_(3)O_(4)添加量为29wt%时,胶片达到−40.5 dB的最小反射损耗(RL),有效吸收带宽(EAB)为2.4 GHz,厚度为5.0 mm,并展现出最佳的抗拉强度、硬度和磨耗性能。材料优异的吸波性能来源于电-磁损耗协同效应引起的阻抗匹配、强电磁波衰减和高传导损耗。本工作为天然橡胶基吸波胶片的结构设计和实际应用提供了新的思路。

关键词：吸波材料天然橡胶纳米四氧化三铁导电炭黑电-磁协同效应

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熔融镍渣等温氧化动力学研究

稀有金属材料与工程 2023年第6期52卷 2189-2195页

作者：李彬申莹莹冯琼王晟杜雪岩兰州理工大学材料科学与工程学院有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

研究了富铁熔融镍渣在空气气氛下的等温氧化动力学行为。利用高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)确定三元碱度0.6调质镍渣的实际熔融温度(液相线温度)为1488℃。通过管式炉等温氧化试验,获取温度1500~1575℃下熔融镍渣氧化过程Fe^(2+)浓度-... 详细信息

研究了富铁熔融镍渣在空气气氛下的等温氧化动力学行为。利用高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)确定三元碱度0.6调质镍渣的实际熔融温度(液相线温度)为1488℃。通过管式炉等温氧化试验,获取温度1500~1575℃下熔融镍渣氧化过程Fe^(2+)浓度-时间曲线,采用微分法和Arrhenius方程计算出熔渣中Fe^(2+)的氧化反应级数为1.45~1.26,表观活化能为286.83 k J/mol,明确熔融镍渣氧化动力学主要受扩散传质控速。基于双膜理论和渗透理论,估算出1500~1575℃熔渣中氧的扩散系数分别为2.02×10^(-9)~4.42×10^(-9)m^(2)/s和0.50×10^(-9)~2.19×10^(-9)m^(2)/s,双膜理论估算出的氧扩散系数更具参考意义。

关键词：熔融镍渣氧化动力学反应级数表观活化能扩散系数

CCB@FeO/NR吸波胶片的制备与微波吸收性能

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复合材料学报 2023年

作者：申永前张帆朱健龙建高峰杜雪岩兰州理工大学材料科学与工程学院首航高科能源技术股份有限公司

探索具有优异性能的电磁波吸收材料是解决电磁污染的主要手段。然而，如何同时满足材料的高性能和实际应用要求仍然是一个挑战。本文采用溶胶凝胶法、塑炼、混炼以及硫化等工艺制备了具有优异力学性能和吸波性能的导电炭黑(CCB)@纳米四... 详细信息

探索具有优异性能的电磁波吸收材料是解决电磁污染的主要手段。然而，如何同时满足材料的高性能和实际应用要求仍然是一个挑战。本文采用溶胶凝胶法、塑炼、混炼以及硫化等工艺制备了具有优异力学性能和吸波性能的导电炭黑(CCB)@纳米四氧化三铁(Fe3O4)/天然橡胶(NR)吸波胶片，并通过调节CCB@Fe3O4的添加量来调控胶片的力学和吸波性能。CCB@Fe3O4复合材料的引入极大地改善了胶片的界面损耗和极化损耗，其中CCB可以在提高材料的介电常数和电导率的同时增强力学性能。当CCB@Fe3O4添加量为29wt%时，胶片达到-40.5 dB的最小反射损耗(RL)，有效吸收带宽(EAB)为2.4 GHz，厚度为5.0 mm，并展现出最佳的抗拉强度、硬度和磨耗性能。材料优异的吸波性能来源于电-磁损耗协同效应引起的阻抗匹配、强电磁波衰减和高传导损耗。该工作为天然橡胶基吸波胶片的结构设计和实际应用提供了新的思路。

关键词：吸波材料天然橡胶纳米四氧化三铁导电炭黑电-磁协同效应

胺基改性磁性纳米石墨片复合材料的制备与表征

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高等学校化学学报 2016年第11期37卷 1947-1952页

作者：邢丹马应霞阮永欣杜雪岩兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室材料科学与工程学院兰州730050

以纳米石墨片(GNS)为载体,FeCl_3·6H_2O为前驱体,乙二胺为改性剂和还原剂,乙二醇为表面活性剂和还原剂,无水乙酸钠为稳定剂,通过溶剂热法一步制备了胺基改性磁性GNS(NH_2-GNS/Fe_3O_4)纳米复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射... 详细信息

以纳米石墨片(GNS)为载体,FeCl_3·6H_2O为前驱体,乙二胺为改性剂和还原剂,乙二醇为表面活性剂和还原剂,无水乙酸钠为稳定剂,通过溶剂热法一步制备了胺基改性磁性GNS(NH_2-GNS/Fe_3O_4)纳米复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了表征,并研究了其对水溶液中Ag(Ⅰ)的吸附性能.结果表明,NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料的磁性能可以满足固液相分离的要求.NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料对Ag(Ⅰ)具有吸附性能,且在对Ag(Ⅰ)的吸附过程中将Ag(Ⅰ)还原为单质银,该吸附过程为发生在均质表面的单层吸附.

关键词：纳米石墨片溶剂热法纳米复合材料 Ag(Ⅰ) 吸附

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青岛市城市设计实施中的反馈机制研究

城市建筑 2022年第18期19卷 148-150页

作者：刘通杜雪岩青岛市城市规划设计研究院青岛城市学院建筑学院

在城市设计法定化进程加快的背景下,城市设计成为规划管理的重要手段。本研究以青岛市为例,梳理了现行城市设计的编制层次和实施路径,对城市设计在实施中的困境进行了总结。目前,各地主要通过设计导则、附加图则等形式将城市设计融入控... 详细信息

在城市设计法定化进程加快的背景下,城市设计成为规划管理的重要手段。本研究以青岛市为例,梳理了现行城市设计的编制层次和实施路径,对城市设计在实施中的困境进行了总结。目前,各地主要通过设计导则、附加图则等形式将城市设计融入控规成果中,从而获得法律效力,指导项目实施。从实施情况来看,存在的主要问题有管控内容与控规衔接不畅、自上而下的编制体系未考虑建设项目的实际需要。本研究通过构建城市设计实施的反馈机制来完善其管控过程,主要措施有完善自下而上的编制层次,引入多元主体的决策机制,建立动态信息管理平台。通过反馈机制,建立“方案设计—法定化转译—实施性反馈—动态化调整”的城市设计实施管理体系。

关键词：城市设计实施反馈机制

铁矾渣熔化-烟化过程中铅元素的挥发性质研究

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有色金属科学与工程 2023年第1期14卷 8-15页

作者：张立志张玉姣马卫星杜雪岩兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

采用火法中的熔化-烟化法回收铁钒渣中的有色金属铅,并通过热力学计算在还原焙烧过程中金属铅所需的反应条件。探究回收铅过程中不同工艺参数对铅回收率的影响,并确定回收的较优工艺条件。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射技术对收... 详细信息

采用火法中的熔化-烟化法回收铁钒渣中的有色金属铅,并通过热力学计算在还原焙烧过程中金属铅所需的反应条件。探究回收铅过程中不同工艺参数对铅回收率的影响,并确定回收的较优工艺条件。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射技术对收集到烟尘的形貌、成分和结构进行表征。结果表明:铁钒渣中的铅物相在熔化-烟化过程中,当温度高于1 000℃时,PbS最先开始挥发进入烟尘中;烟尘中回收的铅主要以PbO和PbS形式富集,其中PbO是单质铅挥发后被氧化的产物,呈四棱柱形状;在较优反应温度1 242℃下铅的回收率达99.70%。

关键词：铁矾渣熔化-烟化法热力学回收率物相分析

铅银渣熔化-烟化过程中锌元素的物相演化规律

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矿冶工程 2022年第6期42卷 105-110页

作者：马卫星杨鹏张立志田建科杜雪岩兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

针对锌元素在熔化-烟化过程中的物相演化规律开展研究。首先分析了铅银渣中锌物相赋存状态,再通过模拟计算和实验验证相结合的方法研究了锌元素挥发的热力学机制,表明锌物相由渣中的ZnSO4、ZnFe2O4和Zn2SiO4还原为金属Zn,再到烟尘中氧化... 详细信息

针对锌元素在熔化-烟化过程中的物相演化规律开展研究。首先分析了铅银渣中锌物相赋存状态,再通过模拟计算和实验验证相结合的方法研究了锌元素挥发的热力学机制,表明锌物相由渣中的ZnSO4、ZnFe2O4和Zn2SiO4还原为金属Zn,再到烟尘中氧化为ZnO。同时研究了反应温度、保温时间、配碳比等因素对金属锌回收率的影响规律,并采用响应面法优化工艺参数,得到锌元素回收的适宜工艺参数为:反应温度1 320℃、保温时间100 min、配碳比16.00%,在此条件下锌元素回收率为97.91%。

关键词：铅银渣熔化-烟化法锌物相演化响应面法回收率