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核燃料包壳锆合金表面铬涂层研究进展

表面技术 2021年第1期50卷 221-231,241页

作者：王淑祥白书欣朱利安叶益聪王震李顺唐宇国防科技大学空天科学学院长沙410073

锆合金凭借其较低的热中子吸收截面、优异的抗辐照性能以及良好的核燃料相容性等优点,被广泛应用于压水堆燃料包壳。福岛核事故后,表面铬涂层改性的锆合金成为耐事故包壳材料的重点研究方向之一,被认为是短期内最有可能投入商业应用的... 详细信息

锆合金凭借其较低的热中子吸收截面、优异的抗辐照性能以及良好的核燃料相容性等优点,被广泛应用于压水堆燃料包壳。福岛核事故后,表面铬涂层改性的锆合金成为耐事故包壳材料的重点研究方向之一,被认为是短期内最有可能投入商业应用的技术。综述了近年来核燃料包壳锆合金表面铬涂层的研究成果。介绍了铬涂层在事故条件下和正常工况条件下的性能优势,分析了其与锆合金基体在热性能上的匹配特性,重点对比了现有的铬涂层制备方法的优缺点,包括激光熔覆、喷涂、物理气相沉积等。其中激光熔覆和喷涂技术具有沉积速度较快、工艺条件相对简单的特点,但涂层厚度和粗糙度偏高,均匀性较差。物理气相沉积技术制得的涂层综合性能好,不足之处是涂层沉积速率较低,沉积过程需要高真空环境。兼顾高质量和低成本且适合商业化生产的包壳管表面铬涂层制备工艺仍有待于深入研究。归纳了铬涂层的高温氧化失效机制,提出在高温氧化过程中,涂层的分层、残余铬层的消耗以及锆元素沿铬晶界的扩散,是产生氧快速扩散通道并最终导致涂层失效的主要原因。最后指出了当前研究中存在的若干问题及其解决措施,为包壳锆合金表面铬涂层的进一步研究提供参考。

关键词：核燃料包壳材料锆合金铬涂层制备方法失效机制

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以种养结合模式推进养殖氨减排的治理

中国科学院院刊 2021年第1期36卷 93-96页

作者：刘红南印遇龙中国科学院亚热带农业生态研究所动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室长沙410125 中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

1大气氨污染和农业氨排放氨气是地球大气中唯一的碱性气体。氨气可以同水及酸性物质反应,大气中1体积水能溶解700体积的氨,这意味着当大气湿度增高时,氨更容易与水进行反应。氨极易与二氧化硫、二氧化氮发生大气化学反应生成硫酸铵、硝... 详细信息

1大气氨污染和农业氨排放氨气是地球大气中唯一的碱性气体。氨气可以同水及酸性物质反应,大气中1体积水能溶解700体积的氨,这意味着当大气湿度增高时,氨更容易与水进行反应。氨极易与二氧化硫、二氧化氮发生大气化学反应生成硫酸铵、硝酸铵等二次无机颗粒物,生成细颗粒物(PM2.5)。

关键词：酸性物质二氧化氮地球大气氨排放大气化学反应二氧化硫大气湿度氨污染

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浮选药剂界面组装技术及其研究进展

中国矿业大学学报 2022年第3期51卷 544-553页

作者：孙伟王靖波韩海生王丽刘若华孙文娟中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 湖南省伴生萤石综合利用氟化学工程技术研究中心湖南郴州423000

浮选药剂是浮选技术的科学基础和关键,也是浮选过程强化的根本所在.浮选药剂分子通过范德华力、氢键、疏水力等弱作用力形成具有特定结构的胶束或半胶束,在固/液界面、气/液界面发生特性吸附,产生协同效应,为浮选新药剂的设计与开发提... 详细信息

浮选药剂是浮选技术的科学基础和关键,也是浮选过程强化的根本所在.浮选药剂分子通过范德华力、氢键、疏水力等弱作用力形成具有特定结构的胶束或半胶束,在固/液界面、气/液界面发生特性吸附,产生协同效应,为浮选新药剂的设计与开发提供了新的方向.本文总结了浮选药剂界面组装技术及其研究进展,包括:阴/阳离子捕收剂组装、离子型药剂与中性分子组装及金属离子配位调控分子组装等.浮选药剂界面组装技术的关键在于药剂间的缔合和界面吸附作用的调控,依赖于对分子、原子层面微观作用机制及其“构-效”关系的精确认知.在此方面目前尚未形成系统的理论,这制约了浮选药剂开发的效率.近年来,量子化学计算、分子动力学模拟、界面光谱技术等快速发展,为精确解析浮选药剂的界面组装机制提供了良好的支撑,是未来发展的重要方向.

关键词：矿物浮选浮选药剂界面组装配位组装浮选过程强化

有机蒙脱土改性沥青抗老化性及其分子模拟试验

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中国公路学报 2022年第12期35卷 24-35页

作者：金娇高玉超李锐曾清刘雅儒长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学物理与电子科学学院湖南长沙410114 柔性电子材料基因组工程湖南省重点实验室湖南长沙410114

为延长沥青路面的使用寿命,延缓沥青因光氧造成的老化,探究了不同类型有机蒙脱土(OMMT)对改性沥青抗老化性能的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪对OMMT的微观结构进行表征;并采用傅立叶变换红外光谱仪、全自动比表面和孔径分布分析仪及... 详细信息

为延长沥青路面的使用寿命,延缓沥青因光氧造成的老化,探究了不同类型有机蒙脱土(OMMT)对改性沥青抗老化性能的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪对OMMT的微观结构进行表征;并采用傅立叶变换红外光谱仪、全自动比表面和孔径分布分析仪及同步热分析仪对OMMT的官能团、微孔结构及热稳定性进行了评价。将OMMT应用于基质沥青,对其流变性能进行研究;同时采用3种不同的老化方式探究不同类型的OMMT对改性沥青的影响。最后采用分子动力学法从微观层面上对OMMT改性沥青的物理老化现象进行模拟,分析沥青分子在运动过程中分子间的相互作用关系。研究结果表明:有机基团通过离子交换进入蒙脱土层间,提高了层间的吸附能力;沥青混合料拌合温度下OMMT拥有较好的热稳定性,初始分解温度大于200℃;其中双十八烷基二甲基氯化铵(DDAC)OMMT和十八烷基二甲基苄基氯化铵(ODBA)OMMT制备出的改性沥青均表现出较好的高温抗变形能力。OMMT层间结构越大和苄基的存在均可以提高对沥青分子的约束能力,阻碍沥青分子间的相对运动;同时较大层间的OMMT更易产生剥离结构,可有效阻隔紫外线及氧气分子进入沥青,减缓沥青老化。ODBA-OMMT改性沥青的抗老化性能最佳,DDAC-OMMT改性沥青次之,Na-OMMT改性沥青最差。分子动力学模拟物理老化后的OMMT改性沥青分子状态相对活跃,DDAC-OMMT改性沥青相对自由体积增长最大,ODBA-OMMT改性沥青分子的迁移率最高。研究结果为合理选择OMMT改性剂,增强改性沥青的抗老化性能提供了参考和理论支撑。

关键词：道路工程有机蒙脱土改性沥青分子动力学模拟老化性能流变特性

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熔盐电沉积法制备铌涂层的研究进展

稀有金属与硬质合金 2020年第6期48卷 56-63,76页

作者：胡双鹏白书欣朱利安叶益聪王震李顺唐宇国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

铌涂层能较好地继承金属铌优异的理化性能,有助于降低构件成本,实现工业化应用。梳理和总结了铌涂层的主要制备方法,着重综述了熔盐电沉积法制备铌涂层的装置、基体前处理、熔盐体系、基体材料及电沉积工艺对铌涂层组织及性能的影响,最... 详细信息

铌涂层能较好地继承金属铌优异的理化性能,有助于降低构件成本,实现工业化应用。梳理和总结了铌涂层的主要制备方法,着重综述了熔盐电沉积法制备铌涂层的装置、基体前处理、熔盐体系、基体材料及电沉积工艺对铌涂层组织及性能的影响,最后总结了铌涂层的性能和应用,提出了推进铌涂层工业化应用的研究方向。

关键词：铌涂层熔盐电沉积熔盐体系研究进展

无定形FeS的缓释效应及其在铜砷硫化分离中的应用

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中国有色金属学报 2022年第8期32卷 2354-2364页

作者：张荥斐袁佳田佳韩海生孙伟中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室长沙410083

铜烟灰中砷与有价金属的高效分离一直是制约二次资源利用的核心问题。以典型铜冶炼烟灰为原料,研究了影响烟灰选择性湿法脱砷的主要因素以及无定形FeS代替传统硫化剂在烟灰浸出液中的铜砷高效硫化分离行为。结果表明:在最佳浸出条件下,... 详细信息

铜烟灰中砷与有价金属的高效分离一直是制约二次资源利用的核心问题。以典型铜冶炼烟灰为原料,研究了影响烟灰选择性湿法脱砷的主要因素以及无定形FeS代替传统硫化剂在烟灰浸出液中的铜砷高效硫化分离行为。结果表明:在最佳浸出条件下,烟灰中铜浸出率超过95%,砷浸出率超过86%;无定形FeS随着陈化时间的延长,由无定形逐渐趋于晶体化,反应活性逐渐减弱;与Na_(2)S相比,无定形FeS具有良好的硫源缓释效应可有效减少反应过程中H_(2)S气体的逸出和改善产物的结晶性能。无定形FeS在实际浸出液中对铜的去除率大于99%,硫化铜渣中砷含量不超过2%(质量分数);缓释除砷阶段渣砷品位大于25%。无定形FeS为铜烟灰中有价金属与砷的分离提供了一种较优的备选方案。

关键词：无定形FeS 铜烟灰缓释硫化铜砷分离

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电沉积法制备钼涂层的研究进展

稀有金属与硬质合金 2023年第2期51卷 39-48页

作者：吴向阳白书欣王震朱利安叶益聪李顺唐宇国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

钼涂层具有高温强度高、耐腐蚀性好与抗辐照能力强等优异的理化性能,在冶金、航空航天和核工业等领域具有良好的应用前景。本文梳理了钼涂层的主要制备方法,包括热喷涂、物理气相沉积与电沉积等,比较了不同制备方法的优缺点。着重介绍... 详细信息

钼涂层具有高温强度高、耐腐蚀性好与抗辐照能力强等优异的理化性能,在冶金、航空航天和核工业等领域具有良好的应用前景。本文梳理了钼涂层的主要制备方法,包括热喷涂、物理气相沉积与电沉积等,比较了不同制备方法的优缺点。着重介绍了熔盐和水溶液电沉积钼涂层的研究现状。对比了活性盐、支持电解质和添加剂对熔盐电沉积工艺及钼涂层质量的影响。目前,钼酸盐-氟化物-氧化物熔盐体系制备的钼涂层综合性能最好。水溶液电沉积的制备温度低,适用性广,但面临析氢难以抑制和MoO_(4)^(2-)对pH值敏感等问题,导致钼涂层与界面结合弱。

关键词：钼涂层电沉积熔盐水溶液支持电解质钼酸盐研究进展

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啶酰菌胺合成路线述评

精细化工中间体 2022年第5期52卷 1-5,34页

作者：罗先福樊金元干兴利高云英周乐飞王燕黄炜刘国文杜升华全春生臧阳陵刘欢湖南化工研究院有限公司国家农药创制工程技术研究中心湖南长沙410014 农药化学品湖南省重点实验室湖南长沙410014 湖南海利工程咨询设计有限公司湖南长沙410007

啶酰菌胺是巴斯夫公司上市的第一个广谱型SDHI杀菌剂,在世界杀菌剂市场占有重要地位。对啶酰菌胺的合成路线进行了述评。

关键词：啶酰菌胺合成路线述评

硫化亚铁对As(Ⅲ)的吸附机理及其对As污染土壤的修复

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中国有色金属学报 2023年第9期33卷 2998-3012页

作者：付君浩邓朝政曾礼强张志峰韩海生中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

本文研究了低成本、高活性的磁性硫化亚铁(FeS)对水体中As(Ⅲ)的吸附机理,并将其应用于As污染土壤进行磁分离修复试验。首先开展硫化亚铁在模拟液中对As(Ⅲ)的吸附试验,结合硫化亚铁吸附As(Ⅲ)前后的SEM-EDS、XRD谱、XPS分析以及Raman... 详细信息

本文研究了低成本、高活性的磁性硫化亚铁(FeS)对水体中As(Ⅲ)的吸附机理,并将其应用于As污染土壤进行磁分离修复试验。首先开展硫化亚铁在模拟液中对As(Ⅲ)的吸附试验,结合硫化亚铁吸附As(Ⅲ)前后的SEM-EDS、XRD谱、XPS分析以及Raman光谱分析,研究硫化亚铁对As(Ⅲ)的去除机理,随后在实验室和半工业规模上将其应用于As污染土壤的修复。结果表明:在模拟液的pH值为3~9时,硫化亚铁对As(Ⅲ)的拟合最大饱和吸附量可达100 mg/g;硫化亚铁对As(Ⅲ)的去除机理包括H_(3)AsO_(3)/H_(2)AsO_(3)^(-)与FeS的反应、无定形态FeOOH对As的化学吸附,以及FeS_(2)中S与As的取代。在液固比为3、硫化亚铁添加量为2%、土壤pH值为3~6的条件下,修复后土壤中As的去除率最高可达41.3%。磁性硫化亚铁有效吸附As后,通过磁分离可实现对土壤中As的有效去除。

关键词：硫化亚铁 As 吸附机理土壤修复