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大学生课外科技创新活动的探索与心得——基于内蒙古科技大学材料与冶金学院实践分析

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科技展望 2015年第30期25卷 291-291页

作者：孙金玲王雪梅王树彤内蒙古科技大学材料与冶金学院

"挑战杯"、"创青春"杯系列科技创新活动是提高学生动手能力和实践能力的重要载体,也是培养大学生的创新意识,提高大学生创新能力的重要途径。内蒙古科技大学材料与冶金学院经过不断探索,结合专业特色,以学生为载体,在开展大学生课外科... 详细信息

"挑战杯"、"创青春"杯系列科技创新活动是提高学生动手能力和实践能力的重要载体,也是培养大学生的创新意识,提高大学生创新能力的重要途径。内蒙古科技大学材料与冶金学院经过不断探索,结合专业特色,以学生为载体,在开展大学生课外科技创新活动方面取得了一些成绩,促进了学生综合素质的提高。

关键词：大学生课外科技创新活动探索

脉冲磁场时效处理ZL205A铝合金的显微组织和力学性能

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金属热处理 2025年第1期50卷 97-102页

作者：张颖麻永林刘永珍邢淑清内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

利用扫描电镜、X射线衍射仪、万能试验机研究了脉冲磁场时效处理对ZL205A铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,脉冲磁场在ZL205A铝合金时效过程中,增加了空位形成能ΔS_(V),原子扩散更容易,使得时效后,基体中出现均匀细小的析出... 详细信息

利用扫描电镜、X射线衍射仪、万能试验机研究了脉冲磁场时效处理对ZL205A铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,脉冲磁场在ZL205A铝合金时效过程中,增加了空位形成能ΔS_(V),原子扩散更容易,使得时效后,基体中出现均匀细小的析出相。经脉冲磁场时效处理(195℃×4 h)后,抗拉强度和伸长率分别为408 MPa和11%,与某工厂常规时效工艺(155℃×9 h)相比,抗拉强度基本持平,伸长率提高了64%,时效时间缩短了55%。

关键词： ZL205A铝合金脉冲磁场时效处理扩散

Pt_(3)Co高指数晶面氧还原过程的密度泛函理论研究

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无机材料学报 2025年第1期40卷 39-46,I0001-I0005页

作者：刘磊郭瑞华王丽王艳张国芳关丽丽内蒙古科技大学材料科学与工程学院包头014010 内蒙古科技大学内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室包头014010 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010 内蒙古科技大学化学与化工学院包头014010 包头稀土研究院包头014020

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3... 详细信息

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3)Co HIFs,通过从头算分子动力学(AIMD)计算证明了其稳定性,通过密度泛函理论(DFT)计算了六种Pt_(3)Co HIFs的ORR过程中间物*O、*OH、*OOH的结合能(BE),通过d带中心(εd)、Bader电荷及配位数(CN)解释了其在台阶与边缘位点BE不同的原因。同时分析了吸附原子CN与εd的关系,通过ORR自由能台阶图分析了ORR过程中的过电位(η),发现η大小主要与*OH结合能(BE-*OH)有关,其中η最小的晶面为Pt_(3)Co(211),其在台阶处的η达到了0.294 eV。本工作为高ORR活性HIFs催化剂研发提供了一定的理论依据。

关键词： Pt_(3)Co催化剂高指数晶面密度泛函理论氧还原反应

元素替代对La-Y-Ni系储氢合金微观组织、储氢性能及循环性能的影响

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中国稀土学报 2025年第1期43卷 111-128页

作者：朱家麒胡锋李永治段亚楠夏婷李瑞晗内蒙古科技大学材料科学与工程学院内蒙古自治区新金属材料重点实验室内蒙古包头014010

近年来,作为一种新型的超晶格储氢合金,La-Y-Ni系储氢合金由于最大放电容量高以及制备工艺简便等优点而备受关注。为进一步提高该合金的电化学性能,科研工作者通过元素替代、表面处理、退火处理以及碳包覆等方式改善合金的储氢性能、电... 详细信息

近年来,作为一种新型的超晶格储氢合金,La-Y-Ni系储氢合金由于最大放电容量高以及制备工艺简便等优点而备受关注。为进一步提高该合金的电化学性能,科研工作者通过元素替代、表面处理、退火处理以及碳包覆等方式改善合金的储氢性能、电化学性能,本文总结并分析了元素替代对La-Y-Ni系储氢合金微观组织的影响以及元素替代对合金储氢性能、循环性能的影响,探究了该方法的优点以及还未解决的问题,并对接下来的研究方向进行了展望。

关键词： La-Y-Ni系储氢合金元素替代微观组织储氢性能循环性能

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通过氯化作用富集稀土精矿中钍和铈的研究

稀有金属与硬质合金 2025年第1期53卷 18-25,39页

作者：王珂张丽奇张旭杨育圣赵增武内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010000

通过MgCl_(2)和AlCl_(3)与稀土精矿的反应热力学计算、X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等,比较了MgCl_(2)和AlCl_(3)的氯化能力,测定了白云鄂博稀土精矿与MgCl_(2)和AlCl_(3)反应产物的物相组成和产物经过... 详细信息

通过MgCl_(2)和AlCl_(3)与稀土精矿的反应热力学计算、X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等,比较了MgCl_(2)和AlCl_(3)的氯化能力,测定了白云鄂博稀土精矿与MgCl_(2)和AlCl_(3)反应产物的物相组成和产物经过水浸后滤液中稀土和钍的含量,并研究了MgCl_(2)和AlCl_(3)对稀土氧化物(La_(2)O_(3)、CeO_(2)、Nd_(2)O_(3)、Pr6O11等)和ThO_(2)的氯化作用,以及对钍和铈的富集效果。结果表明,AlCl_(3)对稀土精矿的氯化能力大于MgCl_(2),但反应产物中有氟化稀土和磷酸稀土形成,无法实现铈和钍的有效富集。利用焙烧-浸出法分离白云鄂博稀土精矿中稀土和钍的最佳条件为:稀土精矿中RE与MgCl_(2)的物质的量之比1∶1.3、焙烧时间4 h、焙烧温度700℃、水浸时间1 h。在此条件下,钍的富集率达到82.5%,铈的富集率达到95.4%。

关键词：稀土精矿钍铈焙烧浸出氯化 MgCl_(2) AlCl_(3)

La2O3对SiO2-CaO-Al2O3-MgO熔体电导率影响

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稀土 2025年第1期46卷 81-88页

作者：王金明郭文涛金永丽赵增武内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古科技大学冶金未来技术学院内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古科技大学内蒙古自治区碳中和协同创新中心内蒙古科技大学材料科学与工程学院内蒙古工业大学材料科学与工程学院

电导率是稀土矿渣玻璃陶瓷熔融过程中最重要的物性参数之一，研究电导率对玻璃熔体熔炼工艺优化有指导作用。为了研究尾矿玻璃陶瓷生产制造的熔融过程中稀土对熔体电导率的作用，使用分析纯试剂根据玻璃陶瓷主要化学成分制备玻璃陶瓷熔... 详细信息

电导率是稀土矿渣玻璃陶瓷熔融过程中最重要的物性参数之一，研究电导率对玻璃熔体熔炼工艺优化有指导作用。为了研究尾矿玻璃陶瓷生产制造的熔融过程中稀土对熔体电导率的作用，使用分析纯试剂根据玻璃陶瓷主要化学成分制备玻璃陶瓷熔体样品，采用交流四电极法研究稀土对玻璃熔体电导率的影响规律，并结合红外光谱技术分析解释熔体电导率的变化机理。研究结果表明，硅酸盐熔体中添加La2O3或提高CaO/SiO2比值会使熔体网络结构解聚，有效提高熔体电导率，且电导率的活化能（Activation energy of electrical conductivity）与La2O3含量和CaO/SiO2比呈负相关关系；CaO/SiO2比值较低时，La2O3含量对活化能影响更加显著，且红外光谱曲线硅酸盐结构带高波数段变化更明显，说明熔体结构发生更强烈的解聚效应；La2O3在CaO/SiO2比值较低时对熔体网络结构和电导率的影响更大。

关键词：电导率活化能 CaO/SiO2比 La2O3 硅酸盐

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白云鄂博矿梯级磁选富集微弱磁性稀土和铌

中国稀土学报 2025年第1期43卷 205-214页

作者：王介良孙韩庭赵增武任浩东雷霄内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区矿业工程重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051

为解决白云鄂博尾矿中矿物种类多、成分复杂,稀土和铌浮选回收难度大的问题,根据尾矿中稀土、铌矿物和铁、萤石等脉石矿物的比磁化系数差异,采用永磁磁选-电磁磁选-超导磁选的梯级磁选工艺,对微弱磁性的稀土、铌矿物进行预富集。通过振... 详细信息

为解决白云鄂博尾矿中矿物种类多、成分复杂,稀土和铌浮选回收难度大的问题,根据尾矿中稀土、铌矿物和铁、萤石等脉石矿物的比磁化系数差异,采用永磁磁选-电磁磁选-超导磁选的梯级磁选工艺,对微弱磁性的稀土、铌矿物进行预富集。通过振动样品强磁计(VSM),X射线衍射(XRD)和高级矿物鉴定和表征系统(AMICS)分析,阐明白云鄂博矿微弱磁性稀土、铌梯级磁选富集行为。结果表明:永磁磁选和电磁磁选可有效脱除给矿中的含铁杂质矿物,稀土、铌在超导磁选精矿中富集,萤石等无磁性脉石矿物则进入超导磁选尾矿。超导磁选精矿中稀土和铌的品位分别达到11.53%, 0.205%,综合回收率分别达到80.38%, 72.82%;梯级磁选尾矿中稀土、铌的品位分别降至1.24%,0.049%,富集效果明显。

关键词：白云鄂博矿稀土铌梯级磁选富集行为

Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_(x))_(0.2)O_(2-δ)电解质的制备及其性能

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兵器材料科学与工程 2025年第1期48卷 70-75页

作者：张庆彪周芬郜建全宋希文武泽栋内蒙古科技大学材料科学与工程学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古包头014010

采用沉淀法制备了Sr和Sm共掺杂的Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_(x))_(0.2)O_(2-δ)电解质粉体。焙烧后的粉体经过成型后,在空气中,1500℃烧结5 h得到陶瓷试样。通过热重分析(TG-DSC)对前驱体的热分解过程进行研究。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电... 详细信息

采用沉淀法制备了Sr和Sm共掺杂的Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_(x))_(0.2)O_(2-δ)电解质粉体。焙烧后的粉体经过成型后,在空气中,1500℃烧结5 h得到陶瓷试样。通过热重分析(TG-DSC)对前驱体的热分解过程进行研究。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗谱(AC)、热膨胀仪等分别对样品的晶体结构、微观形貌、电性能、热膨胀系数(TEC)进行表征。结果表明:由TG-DSC分析确定Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_(x))_(0.2)O_(2-δ)前躯体的焙烧温度为650℃。经650℃焙烧2 h后的Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_(x))_(0.2)O_(2-δ)粉体具有单一的立方萤石结构。试样经1500℃烧结后较致密,样品表面有少量气孔并有过烧现象,其相对密度均大于92%。组成为Ce_(0.8)(Sm_(0.8)Sr_(0.2))_(0.2)O_(2-δ)的样品在700℃时电导率最大为5.4×10^(-2)S/cm。随Sr^(2+)掺杂量的增加,样品的热膨胀系数先增大后减小,热膨胀系数为(10.16^11.38)×10^(-6)K^(-1)。Ce_(0.8)(Sm_(0.8)Sr_(0.2))_(0.2)O_(2-δ)有望用作中温SOFC的电解质。

关键词：掺杂的氧化铈共掺杂沉淀法电导率

固溶温度对2:17型SmCo合金磁性能的影响探究

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中国稀土学报 2025年第1期43卷 96-101页

作者：张晨任少卿李岩吕科赵明静张中烨定巍内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014030 浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州310030 山东建筑大学理学院山东济南250101

针对传统冶金工艺所制备的2:17型SmCo合金,系统地研究了固溶工艺中温度对磁体磁性能和微观结构的影响。研究表明,经1200℃烧结保温1 h, 1155~1185℃固溶保温3 h,最后统一进行一级时效830℃保温12 h, 400℃二级时效保温6 h处理后的磁体中... 详细信息

针对传统冶金工艺所制备的2:17型SmCo合金,系统地研究了固溶工艺中温度对磁体磁性能和微观结构的影响。研究表明,经1200℃烧结保温1 h, 1155~1185℃固溶保温3 h,最后统一进行一级时效830℃保温12 h, 400℃二级时效保温6 h处理后的磁体中,随固溶温度的升高,磁体磁性能得到提升,晶粒平均粒径随之增大,晶界得到有效消除。较低的固溶温度下,磁体中各成分无法进行充分的均匀化处理,影响内禀矫顽力大小的Cu元素明显的在Sm_(2)O_(3)周围富集,1185℃高温固溶磁体中,Cu元素的偏析现象消失,在磁体内均匀分布,磁体内禀矫顽力提高的同时也获得了高的方形度;同时随温度的升高,富Zr相中的Zr元素显著增加,有效控制了高温下Sm元素的扩散,促进内禀矫顽力的提升。固溶态磁体均已形成1∶7H相固溶体,其特征峰峰强随温度的升高而增强,获得的固溶体逐渐增多,提高了磁体磁性能。

关键词： 2:17型SmCo永磁材料固溶温度磁性能元素分布