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磷石膏制备免烧人造骨料及其性能

建筑材料学报 2024年第4期27卷 375-380页

作者：马文青李子木李灿华章蓝月李明晖安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

以磷石膏为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究不同配合比对人造骨料性能的影响.结果表明:当水添加量为10%、水玻璃添加量(以Na_2O含量计)为3%、成型压力为63 MPa、养护时间为28 d、水泥掺量为30%时,人造骨料的抗压强度达到25.16... 详细信息

以磷石膏为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究不同配合比对人造骨料性能的影响.结果表明:当水添加量为10%、水玻璃添加量(以Na_2O含量计)为3%、成型压力为63 MPa、养护时间为28 d、水泥掺量为30%时,人造骨料的抗压强度达到25.16 MPa,吸水率为15.21%,堆积密度为1 156.4 kg/m~3;骨料中的钙矾石等水化产物增强了人造骨料的强度.

关键词：磷石膏碱激发技术人造骨料性能

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多尺度实验测试评价高强钢氢脆的研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 209-219页

作者：周华生曹燕章小峰吴迪赵鑫磊邢梅林方敏江雅安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

氢脆是高强钢中普遍存在的现象,也是其研发过程中必须攻克的难题。为了深入理解高强钢的氢脆与其缺陷之间的关系,发展了许多测试评价方法,如宏观尺度的慢应变速率拉伸、线性增加应力、恒载荷拉伸这类力学实验以及检测氢含量的热脱附光... 详细信息

氢脆是高强钢中普遍存在的现象,也是其研发过程中必须攻克的难题。为了深入理解高强钢的氢脆与其缺陷之间的关系,发展了许多测试评价方法,如宏观尺度的慢应变速率拉伸、线性增加应力、恒载荷拉伸这类力学实验以及检测氢含量的热脱附光谱法和电化学氢渗透法,根据高强钢的塑性损失、最大断裂应力、断裂时间、应力强度因子、氢的俘获能和扩散速率等参数直接进行氢脆敏感性的评价。但宏观尺度的实验无法深入地研究高强钢发生氢脆的机理,通过介观、微观尺度的实验和表征手段,如压痕法、纳米压痕法、微悬臂梁弯曲实验、原子探针技术、氢微印技术、扫描开尔文探针显微镜等,从局部测试高强钢性能变化和准确检测氢被俘获的位置,能够在解释氢脆机理和认识氢与高强钢中缺陷之间相互作用的问题上提供更加准确的依据。本文介绍、对比了上述这些实验方法并调研了多尺度实验测试评价高强钢氢脆的研究进展,总结了高强钢氢脆研究现状和主流的测试评价方法,为深入探索高强钢氢脆提供了思路。

关键词：高强钢氢脆多尺度缺陷多尺度实验

AlLi-LDH中Al-O八面体环吸附锂的机制

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1321-1332页

作者：田勇攀王成成张帆徐亮赵卓童碧海安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243032

采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m,微观形貌呈直径为5~10μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li^(+)后,空间群转化为P32。当Li^(+)浓度为95.4 mg/L时,1 h后锂吸附量为8.98 mg/g;吸附4... 详细信息

采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m,微观形貌呈直径为5~10μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li^(+)后,空间群转化为P32。当Li^(+)浓度为95.4 mg/L时,1 h后锂吸附量为8.98 mg/g;吸附48 h后,吸附量增加到16.50 mg/g;根据二级吸附模型预测Li^(+)吸附总量为17.57 mg/g。当Mg^(2+)/Li^(+)的质量比为1067时,Mg^(2+)/Li^(+)分离系数为29536。空间群为P32时,Li-O的相互作用强度变弱,且相互作用属于静电效应。具有P32空间基团的AlLi-LDH更容易吸附和解吸Li^(+)。

关键词：共沉淀铝锂层状双氢氧化物空间群吸附锂

Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响

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材料导报 2024年第6期38卷 172-178页

作者：李娜丁西安王永强陆勤阳郑成思安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过Cu、Ce合金化研制了高强高效无取... 详细信息

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过Cu、Ce合金化研制了高强高效无取向硅钢样品,但是,目前Cu在硅钢中的作用尤其是对磁性能的影响机理尚不十分明确。因此,本工作采用光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等方法研究了Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响及机理。结果表明,适量Cu的添加在显著提高强度的情况下同时降低高频铁损,较多Cu的添加使磁感降低、铁损升高。这主要是因为,适量的Cu以富Cu相析出,具有尺寸小、分布分散等特点,一方面促使再结晶的发生,提高晶粒均匀性,并且高温再结晶退火过程中Cu以固溶形式存在不会明显阻碍晶粒长大,对磁性能有利;另一方面促使有利织构的产生,抑制不利织构出现,提高磁感,从而在一定程度上抵消富Cu析出相阻碍磁畴转动对磁性能的不利影响。Cu含量较高时,富Cu析出相不仅尺寸较大,而且形态呈长条状或短棒状,恶化了磁性能。

关键词： Cu 高强高效无取向硅钢组织织构磁性能

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废弃LCD中铟的回收

稀有金属 2024年第6期48卷 883-894页

作者：孟金伟陈高洁徐亮夏定武赵卓安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

铟及其化合物具有优良的物理化学性质,在电子信息、光伏光电、国防工业等领域具有广泛应用。然而,铟在地壳中的平均丰度低,仅为(50~200)×10^(-9),且分布极为分散。因此,铟二次资源的高效回收利用将是对其有限一次资源的重要补充,对铟... 详细信息

铟及其化合物具有优良的物理化学性质,在电子信息、光伏光电、国防工业等领域具有广泛应用。然而,铟在地壳中的平均丰度低,仅为(50~200)×10^(-9),且分布极为分散。因此,铟二次资源的高效回收利用将是对其有限一次资源的重要补充,对铟工业的可持续发展具有重要意义。废弃液晶显示器(LCD)因具有铟含量高、产生量大等特点,是最重要的铟二次资源之一。目前,国内外相关研究机构针对废弃LCD中回收铟开展了广泛的基础研究和技术开发。立足于基于湿法冶金的废弃LCD回收利用工艺技术,针对预处理、浸出、铟锡分离、铟的提取和精炼等关键步骤的工艺技术研究现状进行了综述,并对不同工艺的优缺点进行了总结和分析。旨在为现有工艺流程的改进优化,开发高效绿色、经济节能的废弃LCD回收技术提供参考,助力建立健全废旧电子产品回收体系,实现铟二次资源的无害化处理和高效综合利用。

关键词：废弃液晶显示器(LCD) 铟湿法冶金二次资源回收利用

等离子体渗氮气压对合金钢渗氮层微观结构和性能的影响

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表面技术 2024年第7期53卷 200-207页

作者：王怡萱安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、25... 详细信息

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、250、350 Pa 3个渗氮气压进行等离子体渗氮,研究渗层微观结构和性能。结果对于M50NiL和AISI 4140两种合金钢,350 Pa时渗层厚度均最大,170 Pa次之,250 Pa厚度最小。M50NiL钢在350 Pa渗氮和AISI 4140钢在170 Pa渗氮时,表面层具有最优的强韧性。摩擦磨损性能显示,170 Pa和350 Pa气压渗氮的摩擦磨损性能明显优于250 Pa气压渗氮,其中磨损率规律与渗氮层的韧性值测试结果吻合。结论气压影响了氮离子的能量和分布,从而影响了渗层厚度,钢中的合金元素含量和气压共同影响表面强韧化效果,并且表面强韧化效果直接影响渗氮层的摩擦磨损性能。

关键词：气压等离子体渗氮硬度摩擦磨损合金钢

钛氧化物改性SiO负极在锂离子电池中的研究进展

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精细化工 2024年第6期41卷 1170-1183页

作者：雷迁王帅吴沁宇马扬洲宋广生安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032

SiO负极虽具有高比容量、合理的工作电压,但仍面临首次库仑效率低、体积膨胀大(~160%)及导电性差等硅基负极材料共性问题,使其在锂离子电池(LIBs)中的大规模商业化应用严重受阻。而在众多金属氧化物中,钛氧化物负极因在充放电过程中体... 详细信息

SiO负极虽具有高比容量、合理的工作电压,但仍面临首次库仑效率低、体积膨胀大(~160%)及导电性差等硅基负极材料共性问题,使其在锂离子电池(LIBs)中的大规模商业化应用严重受阻。而在众多金属氧化物中,钛氧化物负极因在充放电过程中体积变化小(<4%),锂化后兼具优异的锂存储能力和热稳定性等优势,近些年被多次报道用于改善SiO的电化学综合性能。首先,从SiO的微观结构与锂化机制出发,简要概括了SiO与众多金属氧化物复合改性案例;然后,重点综述了钛氧化物改性SiO负极的研究工作,着重从TiO_(2)与TiO_(2–x)改性SiO负极两方面进行归纳与分析;最后,总结了钛氧化物提高SiO电化学性能的机理及改性工艺与电化学性能之间的构效关系,并对实现满足高能量密度SiO基负极商业化的目标进行展望:充分利用有关软件算法模拟具有最低化学复杂性体系,有利于深入分析反应过程与电化学机理;加强新型低成本钛氧化物(如Ti_(2)O_(3))用于改性SiO负极,有利于推动SiO基负极学术探究与商业应用。

关键词：锂离子电池 SiO负极金属氧化物钛氧化物 TiO_(2) TiO_(2–x)

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时效处理对马氏体时效硬化不锈钢显微组织和局部腐蚀性能的影响

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中国腐蚀与防护学报 2024年第5期 1285-1294页

作者：洪孝木王永强李娜田凯杜娟安徽工业大学材料科学与工程学院安徽工业大学冶金工程学院

利用OM、XRD、TEM、电化学等方法研究了时效处理对Custom455马氏体时效硬化不锈钢显微组织和抗点蚀性能的影响。结果表明，经过时效处理后试样的基体组织为板条马氏体和逆转变奥氏体，并有富铜相、Ni3Ti等第二相粒子析出。当时效时间一... 详细信息

利用OM、XRD、TEM、电化学等方法研究了时效处理对Custom455马氏体时效硬化不锈钢显微组织和抗点蚀性能的影响。结果表明，经过时效处理后试样的基体组织为板条马氏体和逆转变奥氏体，并有富铜相、Ni3Ti等第二相粒子析出。当时效时间一定、时效温度在400～550℃时，逆转变奥氏体的含量随时效温度的上升而上升，因此试样的抗点蚀性能上升；时效温度升至600℃时，试样中大量析出的第二相粒子导致试样抗点蚀性能降低。在时效温度不变时，时效时间由1 h延长至3 h，由于逆转变奥氏体含量变化不明显，且析出相的数量增多、尺寸变大，导致试样抗点蚀性能下降。

关键词：马氏体时效不锈钢时效处理点蚀逆转变奥氏体富铜析出相

退火对冷轧430铁素体不锈钢显微组织与力学性能的影响

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过程工程学报 2024年

作者：徐帅康孙晓宇陈琳李景辉张明亚安徽工业大学冶金工程学院安徽工业大学材料科学与工程学院

采用55%的压下量对430铁素体不锈钢进行室温冷轧变形后，分别在800, 850, 900, 950, 1000℃进行保温退火处理15min，采用原位拉伸和纳米压痕测试，并且利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等技... 详细信息

采用55%的压下量对430铁素体不锈钢进行室温冷轧变形后，分别在800, 850, 900, 950, 1000℃进行保温退火处理15min，采用原位拉伸和纳米压痕测试，并且利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等技术手段研究了430铁素体不锈钢的微观组织和力学性能影响及其规律。结果表明，当退火温度由800℃升高至850℃时，试样冷轧组织再结晶比例逐渐提高，由66%提高至68%，平均晶粒尺寸明显减小，从9.23μm减小至8.07μm，此时试样组织主要受到了晶粒细化的作用，试样强塑性提高。当退火温度从900℃升高到1000℃时，冷轧组织再结晶比例进一步提高，由71%提高至89%，平均晶粒尺寸增大约1.5倍，位错密度显著降低，强度下降塑性增强，硬度明显降低。样品在850℃退火时，晶粒细小均匀，屈服强度达到882 MPa，伸长率达到17.5%，此时硬度值为2.08 GPa，具有较好的微观组织及力学性能，因此在850℃保温退火15 min为430铁素体不锈钢的理想退火工艺。

关键词：铁素体不锈钢再结晶位错密度力学性能