硼知识
2019-02-28 11:46:07
硼 硼是一种典型的非金属元素，硼有多种同素异形体：四方晶体、α菱形体、β菱形体及无定形体。无定形硼是一种由深棕色到黑色的粉末。晶体硼是十分硬而脆的固体，有由漆黑到银灰的金属光泽。硼的电导率随温度的升高而添加。硼的化学性质首要取决于它的物理状况，无定形硼在空气中甚至在常温下就缓慢氧化，而晶体硼在加热时也很安稳，只能同强氧化剂缓慢地发作效果。高温下无定形硼能在空气中焚烧，发作赤色火焰；也能同卤素、氮和金属效果，构成卤化硼、氮化硼和金属硼化物，但不与氢直接发作效果。硼与氢可构成一系列的共价氢化物--。 硼在自然界散布很广，含硼矿藏许多，依据含硼矿藏的化学组成，可将其分为三类：硼硅酸盐矿藏、硼铝硅酸盐矿藏和盐矿藏。其间，硼硅酸盐矿藏首要是硼石和赛黄晶；硼铝硅酸盐矿藏首要有电气石和斧石。这两类硼矿藏中，除了硼石尚具有工业价值外，其他或是难以加工，或因未很多聚集成工业矿床而含义不大。现在，作为硼工业原料的首要是第三类--盐矿藏。这类矿藏有100多种，但作为工业硼资源开发利用的仅有10余种，如天然硼砂、遂安石、硼镁石、硬硼钙石、天然、钠硼解石、柱硼镁石等。在我国，硼镁石、遂安石、硼镁铁矿、硼砂、钠硼解石、柱硼镁石等均可构成大、中型矿床。工业上制取硼用金属热还原法和熔盐电解法。熔盐电解法是一种较经济、适于很多生产的办法。 硼矿是一种用处广泛的化工矿藏，硼与氢、锂、铍等的化合物能焚烧，是高能喷气燃料。硼和硼的化合物，广泛用于化工、冶金、光学玻璃、国防、原子能、医药、橡胶及轻工业。在化学工业，硼砂、可作为番笕、洗涤剂等日用化工产品的添加剂。含硼洗涤剂具有维护头发、去污力强、无污染等功能。某些硼化物还可制成杰出的还原剂、催化剂、化剂等。 在冶金工业，硼砂有熔融金属氧化物的才能，用作冶金熔剂。硬硼钙石可替代萤石用于碱性氧化转炉炼钢。铜铝合金参加微量硼可进步其导电功能。硼在高温下能同氧和氮起反响，常用作去气剂。加0.001-0.005%的硼到钢中，可进步高温强度，使钢的晶粒细化，进步淬透性。钢表面渗硼后，能明显添加表层硬度，一起也进步化学安稳性。加0.001-0.003%的硼到可锻铸铁中，可缩短热处理时刻，使石墨细化，散布均匀。在机械工业，硼被用作硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光等。“渗硼”是机械加工职业中一种新工艺，它能进步零件表面的硬度和耐磨、抗氧化功能。 在电子工业，硼系列化合物中某些硼化物是绝缘材料，而有些硼化物则是杰出的导电材料，具有半导体的特性，又有电子放射等功能，可用来制作各种电子元、器材，用作点燃管的点燃极、电讯器材、电容器、半导体的掺合料、高压高频电及等离子弧的绝缘体、雷达的传递窗等。 在国防工业，硼的化合物可作高能喷气燃料和火箭燃料。碳化硼用于制作喷气机叶片和金属陶瓷。氮化硼是超高温、超硬质材料，用以制作火箭喷嘴、焚烧室内衬等。硼的同位素吸收中子才能强，所以硼化物在原子反响堆中用作控制棒调节器和防护屏材料。塑料参加硼就具有防辐射功能。 硼还很多用于玻璃、陶瓷工业，制作高品质耐热硼硅酸玻璃、玻璃纤维、光学透镜、绝缘材料和玻璃钢。硼和钴、钛、镍等可制成金属陶瓷。硼还用于制作搪瓷和搪瓷、彩釉等。此外，硼还用作防腐剂、焊接剂、制作超硬磨料。
硼的知识
2019-03-12 11:03:26
硼，原子序数5，原子量10.811。约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制作玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用复原制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素：硼10和硼11，其间硼10最重要。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色，熔点约2300°C，沸点3658°C，密度2.34克/厘米³，硬度仅次于金刚石，较脆。
莫氏硬度：9.3晶体结构：晶胞为三斜晶胞。
硼在室温下比较稳定，即便在或中长时间煮沸也不起效果。硼能和卤组元素直接化合，构成卤化硼。硼在600～1000°C可与硫、锡、磷、砷反响；在1000～1400°C与氮、碳、硅效果，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反响，构成金属硼化物。这些化合物一般是高硬度、耐熔、高电导率和化学慵懒的物质，常具有特殊的性质。硼的使用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合，是有用的中子屏蔽材料；硼钢在反响堆中用作操控棒；硼纤维用于制作复合材料等。元素称号：硼元素原子量：10.81元素类型：非金属原子序数：5元素符号：B元素中文称号：硼元素英文称号：Boron相对原子质量：10.81核内质子数：5核外电子数：5核电核数：5质子质量：8.365E-27质子相对质量：5.035所属周期：2所属族数：IIIA摩尔质量：11氢化物：BH3氧化物：B2O3最高价氧化物化学式：B2O3密度：2.34熔点：2300.0沸点：3658声响在其间的传达速率：（m/S）
16200外围电子排布：2s2 2p1核外电子排布：2,3色彩和状况：固体原子半径：1.17常见化合价：+3发现人：戴维、盖吕萨克、泰纳 发现时代：1808年发现进程：1808年，英国的戴维和法国的盖吕萨克、泰纳，用钾复原而制得硼。元素描绘：它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色，并有金属光泽。硬度与金刚石附近。无定形的硼密度2.3克/厘米3，（25-27℃）；晶形的硼密度2.31克/厘米3，熔点2300℃，沸点2550℃，化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化，在800℃左右能自燃。硼与或，即便长时间煮沸，也不起效果。它能被热浓硝酸和与硫酸的混合物缓慢腐蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼效果剧烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时，一切各种形状的硼都被彻底氧化。氯、、氟与硼效果而构成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫剧烈反响构成一种硫化硼的混合物。硼在氮或气中加热到1000℃以上则构成氮化硼，温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发作反响，硼和硅在2000℃以上反响生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反响，生成金属硼化物。元素来历：在自然界中,硼只以其化合物方式存在着(像在硼砂、中,在植物和动物中只存在有痕量的硼),一般由电解熔融的钾和或热复原它的其他化合物(如氧化硼)制得制备办法有：硼的氧化物用生动金属热复原；用氢复原硼的卤化物；用碳热还硼砂；电解熔融盐或其他含硼化合物；热分化硼的氢化合物上述办法所得初产品均应真空除气或操控卤化，才可制得高纯度的硼。元素用处：它首要用于冶金(如为了添加钢的硬度)及核子学中,因为它吸收中子能力强因为硼在高温时特别生动，因而被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、添加合金钢高温强固性，硼还用于原子反响堆和高温技能中。棒状和条状硼钢在原子反响堆中广泛用作操控棒。因为硼具有低密度、高强度和高熔点的性质，可用来制作的火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用处很广。元素辅佐资料：天然含硼的化合物硼砂（Na2B4O7·10H2O）早为古代医药学家所知悉。我国西藏是世界上盛产硼砂的当地。1702年法国医师霍姆贝格首先从硼砂制得，称为salsedativum，即冷静盐。1741年法国化学家帕特指出，硼砂与硫酸效果除生成外，还得到硫酸钠。1789年拉瓦锡把基列入元素表。1808年英国化学家戴维和法国化学家盖吕萨克、泰纳各自取得单质硼。硼的拉丁称号为 boracium，元素符号为B。这一词来自borax（硼砂）。硼，原子序数5，原子量10.811。约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制作玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用复原制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素：硼10和硼11，其间硼10最重要。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色，熔点约2300°C，沸点2550°C，密度2.34克/厘米³，硬度仅次于金刚石，较脆。硼在室温下比较稳定，即便在或中长时间煮沸也不起效果。硼能和卤组元素直接化合，构成卤化硼。硼在600～1000°C可与硫、锡、磷、砷反响；在1000～1400°C与氮、碳、硅效果，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反响，构成金属硼化物。这些化合物一般是高硬度、耐熔、高电导率和化学慵懒的物质，常具有特殊的性质。硼的使用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合，是有用的中子屏蔽材料；硼钢在反响堆中用作操控棒；硼纤维用于制作复合材料等。
硼镁铁矿(Ludwigite)
2019-01-21 10:39:06
（Mg,Fe)2Fe3+［BO3］O2
【化学成分】硼镁铁矿中Mg2+和Fe2+间为完全类质同像，据Mg2+含量可分为两个亚种：镁硼镁铁矿和铁硼镁铁矿。Fe3+可为Al3+所代替(≤11%)。
【晶体结构】斜方晶系；a0=0.923～0.944nm,b0=0.302～0.307nm,c0=1.216～1.228nm;Z=4。
【形态】晶体呈长柱状、针状、纤维状、毛发状。并呈放射状、纤维状、粒状、致密块状集合体。
【物理性质】暗绿色至黑色(随Fe含量增大颜色变深)；条痕浅黑绿色至黑色；光泽暗淡，纤维状体的新鲜面上有丝绢光泽；不透明(含镁高者稍透明)。无解理。硬度5.5～6。相对密度3.6～4.7(含Fe量高，相对密度增大)。粉末具弱磁性。
【成因及产状】我国东北之硼镁铁矿均为内生硼矿，产于不同程度的蛇纹石化白云质大理岩或镁夕卡岩中，常与磁铁矿、硅镁石族矿物及金云母、镁橄榄石、硼镁石等共生。在热液影响下，硼镁铁矿在不同程度上发生变化，其产物一般为纤维状硼镁石和磁铁矿。
【鉴定特征】颜色、条痕深，相对密度、硬度均较大。在空气中烧之变成红色。溶于浓H2SO4，加几滴酒精稍加热，用火点燃火焰呈鲜艳的绿色(B的反应)。
【主要用途】提炼硼的矿物原料。
硼镁矿选矿技术
2019-01-21 18:04:49
根据不同的矿石类型，采用不同的选矿方法。
一、硼镁石型
辽宁地质中心实验室曾对这一类型的辽宁后仙峪硼矿的矿石进行了浮选中间试验。试验矿石采用经过手选后剩下的中矿，B2O3含量为7%～8% 。
浮选工艺控制条件为：给矿粒度3～0 mm，Ⅰ段磨矿细度－200目占40%，分级溢流浓度25%；Ⅱ段磨矿细度－200目占75%，分级溢流浓度14% 。浮选矿浆pH值为6.5～7.0，浮选温度40℃左右。
二、硼镁石－磁铁矿－蛇纹石型
此类矿石主要矿物为硼镁石、磁铁矿和蛇纹石。硼镁石以纤维状为主，浸染粒度一般为0.05～0.10 mm。磁铁矿浸染粒度0.30～0.1 mm，且与硼镁石紧密共生。采用弱磁选或弱磁选－浮选联合流程。图1是辽宁凤城二台子硼矿的阶段磨矿阶段、磁选的单一弱磁选流程。
三、硼镁石－碳酸盐型
吉林集安高台沟硼矿的主要矿物为硼镁石、蛇纹石、菱镁矿，此类型硼矿可采用优先或混合浮选两种方法。如图2和图3。
四、硼镁石化硼镁铁矿－磁铁矿
此类矿石中，硼镁铁矿、磁铁矿和蛇纹石为主要矿物。根据它们的比磁化系数，采用弱磁－强磁的全磁选流程，可获得硼镁铁精矿。硼铁的分离率可用电炉熔炼－加压碱解法、直接还原－磁选法。
五、含铀硼镁铁矿化硼镁石－磁铁矿型
该类矿床主要有用元素为铁、铀、硼、镁。辽宁翁泉沟铀铁硼矿床就属此类。其选矿方法步骤是：以湿式弱磁选收磁铁矿；以重选回收晶质铀矿，并得到硼镁铁精矿；以水力旋流器分级获得硼精矿，总选别工艺流程如图4。
此外，“八五”期间由东北大学等单位进行的“硼铁资源综合利用——硼铁矿高炉分离生产含硼生铁及富硼渣技术研究”，使高炉铁硼分离，富硼渣活化、提硼，硼、铀分离及铀的治理等重大技术关键已取得了很大进展。
稀土合金
2017-06-06 17:50:03
稀土合金稀土合金是指含有稀土
金属
的合金，稀土是一类
金属
的统称，现已知的包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪17种
金属
元素。因为这类
金属
化学物理性质都很相像，在矿物中也经常混在一团，而且在元素周期表中也紧挨在一起。所以把它们分为一类，叫稀土族。稀土在钢中的应用
金属
.jpg" />1 概况稀土，系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇，共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的。当时在瑞典的矿石中发现了矿物组成类似“土”状物而存在的钇土，且又认为稀少，便定名为“稀有的土”(Baxe Earth)。此后，又陆续发现了与此同类的多种元素，总称为稀土。但后来研究发现，稀土在地壳中的丰度要比人们想象的多得多。如铈比锡多得多，钇也比铅多，即使丰度最少的稀土元素也比铂族元素多，说明稀土并不稀少。也不是“土”，全部是
金属
元素。我国稀土资源丰富，为世界上其它任何一个国家所不及。现己探明的工业储量为3600万吨，约占全世界总量的80％，且品种繁多，分布集中。其中包头市白云鄂博矿山的储量就占了全国储量的95％以上。所以才有了“世界稀土在中国，中国稀土在包头”之说。现在包钢每年采出的稀土矿石量为230万吨-250万吨，这一部分矿石中多数稀土品位都比较高，能达到7.25％以上。经过几十年的研究开发，生产技术不断完善，生产 规模不断扩大。现已形成了年产稀土精矿6万吨，稀土合金1.5万吨、湿法稀土产品折合氧化物5800吨的83个品种、195种规格的世界最大的稀土矿产品生产基地。包钢虽然有很丰富的稀土资源，但在稀土处理钢的品种及处理效果等方面，与武钢、济钢、本钢等相比还有很大差距。如何把稀土的资源优势变成经济优势，还需进一步研究和开发。2 稀土在钢中应用的现状近几年来国内外的钢铁生产实践表明，钢经过稀土处理，可对钢的性能产生一系列的作用。现在我国用稀土处理钢有80多个品种，年
产量
达60万吨，预计2002年全国稀土钢
产量
达300万吨。包钢是稀土之乡，稀土处理钢也开发了一些，但只占包钢钢
产量
的0.5％。 因此大力开发应用稀土资源，进行稀土钢的开发及应用研究，应提到日程上来。包钢研究稀土在钢中的应用始于60年代。当时稀土当作灵丹妙药，认为无论放到哪种钢里都有作用，甚至提出过“以稀土代替镍、铬”的口号，到70年代中期，对稀土在钢中的应用出现了两种截然不同的见解，一种意见认为稀土在有些钢中作用很明显，应该继续进行试验研究；另一种意见则认为，稀土对含硫较高的钢有一些作用，但是随着生铁含硫量的降低，稀土这一作用将逐渐消失，因此稀土处理钢是没有前途的。到80年代后期，由事实证明，稀土确实有用，当然也不是万能的。钢中含有微量稀土元素，即可明显地优化铸坯质量，提高钢的塑、韧性，改善钢材横向性能和低温韧性。初步有了定性的概念。进入90年代，随着钢铁工业的发展，出现了众多与稀土有关的课题，炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域，极大地推动了稀土处理钢生产的发展。进一步确认稀土在钢 中有净化钢液、变性夹杂和微合金化作用，有利于提高钢的冷冲压成型性，横向及低温韧性、高温强度、焊接性及耐蚀性等，进一步有了定性的概念。由于没有达到量化，所以至今尚未制定有关稀土钢的标准，只能把稀土处理钢叫做稀土钢。对某一钢种来讲，钢中含有多少稀土，它对什么性能有多大影响等，还没有搞清楚，对稀土钢的生产技术和控制手段还没有完全掌握，这样也影响了稀土钢的发展。3 稀土的用途稀土元素根据他们性质上差异和分离工艺的要求一般分为轻稀土和重稀土两组，其中镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕为轻稀土。稀土元素是典型的
金属
元素，它们的
金属
活泼性仅次于碱
金属
和碱土
金属
，比其他
金属
元素都活泼，可与多种元素化合，且稀土
金属
的燃点很低，如铈165℃，钕270℃，极易与氧起反应。所有的稀土
金属
能在180℃-200℃的空气中被氧化成RE203型氧化物，稀土氧化物的熔点都很高，生成自由能负值很大，说明它们都是很稳定的化合物。由于稀土元素的特殊性质，决定了稀土的用途。钢铁工业中应用的主要是稀土硅铁合金(含轻稀土混合
金属
20％-45％)，稀土硅铁镁合金(稀土
金属
6％-25％，镁7％-12％)，重稀土硅铁合金(含钇类混合稀土60％以上)。混合稀土
金属
(含轻稀土95％以上)，富铈或镧的稀土硅铁合金(Ce占70％或La占50％以上)。其中炼钢生产中最常用的有两种，一是稀土合金，块状稀土硅铁合金，以前用于大包投入，大包压入，粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中；二是混合稀土
金属
，制成丝(φmm-φmm)或棒(≥φmm)，丝用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中，棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土
金属
包芯线作为线性添加材料的新品种，由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用，必将得到进一步的发展。4 稀土在钢中的作用机理4.1 微合金化作用稀土元素的微合金化作用初步认定主要是稀土原子在晶界上偏聚与其它元素交互作用，引起晶界的结构、化学成分和能量的变化，并影响其它元素的扩散和新相的成核与长大，最终导致钢组织与性能的变化。钢中稀土
金属
含量因不同钢种，不同冶炼方法和不同的稀土加入方法而有很大差异。稀土在钢中的含量与微合金化的直接关系，还有待研究。4.2 与其它有害元素的作用一定量(量的多少还需进一步测算)的稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、铅等低熔点有害元素相作用。一方面，稀土可以与这些杂质形成熔点较高的化合物；另一方面，还能抑制这些夹杂在晶界上的偏祈。例如，钢存在热脆性，是由于钢中有一些低熔点的
金属
元素，当把稀土加入钢液中，生成高熔点
金属
化合物，不熔于钢中而进入炉渣，起到净化作用，使钢中杂质减少，从而克服了热脆性。4.3 稀土元素的脱硫、脱氧</p
钛铝合金是什么？钛铝合金简介
2018-06-04 18:30:39
钛铝合金是一种银白色的金属，钛铝合金有很多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K，比钢高近500K。钛铝合金
主要应用在真空镀膜行业，钛铝合金可以做成一定比例的合金靶材，可以作为磁控溅射镀膜的原材料。钛铝合金制成的飞机，承载旅客能力更强；钛铝合金制成的潜艇，不仅能抵抗海水腐蚀，而且能抗深层水压，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。
稀土在铝及其合金中的应用
2018-12-26 14:15:14
稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料。稀土不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业, 也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。文献[12-13 ] 稀土在导电铝合金中的应用, 是目前我国应用面较广、技术较成熟、工业价值较高和经济效益较好的一个领域。高导电稀土铝合金, 通常是指在纯铝、铝-镁-硅系和铝-镁系合金中添加稀土的合金, 以及铝-锆-钇合金。主要用于制造架空输电线、电缆线、滑接线、线芯、一般电线、特殊用途的细线和特细线等铝线材。其发展很快,已从315万V推广到50万V高压线上,面积从几十mm2到几百mm2,由电线电缆进而发展到导电母排。它们已成为我国导电铝合金中的新产品, 具有强度高、载流量大、使用寿命长、耐磨损和易加工的特点。
目前, 国内已有二十多个省市的厂家生产稀土铝合金电线, 年产量达到十几万t。
1、稀土-铝中间合金
单一稀土金属的化学性高, 在熔炼时易氧化烧损, 储运很不方便, 成本高, 而且熔点太高,密度大, 不易加入铝中。因此, 在大多数情况下都是采用预制的稀土-铝中间合金, 不仅可减少氧化烧损, 降低成本, 而且存运方便。加入时, 操作简单安全, 成分易于控制, 可得到成分稳定、质量可靠的合金。
2、稀土在电容器高纯铝中的应用
含稀土的高纯铝特种铝箔, 是目前生产低电解电容器比较理想的新材料。有些电容器厂认为, 在高纯铝中添加微量的稀土后, 可显著地加大铝电解电容器阳极用铝箔的腐蚀系数K , 而强度、电容却大幅度提高。制成的电容器体积明显减小, 该材料已在一些电容器中批量使用, 并取得了一定的效果。但对稀土在其中的作用机理, 众说不一, 正在开展深入的研究。
3、稀土在铝建筑型材中的应用
铝合金中, 添加稀土的含量范围以0.17 %～0.25 %为宜, 过多的加入反而会对各种性能有不利的影响。稀土对6063 系铝合金的力学性能、加工性能均有明显的改善作用, 变形后型材的抗拉强度可提高5 %～10 % , 硬度提高8 %左右,延伸率也有所提高。并可降低棒材挤压预热温度, 提高挤压速度。研究还发现, 添加了稀土元素的6063 铝型材氧化着色后, 膜厚、膜的硬度和光泽度都有明显的增加, 并提高了耐酸、碱和盐的腐蚀能力。总之, 6063 铝型材加入适量的稀土后, 使合金组织细化, 色泽均匀、美观、耐用, 深受用户欢迎。12后一页删除
稀土铝合金
2017-06-06 17:50:03
稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的
产量
已近全国铝
产量
的1／4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非
金属(如硫)及
金属
作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的
金属
如铅、镁等，在这些
金属
中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非
金属
有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料，不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业，也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性，还会使表面氧化膜结构发生变化，从而使产品表面光亮、美观，提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
稀土铝合金
2017-06-02 16:38:42
稀土
铝合金[有色商机
:
铝合金锭]RE containing aluminium alloy指含稀土
金属
的铝合金，主要是指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4％～5％稀土的铸造铝合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金，含有多种过渡元素，成分、组织复杂。工作温度可达400℃，是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低，铸造工艺性能良好，可用于砂型、金属型铸造，生产形状复杂的高温下长期工作的零件，如发动机附机壳体、阀门等。 在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1／4。稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非金属 (如硫)及金属作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等，在这些金属中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强，微量稀土就能使〔O〕脱到＜lppm(即<10-4％)。稀土的脱硫能力也相当强，可以生成RES或RE2S3，生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点金属元素化合，生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻，当它们的熔点高于金属冶炼温度时，能上浮一部分成渣，它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核，而留在固态金属内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大，能大量吸附和溶解氢，稀土与氢的化合物熔点较高，并且弥散分布于铝液中，以化合物形成的氢不会聚集形成气泡，大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂，用以改变合金的结晶条件，使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ～0.204mm，大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼，它熔于铝液中，极易填补合金相的表面缺陷，从而降低新旧两相界面上的表面张力，使得晶核生长的速度增大，同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜，阻止生成的晶粒长大，使合金的组织细化。此外，铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核，因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明：稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如，合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是，稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点，比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。?3.合金化作用? 稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时，稀土在铝合金中主要以三种形式存在：固熔在基体α(Al)中；偏聚在相界、晶界和枝晶界；固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1％)，稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用，第二种形式增加了变形阻力，促进位错增殖，使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少，二次枝晶间距有可能细化，稀土与Al、Mg、Si等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内，组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3％?，后一种存在形式开始占主导地位。这时，稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相，同时使第二相的形状、尺寸发生变化，可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现，粒子的尺寸也变得比较细小，且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征，这种变化在一定程度上都强化了铝合金。?铝合金加入稀土元素后性能的变化随着稀土元素加入量的增加，铝合金的强度、塑性均有所提高。这主要得益于稀土元素对合金组织的改善以及弥散的稀土化合物强烈的沉淀强化效应等。添加稀土元素可以导致合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变，有利于合金的韧化。同时铝合金中随稀土含量的增加，抗拉强度、硬度提高，而延伸率略有下降。由此可见，伴随稀土的加入，合金的机械性能大有改善。稀土元素的加入也可以改善铝合金的铸造性能。这是因为铁是铝合金中非常有害的杂质，万分之几的Fe就能形成Al+FeAl3的
钛镍记忆合金
2017-06-06 17:49:58
1963年，美国海军军械研究室在一项试验中需要一些钛镍记忆合金，他们领回来的合金丝都是弯弯曲曲的。为了使用方便，于是就将这些弯弯曲曲的细丝一根根地拉直后使用。在后续试验中一种奇怪的现象出现了：当温度升到一定值的时候，这些已经被拉得笔直的合金丝，突然又魔术般地迅速恢复到原来弯弯曲曲的形状，而且和原来的形状丝毫不差。再反复多次试验，每次结果都完全一致，被拉直的合金丝只要达到一定温度，便立即恢复到原来那种弯弯曲曲的模样。就好像在从前被“冻”得失去知觉时被人们改变了形状，而当温度升高到一定值的时候，它们突然“苏醒”过来了，又“记忆”起了自己原来的模样，于是便不顾一切地恢复了自己的“本来面目”。镍-钛合金在40oC以上和40oC以下的晶体结构是不同的，但温度在40oC上下变化时，合金就会收缩或膨胀，使得它的形态发生变化。这里，40oC就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。【镍-钛记忆合金的应用】记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面，用记忆合金制成套管可以代替焊接，方法是在低温时将管端内全扩大约 4％，装配时套接一起，一经加热，套管收缩恢复原形，形成紧密的接合。美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头，多年来从未发生漏油和破损。船舰和海底油田管道损坏，用记忆合金配件修复起来，十分方便。在一些施工不便的部位，用记忆合金制成销钉，装入孔内加热，其尾端自动分开卷曲，形成单面装配件。记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制，已制成室温自动开闭臂，能在阳光照耀的白天打开通风窗，晚间室温下降时自动关闭。记忆合金热机的设计方案也不少，它们都能在具有低温差的两种介质间工作，从而为利用工业冷却水、核反应堆余热、海洋温差和太阳能开辟了新途径。现在普遍存在的问题是效率不高，只有 4％～6％，有待于进一步改进。记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。例如接骨用的骨板，不但能将两段断骨固定，而且在恢复原形状的过程中产生压缩力，迫使断骨接合在一起。齿科用的矫齿丝，结扎脑动脉瘤和输精管的长夹，脊柱矫直用的支板等，都是在植入人体内后靠体温的作用启动，血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后，会逐渐恢复成网状，从而阻止 95％的凝血块流向心脏和肺部。人工心脏是一种结构更加复杂的脏器，用记忆合金制成的肌纤维与弹性体薄膜心室相配合，可以模仿心室收缩运动。现在泵送水已取得成功。由于记忆合金是一种“有生命的合金”，利用它在一定温度下形状的变化，就可以设计出形形色色的自控器件，它的用途正在不断扩大。
稀土锌合金
