钴酸锂
2017-06-02 15:15:40
锂离子二次
电池
正极材料（钴酸锂）的液相合成工艺，它采用聚乙烯醇（ＰＶＡ）或聚乙二醇（ＰＥＧ）水溶液为溶剂，锂盐、钴盐分别溶解在ＰＶＡ或ＰＥＧ水溶液中，混合后的溶液经过加热，浓缩形成凝胶，生成的凝胶体再进行加热分解，然后在高温下煅烧，将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。与现有技术相比，本发明具有合成温度低，得到的产品纯度高、化学组成均匀等优点。 钴酸锂特点1、电化学性能优越 a.每循环一周期容量平均衰减﹤0.05% b.首次放电比容量﹥135mAh/g c.3.6V初次放电平台比率﹥85% 2、加工性能优异 3、振实密度大, 有助于提高电池体积比容量 4、产品性能稳定, 一致性好 产品型号 R747 振实密度2.4-3.0g/cm3, 典型值为2.5,粒度 D506.0-8.5um； R757 振实密度2.4-3.2g/cm3, 典型值为2.6, 粒度D506.5-9.0um； R767 振实密度2.3-3.0g/cm3, 典型值为2.5, 粒度D508-12um； 钴酸锂用途：主要用于制造手机和笔记本电脑及其它便携式电子设备的锂离子电池作正极材料。本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
钴酸锂电池
2017-12-27 15:15:01
钴酸锂电池结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中，标称电压3.7V。钴酸锂的用途：主要用于制造手机和笔记本电脑及其它便携式电子设备的锂离子电池作正极材料。钴酸锂的技术标准1、名称: 钴酸锂 分子式: LiCoO2 分子量: 97.88 2、主要用途: 锂离子电池 3、外观要求: 灰黑色粉末, 无结块 4、X射线衍射: 对照JCDS标准( 16-427) , 无杂相存在 5、包 装: 铁桶内塑料袋包装 6、化学成分与物化性能指标: 镍 Ni 0.05% max (wt%) 锰 Mn 0.01% max (wt%) 铁 Fe 0.02% max (wt%) 钙 Ca 0.03% max (wt%) 钠 Na 0.01% max (wt%) 酸碱性 PH 9.5-11.5 含水量( 105&ordm;C干燥失重量, %) Moisture (wt% loss at 105&ordm;C) <0.05 比表面积( m2/g) BET surface Area (m2/g) 0.2-0.6 振实密度 (g/cm3) Tap Density (g/cm3) 1.7-2.9 粒径大小-D50 (μm) PSD- D50 (μm) 5-12 粒径大小-D10 (μm) PSD- D10 (μm) 1-5 粒径大小-D90 (μm) PSD-D90 (μm) 12-25钴酸锂电池的应用还是比较少的，小电池用钴锂的技术很成熟，但现在钴锂的成本太高，很多公司用锰锂来代替，有的全是锰锂的。钴酸锂性能稳定，目前应用于手机等的技术最为成熟，但应用的最大缺点就是成本高，钴是比较稀缺的战略性金属;另外应用于动力电池方面也有一定的难度。
钴酸锂价格
2017-06-02 15:15:12
钴酸锂价格受进来利好的影响，开始上涨。由于最近欧美经济数据利好于预期，LME基本
金属
连续上涨四个交易日。昨夜，伦敦钴市
现货
买价小幅上涨975美元/吨至38575美元/吨，卖价39575美元/吨上升975美元/吨；三月期买价上涨1000美元/吨至38000美元/吨，卖价39000美元/吨亦上涨1000美元/吨。国内氧化钴最低价从21.8万元/吨下滑至21.5万元/吨，最高报价22万元/吨维持不变，市场交易平淡。四氧化三钴报价在22.8-23.0万元/吨左右。虽然大厂今日都有成交，但由于下游钴酸锂厂交易平淡，四钴厂商已经采取减产措施。由于钴酸锂持市场持续冷清，今日钴酸锂最低价下滑0.1万元/吨至23.7万元/吨。 钴是一种化学元素，符号为Co，原子序数27，属过渡金属，具有磁性。钴的英文名称“Cobalt”来自于德文的Kobold，意为“坏精灵”，因为钴矿有毒，矿工、冶炼者常在工作时染病，钴还会污染别的金属，这些不良效果过去都被看作精灵的恶作剧。 钴矿主要为砷化物、氧化物和硫化物。此外，放射性的钴-60可进行癌症治疗。 在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）确定钴为元素。长期以来钴的矿物或钴的化合物一直用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部门得到广泛的应用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年增加。中国于50年代开始从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。 钴酸锂价格走势需要看后市情况而定。目前从市场交易情况来看，国内钴市仍处消费淡季。近期商家纷纷拜访客户，欲了解市场。近期虽然大家情绪稍有平静，下游
电池
商频频询价，但对市场交易还是持谨慎态度，以致钴酸锂成交持续平淡。预计钴酸锂价格还有小幅下调空间，其他钴产品近期走势将平稳。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
一张图看懂钴酸锂
2019-01-03 15:20:52
红铜的硬度
2019-05-28 09:05:47
红铜即纯铜，又叫紫铜，具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力制作，很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品。特性高纯度，安排细密，含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松，导电性ir1u1et能极佳，电蚀出的模具表面精度高，经热处理技术，电极无方向性，合适精打，细打，具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。 红铜成分很纯，除天然的微量（0.10.2％）杂质外，没有人工参加锡或铅使成合金。红铜的硬度虽较差，但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业，特别端子印刷电器路板，电线遮盖用铜带上海废铜收回、气垫，汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。红铜的硬度虽较差，但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。特性高纯度，安排细密，含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松，导电功能极佳，电蚀出的模具表面精度高，经热处理技术，电极无方向性，合适精打，细打，具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业，特别端子印刷电器路板，电线遮盖用铜带、气垫，汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。 红铜的密度8.96g/(cm) 红铜的比重8.89g/(mm) Cu≥99．95％ O<003 电导率≥57ms／m 硬度≥85．2HV
三元材料取代钴酸锂任重而道远
2019-03-06 10:10:51
现在三元材料可谓是锂电池中的宠儿，开展速度十分快，在渐渐侵入整个使用商场。钴酸锂通过多年的开展，现已占有了锂电池商场的半壁河山。三元材料何时可以替代钴酸锂?
三元材料是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为质料。钴酸锂一般使用作锂离子电池的正电极材料。电池结构安稳、容量比高、归纳功能杰出、可是其安全性差、本钱十分高。 从上以上两个图表可以看出，三元材料不管在性价比仍是在环保安全功能上远超钴酸锂。
三元材料替代钴酸锂之路依然负重致远?
三元首要冲击的是钴酸锂的中心使用范畴——数码产品商场。据工业研究所(GBII)数据显现，在2013年的正极材料商场，中国商场关于三元材料的需求，现已到达15600吨，其间80%用于笔记本电脑、平板电脑、手机等数码产品。三元材料如此大行动地进攻钴酸锂的“要害”，其来势汹汹的态势，不由让业内人士猜想技能路途风向正在反转。但需求留意的是，比较于三元材料，钴酸锂具有一系列功能与技能优势，更受商场喜爱。因而，大部分业内人士对现在的钴酸锂商场依然持积极态度，他们以为三元材料能否成功替代钴酸锂，商场取向起决定作用。三元材料中，钴的质量分数一般控制在20%左右。尽管三元材料到达“少钴化”的要求，本钱也得到明显的下降，可是其在压实密度、高电压、高容量、耐高温等功能方面仍与钴酸锂有必定的距离。数码设备日趋轻浮化规划，对电池容量的要求也日益提高。正极材料的压实密度作为影响锂电池容量的要素之一，钴酸锂的单晶颗粒状形状，现在可以做到4.2 g/cm3的压实密度，是作为小颗粒二次聚会体的三元材料无法幻想的高难度应战，成为三元材料拓宽蓝图的“硬伤”。事实上，现在可以满意移动设备待机要求的老练电池也只要钴酸锂电池，在消费类数码产品范畴，钴酸锂电池依然处于主导地位。尽管三元材料商场需求有所增加，但比起钴酸锂而言，其商场份额依然不可同日而语。何况三元材料在以下几个方面存在短板。 三元材料厂商多而不强。GGII计算，截止2016年末国内三元材料出货量逾越8000吨的厂商没有出现，各大厂商产品同质化严峻，均以523、111类型为主。一起受Tesla带动，国内三元动力电池掀起一场扩张高潮，材料厂商方面自2015下半年至今已新增一批三元材料厂商。未来跟着技能的不断进步，长续航路程电池需求加大，三元材料商场需求出现产销两旺时期，在利好布景下，商场将会出现一大批新进入者。中心专利缺失，低端产能重复建造。现在全球镍钴锰酸锂专利主要在美国3M及阿贡实验室手中，巴斯夫、美丽科、瑞翔等均有购买3M或阿贡实验室专利有用权，而国内专利一时相对单薄。未来大规模开展后，在出口商会发生专利胶葛。 现在国内三元材料类型以523为主。不管数码仍是动力电池用三元材料，使用量最多的仍为523类型。从电池形状上来看，国内原装三元电池遍及选用NCM523，选用叠片工艺的三源动力电池选用NCM111，其间三元圆柱的产值大于方形叠片电池。 从上图看出，三元材料未来商场中潜力巨大，现在处于上升期。跟着技能的开展，厂商的不断自我完善，未来商场用量也极有或许逾越钴酸锂。只能说逾越钴酸锂的路途比较绵长。
钴酸锂电池优劣势分析
2018-10-11 10:06:06
钴酸锂电池是以合成的钴酸锂(化学分子式LiCoO2)化合物作为正极材料活性物质的锂离子电池,在所有的充电锂电池中，钴酸锂是最早应用的正极材 料，钴酸锂电池也是循环性能最好的。一、钴酸锂电池的优势：钴酸锂电池是电化学性能优越的锂电池，容量衰减率小于0.05%,首次放电比容量大于135mAh/g,电池性能稳定，一致性好，另外，在工艺上容易合成 ，安全性能好。钴酸锂电池的工作温度为-20~55℃。二、钴酸锂电池的不足：1、钴的价格高，仅产于非洲的一部分地区，有地域纷争及价格变动的风险;2、LiCoO2的岩盐性结构，可去除的锂仅为原来比例的大约50%，就是说，过充时基本结构会发生破坏，失去可逆充放电循环，这使得钴酸锂电池存在过充安全隐患，需要附加电路保护板;3、热稳定性和毒性指标不够理想， 对策较为复杂。三、钴酸锂电池的制备，主要技术表现在锂粉的制造上：钴酸锂电池使用液相合成工艺，将锂盐、钴盐分别溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中，混合 后的溶液经加热浓缩成凝胶，凝胶体在高温下煅烧形成的粉体碾磨过筛即得到钴酸锂粉。四、钴酸锂电池的应用：钴酸锂电池因具有容易合成、电压平台高、比能量适中，特别是循环性能优越，而成为锂离子电池的主流。但是钴储量的不 足和制备中对其毒性与过充的克服，加大了钴酸锂电池的成本，因而钴酸锂的市场一般定位于便携式设备而不适用于大型动力。
电石渣制备碳酸钙工艺研究
2019-03-07 09:03:45
渣是制取聚氯乙烯(PVC)、气体时发生的工业废渣。渣中首要的物质为氢氧化钙，还含有少数的无机杂质，比方MgO、FeO和SiO2等，因为渣内含有少数的C、S、P等杂质使其呈现灰白色，并伴有浓郁的冲鼻滋味。渣中的颗粒十分的细小，粒径大约在10-15μm;渣的pH值大约能够到达12.5左右，呈现比较强的碱性。因而以渣为质料出产高需求量的超细活性碳酸钙，无疑是处理渣最好的途径。
1、渣的预处理
渣浆的预处理方法直接影响到CaCO3产品质量的好坏和渣的运用率。一般渣的预处理方法包含两种，105℃下枯燥和530℃下锻烧。挑选105℃下枯燥一方面能够除掉渣内的水分，另一方面能够使渣内的有机物和挥发性杂质分化，然后能够减小碳酸钙制品中杂质的含量。530℃下锻烧一方面是使渣内的氢氧化钙分化成氧化钙，另一方面使渣内的金属化合物转换成难溶物质。
试验标明，渣经105℃枯燥的作用最好。在这种预处理方法下所得Ca(OH)2回收率和碳酸钙白度最高。
2、渣的浸出
许多金属氢氧化物是不溶性阳离子物质，只需操控必定的碱性条件，可使系统中的金属阳离子有挑选性的沉积。依据溶度积原理，在浸取的进程中，pH操控在必定规模以内，就能够使Mg2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子先构成氢氧化物沉积，而Ca2+达不到Ca(OH)2的溶度积仍留在溶液中，过滤掉沉积即可得到不含镁、铁、锰杂质的精制Ca2+溶液。
(1)浸出
高传相等选用对渣进行杂质处理后得到球形超细CaCO3，所得碳酸钙纯度大于98%，白度大于97，均匀晶粒尺度为45nm，电镜均匀粒径约为80nm，比表面积约为32m2/g。乔叶刚等选用必定浓度的溶解渣，过滤除掉不溶性杂质，使CaCl2溶液得到净化。
(2)氯化铵浸出
卢忠远等将渣参加质量分数为J%、过量30%的NH4Cl的溶液中反响，CaCO3的回收率最高达99%，所组成的碳酸钙为针状文石型碳酸钙。
(3)甘酸浸出
袁可等选用甘酸水溶液将渣中的有用钙转变为可溶性的甘酸钙，经过碳化，组成出球形碳酸钙。其工艺与氯化钱工艺十分类似，但在氯化铵系统中，所制备的碳酸钙描摹为立方形，而在甘酸系统中，碳酸钙的描摹则为球形。两者描摹彻底不同，这或许是因为甘酸对碳酸钙的描摹有抑制作用。
3、碳酸钙的制备
(1)CO2碳化
吴琦文等以渣为质料，CO2为碳源，制备纳米碳酸钙。在其制备进程中，研讨质料的浓度、CO2气体的浓度、CO2气体的流速、反响温度、拌和速率以及添加剂的用量对碳酸钙产品粒径和晶型的影响，结果标明：质料的浓度、CO2浓度和流速对碳酸钙均匀粒径有稍微的影响，在必定的条件下可制备颗粒粒径为50nm、均匀晶粒尺度约30nm的方解石型纳米碳酸钙颗粒。
Jun-HwanBang等运用CO2微气泡发生器组成得到小尺度、高比表面积的碳酸钙，并研讨了Ca(OH)2浓度、电解质的量、CO2流量和注入方法对碳酸钙的尺度、比表面积的影响。结果标明：CO2流量的添加会减小碳酸钙粒子的尺度，或许的原因是CO2流量的添加使得剪切速率变大而且添加了CO2的涣散;运用MBG(微气泡发生器)注入CO2要比惯例的泡沫发生器制得的碳酸钙粒子更小。
(2)碳酸钠碳化
YuDong等运用微乳液作为组成途径，以碳酸钠为碳源，可控的得到不同描摹的碳酸钙。经过操控这些参数：表面活性剂的品种、陈化时刻以及W0(水与表面活性剂的摩尔比)得到了许多新颖的描摹，纳米棒、六角圆片以及类镜头像结构。碳酸钠和氯化钙量的添加会使得碳酸钙粒子形状不规则，到达必定量后不会构成微乳液。
Fang-zhiHuang等以碳酸钠为碳源，经过参加可溶性添加物的正向微乳液得到不同描摹的碳酸钙粒子。当在甘酸润饰的正向微乳液下，碳酸钙生成中空的微球粒子，然而在Mg2+润饰的正向微乳液下，得到了许多新颖的分层霞石碳酸钙晶体，比方轴型霞石碳酸钙、圆片霞石碳酸钙等等。这些不同晶相的特殊描摹碳酸钙或许是因为碳酸钙的前体(球形的或许片状的纳米粒子)在两层的模版下，自发拼装构成的，意味着咱们能够在两层模版下，经过仿生组成手法，组成得到具有特殊描摹和结构的无机或许有机一无机杂化材料。
(3)碳酸铵碳化
张宏等选用以下试验工艺条件：浸取液Ca2+浓度为0.85mol/L，(NH4)2CO3：CaCl2=0.95:1(物质的量比)，反响温度位15℃，组成得到碳酸钙的晶形为立方体，均匀粒径为50nm。试验进程发现，Ca2+浓度在1mol/L以下，跟着浓度的添加粒径线性下降，1mol/L以上则改变不明显;而且，Ca2+浓度在1mol/L以上，对渣中杂质的去除是十分晦气的。
闻琨等以渣为质料、氯化铵溶液为浸取剂、碳酸铵为碳化剂、柠檬酸为晶行操控剂，选用液相法制备了高纯度的纳米级碳酸钙。调查了钙浓度、柠檬酸的用量、碳化温度三种要素对碳酸钙晶型和粒径的影响，结果标明：钙浓度为0.6mol/L、柠檬酸与碳酸钙质量比为0.03、碳化温度为12℃为最佳工艺，所得碳酸钙粒径为40-60nm，为纯洁的方解石晶型。
4、渣碳酸钙在塑猜中的使用
聚
董卫龙等以渣为质料，或氯化铵为浸取剂提取渣内的Ca2+离子，并别离选用液相法和微乳法制备碳酸钙。选用微乳液法得到的超细活性碳酸钙与浙江菱化活性钙、纳米钙三种碳酸钙填充PP，力学功能结果标明：跟着碳酸钙含量的添加，力学功能都呈现了明显地下降，可是渣制备的碳酸钙填充PP的力学功能一直比浙江菱化活性钙、纳米钙填充PP的要高;流变功能显现渣制备的碳酸钙和浙江菱化活性钙填充PP后的熔体粘度整体比浙江菱化纳米钙填充PP的小。
单晶仲钨酸铵的制备工艺技术
2019-01-30 10:26:27
钨是战略资源，是我国的丰产元素和保护矿种。长期以来，我国出口钨的初级产品，进口高端产品，出口产品的价格仅为进口产品的1％，与我国的经济发展要求极不适应。为加快钨新材料研发进程，实现钨产品由初级向高技术含量、高附加值产品的转变，使我国钨资源优势转化为经济优势，研究高性能钨材料的制备技术具有重要的现实意义和发展前景。
由于遗传关系，仲钨酸铵(APT)的晶体特性，如晶体形貌、平均粒度和粒度分布、松装密度和流动性对后续粉末冶金产品－钨粉、钨丝和钨合金的材料性能影响极大。单晶APT因其具有优良的物理性能，是生产高性能钨材料的理想原料。首先，单晶APT粉体具有良好的流动性，由单晶APT经焙烧－氢还原制取的钨粉，在压制过程中因滑动磨擦阻力小，坯料的空洞缺陷明显降低，加工材料的力学性能大幅度提高。由于抗拉、抗断裂性能好，拉制过程钨丝的成品率为90％，而以多晶APT为原料生产的钨丝其成品率仅为70％。因此，单晶APT成为生产车用高品质钨丝的必选粉体原料。此外，单晶APT粉体具有较高的松装密度，坯料中晶粒间隙小而均匀，力学缺陷少，压实密度高，以其制取的合金材料其抗压、抗剪力、抗冲击性能优良。如以单晶APT制取的顶锤寿命是以多晶APT制取的2～3倍。由于配重作用大，单晶APT是生产装甲弹、高密度合金、微钻、数控刀片等高性能钨材料的优良粉体原料。
因此，单晶APT粉体的制备技术及其制备原理的研究，是一关键课题。国内外现有的对APT性能的研究，较多的是关注工艺条件与仲钨酸铵的粒度、粒度分布、松装密度和流动性等晶体特性的关系。笔者在探明单晶APT结晶原理基础上，研究了结晶装置、搅拌转速、温度等因素对仲钨酸铵团聚的影响。
一、试验部分
（一）试验原料及试剂
(NH4)2WO4溶液：为黑钨矿精矿经碱溶、离子交换法除杂净化转型后所得溶液，其ρ（WO3）＝285.66 g/L，pH＝9.80，c（Cl－）＝2.5mol/L，Mo、Si、P、As杂质微量。
试验过程中，溶液结晶至初始溶液体积的40％。
（二）试验仪器
DF－1集热式恒温磁力搅拌器（江苏金坛市中大仪器厂）；5312数显搅拌器（江苏金坛市中大仪器厂）；0.1mg电光分析天平（成都科学仪器厂）；721型分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；SFC－100FL麦克奥迪显微镜；红外线快速干燥器。
（三）试验装置 试验装置如图1所示。图1 制备球形仲钨酸铵的蒸发结晶装置
二、单晶仲钨酸铵的制取机理
晶粒团聚的先决条件是接触。晶粒的接触方式有2种：一是沉积于结晶器底部的堆积接触；二是悬浮于结晶溶液中的碰撞接触。其中，碰撞接触的机会大小与结晶器内流体的流动方式和溶液中固体颗粒的浓度有直接关系。
堆积接触可以通过搅拌使晶体颗粒悬浮而避免，因此，在保证晶粒处于悬浮前提下，降低以至消除晶粒在溶液中运动碰撞的机会是制取仲钨酸铵单粒晶体的前提。
由于搅拌装置和搅拌转速不同，晶粒在运动中碰撞的机会有很大不同。根据研究，在横截面为圆形的结晶器中，流体围绕搅拌轴做圆周同心层流运动时，晶粒碰撞机会最小。
流体运动是层流还是紊流，取决于流速，即搅拌速度。搅拌越慢，流体偏离紊流越远。因此，在保证晶粒不沉积的前提下，搅拌转速越慢越好。
APT晶粒的沉降速度与其粒度有关。粒度越大，越易沉降，维持其保持悬浮状态所需的转速越快。因此，结晶过程根据晶粒长大的情况，对搅拌转速进行由慢到快的控制，确定不同粒径范围，APT晶粒既不沉积也不碰撞的最佳转速是制取单粒晶形APT的技术关键之一。
APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会也与单位体积晶液中颗粒多少（即固相浓度）、晶粒大小有关。根据前期研究结果，在起始钨酸铵溶液浓度相同条件下，降低结晶前期溶液温度、搅拌转速是降低成核数量（即降低固相浓度）和晶粒生长速度（即降低晶粒粒径）、减少APT晶粒碰撞、制取单粒晶形APT的技术关键之二。
三、结果和讨论
（一）结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响
反应条件：搅拌转速70 r/min，结晶温度95℃。定性考察结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响。
结晶装置均为横截面为圆形的结晶器。根据仲钨酸铵结晶动力学理论及流体力学原理，这种结晶装置中，流体围绕搅拌轴作圆周运动，相同半径点的流体速度基本一致，基本实现流体层流。研制的结晶器与普通结晶器流体流动状态显著不同，如图2所示。图2 不同结晶器中流体的流动状态
基于上述原理，对搅拌浆进行改进。装置分为A、B、C 3种。A未进行改进，B、C分别为改进1和改进2装置。试验结果见表1。可见，经过改进的结晶装置，所得APT粉体单晶率明显升高。以下试验均在C装置中进行。
表1 结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响结晶装置APT粉体单晶率/%APT粉体粒度/μmAPT粉体松装密度/（g·cm－3）A46462.2B78351.8C85422.1
（二）搅拌转速对仲钨酸铵团聚的影响
结晶温度95℃，试验结果如图3所示。图3 搅拌速度对APT粉体团聚的影响
由图3可知：1、低搅拌速度下所得APT的单晶率较低，转速为30 r/min时，单晶率为62％。这是因为搅拌转速较慢时，APT颗粒在溶液中不能充分悬浮于溶液中，而是以堆积方式沉积于结晶器底部，这必然导致APT团聚现象发生。随着搅拌速度提高，APT团聚现象逐步得到缓解，因而APT单晶率逐步提高，并在70～90 r/min时达到最佳值，此时单晶率在86％左右。
2、随着搅拌转速的进一步提高，APT单晶率逐步下降。这是因为搅拌转速的提高必然导致结晶器内溶液的流动状态从层流变为紊流，紊流状态使悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞接触机会加大，从而导致APT团聚现象发生。
3、可以得出结论：搅拌转速70～90r/min是一个分界点。低于70r/min，溶液中的APT颗粒有部分因搅拌力不足而沉积团聚；在此范围内，溶液中的APT颗粒基本悬浮于溶液中；大于90r/min，溶液搅拌加剧，悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞加剧而团聚。因而，从结晶的整个过程来看，搅拌转速应控制在70～90r/min范围内。
（三）搅拌转速对不同时期仲钨酸铵团聚的影响
从结晶局部过程来看，搅拌速度70～90r/min并非为最佳值。如前所述，最佳搅拌速度是在保证APT晶粒不沉积前提下越慢越好。但在结晶不同时期，由于晶粒的数量和大小是不同的，因而保证APT晶粒不沉积的最慢转速也不同。因此，有必要进一步探索不同结晶时间时维持层流和阻止晶粒沉积的最佳转速。
结晶从开始到结束，APT颗粒的大小应该呈总体增大趋势，因而搅拌速度在结晶初期可以取较小值，随着结晶过程的进行，搅拌速度应逐步提高。在结晶后期，搅拌转速达到70^90 r/min总体最佳值。
结晶时间取3个点：晶核出现前，晶核出现时和晶核出现后1h。对于时间点1，取转速分别为10，20，30r/min；对于时间点2，取转速分别为30，40，50r/min；对于时间点3，取转速分别为60，70，80r/min；结晶温度为95℃。在此条件下进行正交试验。试验结果见表2。
表2 不同结晶时期搅拌转速对APT团聚的影响试验序号时间点1时间点2时间点3APT单晶率/%120406089230507093340608091420508092530606088640407092720607091830408092940506090
由表2可知：2号试验所得产品单晶率最高，即晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现1h后，搅拌转速为70r/min；结晶后期，搅拌转速控制在70～90r/min范围内。在此条件下，所得产品APT单晶率达93％。
结晶后期指的是溶液中不再形成新的晶核，即溶液的过饱和度达到了最低值。据测算，这个点溶液的密度为1.116～1.125g/cm3。结晶后期到结晶结束，仍有5～6h的结晶时间，但这段时间工艺条件的改变对APT单晶率影响很小，因为这段时间晶体已经长的比较大了，相互的碰撞不再易于团聚。
（四）温度对仲钨酸铵团聚的影响
APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会与单位体积溶液中颗粒数量的多少也有关系。如上所述，对APT单晶率影响最大的阶段是结晶前期，即从成核开始至成核结束。因此，着重研究了结晶前期不同温度对APT单晶率的影响。溶液温度仍取95℃，加速加热以缩短周期；成核终了至结晶结束，温度仍控制在95℃。
试验条件：晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现后1h，搅拌转速为70r/min；结晶后期至结晶终了，搅拌转速为80r/min。结晶前期，改变蒸汽温度，试验结果如图4所示。图4 结晶温度对APT粉体单晶率的影响
由图4可知：适当降低结晶前期的温度，APT粉体的单晶率有较大的提升空间，但温度不能降低得太多；温度为80℃时，APT单晶率达到最佳值，为96％；进一步降低温度，晶体成核率过低，晶体长大速度过快，晶粒粗大，反而对APT粉体单晶率有负面影响。
四、验证试验
根据上述试验结果，在最佳工艺条件下进行验证试验。结果表明，APT粉体单晶率大于95％，松装密度1.5～3.0 g/cm3，费氏粒度在30～60μm之间，霍尔流动性30～50s/50g。产品单晶电镜扫描图如图5所示。图5 单晶APT电镜扫描图
五、结论
采用改进的结晶装置，APT粉体单晶率明显提高。这种改进主要体现在搅拌浆上，可以促进结晶器内溶液层流的实现。所研发的单晶APT粉体制备流体层流控制技术及装置，可有效减少晶粒间的碰撞，使制备出的单晶APT粉体单晶率达90％以上。
APT粉体最佳结晶条件为：晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现1h后，搅拌转速为70r/min；结晶后期至结晶结束，搅拌转速为70～90r/min；适当降低结晶前期温度，APT粉体单晶率有较大提升空间，在结晶温度为80℃时达到最佳值，单晶率为96％。
超全面泡沫铝制备工艺汇总
2019-03-12 10:12:51
泡沫铝是一种在金属铝基体中散布有很多气泡的多孔质材料。其特殊的结构决议了它具有许多细密金属所没有的特殊功能，结构特色如： 功能特色包含： 泡沫铝功能的好坏首要取决于其孔隙率、孔径、通孔率、孔类型、比表面积等孔结构参数，而其孔结构参数首要取决于制备工艺。 因而泡沫铝的制备技能已成为新材料范畴的研讨热门。下面就泡沫铝的制备工艺做翔实介绍： 1、固态金属烧结法 用这种办法出产的泡沫铝大都具有通孔结构，这是由于大部分固相法经过烧结使铝颗粒相互联合，铝一直坚持在固态。 1.1、粉末冶金发泡法 工艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉，经紧缩得到具有气密结构的预制体，加热预制体使发泡剂分化释放出气体，迫使预制体胀大得到泡沫铝。 特色：一是与其他办法比较可用的合金成分更为广泛，有利于改进泡沫铝的力学功能;二是能够直接制作形状杂乱的部件。缺陷是该办法工艺参数区间较窄，本钱较高，制得的泡沫铝尺度有限。 1.2、散粉烧结法 此办法多用于制备泡沫铜。由于铝粉表面具有的细密氧化膜将阻挠颗粒烧结在一同，因而用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时能够经过变形手法损坏氧化膜，使颗粒更易粘结在一同;或参加镁、铜等元素在595~625摄氏度烧结时构成低共熔合金。 特色：长处是工艺简略、本钱低，缺陷是孔隙率不高、材料强度低。假如用纤维替代粉末烧结相同可制得多孔材料。 1.3、粉浆成型法 粉浆成型法是将金属铝粉、发泡剂(、氢氧化铝或)、反响增加剂和有机载体组成悬浮液，将其拌和成含有泡沫的状况，然后置入模具中加热焙烧，接着浆开端变粘，并跟着发作的气体开端胀大，终究得到必定强度的泡沫铝。 假如把粉浆直接灌入高分子泡沫中，经过升温把高分子材料热解，烧结后相同可制得开孔泡沫材料。 特色：所制得的泡沫铝强度不高并有裂纹。 1.4、烧结溶解法 铝粉与盐粉均匀混合，限制成坯，在限制进程中盐粉根本坚持原貌，铝粉发作塑性变形，填充盐粒之间的空地构成接连的网状基体。然后，将坯烧结，使网状铝基结组成一体。终究，将烧结后的坯样置于热水中，滤掉坯内盐粒即可得到均匀的开孔泡沫铝件。 特色：长处是经过挑选盐粉的形状与粒径，能够在必定规模内操控孔洞的描摹和尺度;能够经过混合粉末的体积比准确操控孔隙率;能够制作梯度泡沫材料;能够制作净形产品;设备简略，易于完成大规模出产。局限性是只能取得50%～80%孔隙规模的中密度泡沫铝;制品内易残留氯化钠，然后构成铝基的部分腐蚀;工艺周期较长。 1.5、中空三维骨架法 一种把液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中，冷却然后去除骨架的制作泡沫金属的办法。 特色：泡沫孔隙率可调，操作繁琐、本钱稍高，制品广度有限，故其推广使用受到限制。 1.6、纤维烧结法 此办法的工艺进程是首要经过机械拉拔或其他办法得到金属铝丝，接着经过粉浆浇注或机械制毡圈的办法将金属铝丝制成毡圈，然后进行烧结使之抵达所需求的强度和孔隙率。 纤维烧结法的长处：是可取得比粉末烧结更高的孔隙率;在最大孔隙度下坚持了材料的结构功能;在相同孔隙度下，此法制得的泡沫铝强度和耐性比粉末冶金法高。可是该办法本钱较高。 1.7、浸浆海绵烧结法 该办法是将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体，然后用含有待加工金属铝粉的浆液浸透(悬浮液的载体是水和有机液体)。将浸后的有机前驱体枯燥以除掉溶剂，烧结并冷却后即可得到高孔隙率的三维结构的泡沫铝。 特色：首要受有机前驱体的挑选和预处理、浆料的组成、增加剂的挑选、烧结温度等要素影响。 2、液态金属凝结法 这种办法是经过液态铝发作泡沫结构，能够经过铝液直接发泡，也能够用泡沫材料或严密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。 2.1、直接吹气发泡法 直接吹气发泡法:是首要向金属熔融液中参加SiC、Al2O3等，并均匀涣散以进步熔体粘度，然后向熔体底部吹入气体(如氮气、慵懒气体等)，在金属液中构成很多气孔后冷却凝结。 2.2、发泡剂发泡法 发泡剂发泡法是：在铝熔融体中参加发泡剂拌和均匀，加热使发泡剂分化发作气体，气体胀大而发泡，冷却后得泡沫金属。所用发泡剂一般为TiH2或ZrH2等金属氢化物。 特色：对设备要求简略，本钱低价，可完成产品的接连制备。发泡剂发泡时刻间隔短、发泡温度不易操控、气泡散布不均匀、产品重现性差等缺乏。 2.3、渗流铸造法 渗流铸造是将可移去颗粒(如NaCl)堆积在铸模中，限制成坯，经预热后浇注金属，然后将颗粒去除，制备出孔洞相互连接的通孔泡沫结构。 特色：制备工艺孔径参数可控，通孔率高、比表面积大、本钱低，适宜大规模工业出产。缺陷是由于液态金属的表面张力较高，不能彻底潮湿颗粒，然后不能彻底填充颗粒之间的空地。 2.4、熔模铸造法 熔模铸造法是将成型的高分子泡沫材料浸入到液态耐火材料中，使耐火材料充溢其空地，在耐火材料硬化今后加热使泡沫材料气化分化，构成一个具有原泡沫材料形状的三维骨架，将金属铝液浇注到铸型内，凝结后把耐火材料去除就能够得到具有三维网状通孔的泡沫铝材料。 2.5、固体-气体共晶凝结法 许多金属液体能与气体(如)构成共晶体系，假如在高压气氛中熔化这些金属，就能够得到含有过饱和的均匀熔体。在随后的冷却凝结进程中，这种熔领会发作共晶改变而分化为固相和气相。定向凝结时，由于在固相和液相中溶解度不同较大，过饱和的将从固相中分出构成气泡，然后取得所需求的泡沫铝。 特色：准确操控冷却条件(压力、冷却速度、散热方向)能够取得各种孔隙形状的各向同性和各项异性的高孔隙度泡沫铝。 2.6、增加球料法 增加球料法是在铝合金熔液中参加颗粒或中空球，加以强化拌和，并且在熔体仍处于相对活动时进行铸造，然后得到铝合金与颗粒的复合体，然后溶解去除铝合金团体中的可溶性颗粒，终究得到一种连通孔泡沫铝。 特色：液态金属的表面张力较高，不能彻底潮湿颗粒或中空球，然后不能彻底填充颗粒之间的空地。则所得泡沫铝结构接连性较差。 3、金属堆积法 3.1、电堆积法 原理是以预处理过的泡沫塑料为阴极，工业纯铝板为阳极，在烷基铝溶液中电镀制成泡沫铝。 特色：简单操控孔隙结构、孔径小、孔隙均匀、孔隙率高，且其隔热和阻尼特性优于铸造法出产的泡沫铝。可是该办法工序长、操作繁琐、本钱稍高，制品厚度有限，故其推广使用受到限制。 3.2、气相蒸腾堆积法 该办法即在较高的慵懒气氛(102～104Pa)中缓慢蒸腾金属铝，蒸腾出来的金属原子与慵懒气体分子磕碰、散射，敏捷失掉动能，这一进程在微观上表现为金属蒸汽温度下降。接着蒸腾出来的金属原子在未抵达基衬前便相互结合构成原子团簇，故在蒸腾进程中可看到“金属烟”。这些团簇在慵懒气体的携带下持续降温并堆积在基衬上，由于温度低原子难以搬迁或涣散，所以“金属烟”微粒仅仅疏松的堆砌起来构成多空泡沫结构。 特色：金属泡沫的构成受金属材料、加热功率、慵懒气体气压、蒸腾源加热器类型及其与基衬间隔、基衬材料等多种要素影响。其间加热功率、慵懒气体气压和慵懒气体流量是最重要的操控参数。 3.3、喷溅堆积法 喷溅堆积是选用喷溅技能把加有慵懒气体的粉末均匀地喷射到铝合金金属上，并加热到金属的熔点，使加在金属中的气体胀大并构成一个个均匀散布且细密的小孔，冷却后即得具有细密网状的泡沫铝制品。 特色：经过操控堆积中慵懒气体的分压，能够操控所得产品的孔的体积分数。 3.4、熔融盐电镀法 以泡沫塑料为电极阴极，铝板为阳极，在熔融盐中经过电堆积制得泡沫铝的一种办法。 特色：泡沫铝孔隙率高、孔隙均匀。 4、其它 此类办法首要用于科研或许小批量试制，在工业出产中使用并不多。 二次发泡法 二次发泡法是一种归纳了粉末冶金发泡法及熔体发泡法长处的泡沫铝制备办法，其技能工艺道路是在铝熔体中参加增粘剂(Ca、Al2O3等)拌和均匀，在适宜的温度和粘度条件下参加发泡剂(预处理好的TiH2)，涣散均匀，在TiH2未分化前将熔体铸入模具中快速冷却凝结，即得到发泡前驱体。当发泡前驱体受热抵达必定温度时，前驱体中TiH2开端分化并发泡，终究制得泡沫铝。 金属空心球法 该办法是将一个个的金属空心球经过烧结粘结到一同而构成多孔结构。金属空心球能够经过化学组成和电堆积的办法在高分子球的表面镀上一层金属，然后把高分子球去除而得到。 泡沫铝的制备工艺较多，各种办法各有好坏，在实践出产中熔体发泡法、渗流铸造法、粉末冶金发泡法、电化学法等使用较广泛。而其他的工艺首要作为科研或小批量试制等使用。
碳酸锂工艺
