镓
2017-07-03 10:40:29
镓是灰蓝色或银白色的金属。熔点很低,沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势,在空气中很稳定。应用领域制造半导体氮化镓、砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元;纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质;高温温度计的填充料;有机反应中作二酯化的催化剂。工业用途镓的工业应用还很原始,尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。镓化合物,尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意。没有能利用的精确的世界镓产量数据,但是临近地区的产量只有20吨/年。镓-68会发射正电子,可以用于正电子断层成像。镓铟合金可用于汞的替代品。医学应用在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后,美国国家癌症学会指出稳定的镓对于啮齿动物的肿瘤很有疗效。这曾在癌症病人身上试验过。当服用剂量为750mg/kg时,镓对人的肾脏有害。不停的灌输镓的配制药品可以降低镓对肾小管的毒性。制备方法可由铝土矿或闪锌矿中提取。 最后经电解制得纯净镓。主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取。工业生产以工业级金属镓为原料,用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯,制得高纯镓。 电解法 以99.99%的工业级金属镓为原料,经电解精炼等工艺,制得高纯镓的纯度≥99.999%。以≥99.999%的高纯镓为原料,经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯,制得高纯镓的纯度≥99.99999%。储存方法由于液态镓的密度高于固体密度,凝固时体积膨胀,而且熔点很低,储存时会不断地熔化凝固。所以使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费,镓适合使用塑料瓶(不能盛满)储存。想要了解更多关于镓相关资讯,请继续浏览上海
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镓常识
2019-03-14 09:02:01
镓是一种银白色的稀散金属,密度5.904,熔点29.78℃,沸点2403℃,质软性脆。镓的化学性质不生动,镓在空气中构成氧化物表面膜,使它适当安稳,常温下不好氧、水发作反响,与稀酸效果缓慢,但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及,它也溶于强碱中生成镓酸盐,因此镓是的。镓与卤素效果时,生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下,镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响,生成的化合物都具有半导体性质。 镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。 镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴,是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管,用磷化镓制成的绿色发光管等,已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料,用于光导纤维通讯,还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能,可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
镓矿
2019-02-11 14:05:30
元素描绘:
银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构,纯液体有明显的过冷的趋势,能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆,在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱;与沸水反响剧烈,但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时,胀大率为3.1%,宜存放于塑料容器中。
元素来历:
它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。
元素用处:
用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业,发光二极管和激光二极管。
元素辅佐材料:
在化学元素周期系树立的过程中,性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到,在铝族中,在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端,他用分光镜寻觅这个元素,分析了许多矿藏,可是都没有成功。直到1875年9月,布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验,证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7,而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9~6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素,证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium,元素符号定为Ga。
镓的发现不仅是一个化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重,使化学元素周期系得到赞扬和供认。
镓的性质
其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属(稼、、)之一。凝结时过冷现象明显,在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度,凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能,在挨近-273℃时,电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似,能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼,常和铝、锌、锗的矿藏共生,没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高,铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在,氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。
镓的价格
2017-06-02 16:10:13
美国国内
金属
镓
现货
仍然紧张,基本上每个供应环节都无法满足需求。目前金属镓市场仍处于传统淡季,但因为现货短缺推动镓的价格维持高位。 目前金属镓市场价格徘徊在540-575美元/公斤,比上周上涨了20美元/公斤,和2009年3、4季度的最低价格320-330美元/公斤相比几乎上涨了220-230美元/公斤。 美国市场人士表示,由于大部分金属镓的销售都是通过长单执行,随着第四季度的临近,市场供应短缺的瓶颈可能更加严重。由于砷化镓晶片和LED显示屏需求强劲,镓的下游用户可能增加第四季度原料的采购量。 “我认为第四季度购买量会增加20-30%,”美国最大的镓供应商之一说。“一些消费商会开始争夺现货,因为他们的需求已经超过了合同供给量。我不认为每个人在年初时都会预见到这些事情。” 该供应商目前金属镓的报价在550美元/公斤左右。他认为现在的问题依然是逐渐减少的供应满足不了强劲的需求。虽然他们有一些现货,但优先考虑的是保证老客户供应。 金属镓是铝土矿冶炼的一种副产品,并不需要大量资金或时间去建造另外的设备。预计开动一台炉子生产金属镓到供应市场,需要2-3个月的时间。不过,目前为止今年还没有新的生产项目的报道,所以最早要到第四季度初金属镓的市场供应会有所缓解。 美国另一供应商说:“现在来自各个下游行业的需求都很强劲。LED显示屏、手机行业都在复苏,这些行业将需要更多的镓。尽管这些镓的下游需求并非来自美国,但国际市场需求仍超过供给,导致国际市场价格不断上涨。” 该供应商金属镓报价550-560美元/公斤,但是因为手里没有货,最近两周没有交易。“因为是夏休,市场很平静,到9、10月份才能真正看到一些交易,”他说。“只不过到时价格和市场到什么程度就只能靠猜测了。” 分析预测现货短缺是推动镓价火箭发射的助燃气,诸如太阳能等新兴产业未来对镓的需求会更多,那时镓的价格计会继续大幅增长,我们仍对镓价短期内走高充满信心,并长期看好镓价的走势。 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。
镓知识
2019-03-08 11:19:22
镓是一种银白色的稀散金属,密度5.904,熔点29.78℃,沸点2403℃,质软性脆。镓的化学性质不生动,镓在空气中构成氧化物表面膜,使它适当安稳,常温下不好氧、水发作反响,与稀酸效果缓慢,但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及,它也溶于强碱中生成镓酸盐,因此镓是的。镓与卤素效果时,生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下,镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响,生成的化合物都具有半导体性质。
镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。
镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴,是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管,用磷化镓制成的绿色发光管等,已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料,用于光导纤维通讯,还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能,可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。
镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。
稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。
稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。
我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
镓的用途
2017-06-02 16:10:40
镓的用途用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。也用来作有机合成的催化剂。镓是银白色
金属
。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构,纯液体有显著的过冷的趋势,可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆,在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱;与沸水反应剧烈,但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时,膨胀率为3.1%,宜存放于塑料容器中。汉字镓是指一种稀有蓝白色三价金属元素。高纯镓:high purity gallium,一般杂质总含量在10-5以下的 高纯镓金属镓。按镓含量分为5N,6N,7N和8N共四种级别。质软,淡蓝色光泽。熔点29.78℃。沸点2403℃。斜方晶型,各向异性显著。0℃的电阻率沿a,b,c三个轴分别为1.75×10-6Ω•m,8.20×10-6Ω•m和55.30×10-6Ω•m。超纯镓剩余电阻率比值ρ300K/ρ4.2K为55 000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域,是制取各种镓化合物半导体的原料,硅、锗半导体的掺杂剂,核反应堆的热交换介质。镓的用途在化学元素周期系建立的过程中,性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到,在铝族中,在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始,他用分光镜寻找这个元素,分析了许多矿物,但是都没有成功。直到1875年9月,布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验,证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7,而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9~6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素,证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium,元素符号定为Ga。 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。
镓的应用
2018-12-10 09:46:24
镓是一种价格贵重的稀散金属,应用范围比较广泛。最重要的用途是它和As、Sb、P等组成的二元化合物能被用作半导体材料,镓还可用于低熔点合金、超导材料、原子反应堆中的热载体等。
镓的氧化物是一种多功能材料,在磁学、催化、半导体和光学领域都备受关注,除用做计算机内存、磁泡存储元件的芯片外,还广泛用于隐藏式通讯、红外线辐射二极管振荡器、铁磁材料、光电材料、荧光材料等领域。镓盐可用做催化剂、用于制备治疗癌症及骨质疏松等病症的药物,市场前景较好。(Fiona)
镓的来历
2019-11-06 13:35:09
镓是化学史上第一个从理论预言到在自然界中被发现验证的化学元素。1871年,门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个空隙尚未被占,他预测这种不知道元素的原子量大约是68,密度为5.9 g/cm³,性质与铝相似,他的这一预测被法国化学家布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)证实了。布瓦邦德朗利用光谱剖析发现在铝和铟之间缺少一个元素,并从1865年开始用分光镜寻找这个元素,他剖析了许多矿藏,但都没有成功。直到1875年9月,他在闪锌矿矿石(ZnS)中提取锌的原子光谱上观察到了一个新的紫色线,所以断定这是一种新元素,并于同一年经过电解镓的氢氧化物得到了这种新的金属,他将此物质命名为gallium,元素符号定为Ga。
镓的用途
2019-10-30 16:13:24
目前,我国金属镓的消费领域包含半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性资料等,其中半导体行业已成为镓最大的消费领域,约占总消费量的80%。随着镓下游应用行业的快速发展,尤其是半导体和太阳能电池领域,未来对金属镓的需求也将稳步增长。
镓矿选矿介绍
2019-02-25 09:35:32
元素描绘:
银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构,纯液体有明显的过冷的趋势,能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆,在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱;与沸水反响剧烈,但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时,胀大率为3.1%,宜存放于塑料容器中。
元素来历:
它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。
元素用处:
用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业,发光二极管和激光二极管。
元素辅佐材料:
在化学元素周期系树立的过程中,性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到,在铝族中,在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端,他用分光镜寻觅这个元素,分析了许多矿藏,可是都没有成功。直到1875年9月,布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验,证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7,而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9~6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素,证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium,元素符号定为Ga。
镓的发现不仅是一个化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重,使化学元素周期系得到赞扬和供认。
镓的性质
其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属(稼、、)之一。凝结时过冷现象明显,在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度,凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能,在挨近-273℃时,电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似,能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼,常和铝、锌、锗的矿藏共生,没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高,铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在,氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。
金属镓的用处
2019-09-20 15:15:13
金属镓是一种银白色的稀有金属。1875年,法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提金属镓,镓的发现不仅是一个化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重,使化学元素周期系得到赞扬和供认。大多数都用在电子工业和通讯范畴,是制取各种镓化合物半导体的质料,硅、锗半导体的掺杂剂,核反应堆的热交换介质。
铜铟镓硒
2017-06-06 17:50:12
铜铟镓硒主要用于生产太阳能电池。铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点,光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首,接近于晶体硅太阳电池,而成本只是它的三分之一,被称为下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池,是近几年研究开发的热点。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对于外观有较高要求场所的理想选择。由于铜铟镓硒薄膜太阳电池具有敏感的元素配比和复杂的多层结构,因此,其工艺和制备条件的要求极为苛刻,
产业
化进程十分缓慢。仅在数年以前,薄膜光伏(Thin Film Photovoltaics,以下简称TF PV)技术在光伏
产业
中还只能用“微不足道”来形容,只是在诸如计算器这样一些简单的产品中得到应用。除非晶硅外,一些TF PV材料还只是刚刚走出实验室。 但在今天,TF PV已经是PV技术中最耀眼的一员,其生产份额不断扩张。起初,这一
市场
是由于晶硅的短缺而得以发展,但如今短缺现象已经结束,TF PV则以其低成本、低重量和灵活性而继续发展。而且,除了非晶硅外,铜铟镓硒(CIGS)具有TF PV的所有优点,能量转换效率也并不远逊于传统PV,碲化镉太阳能面板已经出现了繁荣局面。根据美国NanoMarkets公司2008年3月发布的白皮书《走向成功的薄膜光伏》及之前出版的《薄膜、有机、可印刷光伏
市场
:2007-2015》研究报告中的
预测
,由于采用简单印刷和roll-o-roll(R2R)制造工艺降低了成本,新产能的增加,以及通过技术改进提高了效率,这些都将使得薄膜光伏成为PV
市场
的主要角色,TF PV太阳电池将取代目前
市场
上由传统的晶硅制造的PV面板而成为主流技术。铜铟镓硒发展态势 随着近年来能源
价格
如火箭般上窜,加之PV
价格
的滑落,PV领域的成长非常显著,有些观察家声称PV最终可满足美国能源需求达20%之多。 与传统PV比较,TF PV因用于制造薄膜电池的材料较少,因而成本更为低廉。TF PV的制造是将由光电材料构成的薄层沉积于衬底,这就大大减少了原料的使用。新生产工艺的出现,包括roll-o-roll和印刷技术,又可以进一步降低成本。 铜铟镓硒性能方面,在不久的将来薄膜技术效率的显著提高已成为大势所趋。例如,CIS/CIGS的效率已经可以和传统PV相提并论。但尽管已取得某些进展,薄膜技术和传统PV的效率之间仍存在一定差距,且在某些情况下差异明显。其结果是:TF PV必须与传统PV在成本基础上竞争,或者TF PV需要在性能基础上创造出新的应用。想要了解更多关于铜铟镓硒的资讯,请继续浏览上海
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镓的基本知识
2019-03-12 11:03:26
镓是一种银白色的稀散金属,密度5.904,熔点29.78℃,沸点2403℃,质软性脆。镓的化学性质不生动,镓在空气中构成氧化物表面膜,使它适当安稳,常温下不好氧、水发作反响,与稀酸效果缓慢,但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及,它也溶于强碱中生成镓酸盐,因此镓是的。镓与卤素效果时,生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下,镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响,生成的化合物都具有半导体性质。 镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。 镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴,是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管,用磷化镓制成的绿色发光管等,已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料,用于光导纤维通讯,还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能,可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
铜铟镓硒薄膜
2017-06-06 17:50:12
铜铟镓硒薄膜主要用于太阳能电池的生产.铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的制造 用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制,进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现,在一个溅射周期中,Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大,其次是In靶溅射时间,非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测,合金相主要为Cu11In9。铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的应用 铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有很大
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。 铜铟镓硒电站的建设已经达到兆瓦级水平,据瑞士的SolarMax光伏并网逆变器公司提供的资料,2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦铜铟镓硒电站,并成功运行。这必将加快CIGS的商业应用。当前全球大环境景气不佳,传统硅晶太阳能电池厂正面临售价跌破成本压力,但铜铟镓硒薄膜太阳能电池具成本优势,逐步崭露头角。全球经济衰退意味着投资风险的加大,而中外风投却在这时不惧风险,集体逆市投资太阳能薄膜电池。薄膜电池已成为国内光伏领域新的投资热点。其中CIGS转换效率足以媲美传统太阳能电池,加上稳定性和转换效率都已相当优异,被视为是相当具有潜力的薄膜太阳能电池种类。未来几年,铜铟镓硒薄膜太阳能电池的销售将会加速增长,到2015年,CIGS将占薄膜太阳能电池
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的43.3%。想要了解更多关于铜铟镓硒薄膜的资讯,请继续浏览上海
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新技术利用水与铝和镓合金反应生产氢气
2019-02-28 09:01:36
美国印第安那州的科学家们正在开发一种新式的产氢技能,利用水与铝和镓合金反响出产。 普度大学的科学家们表明:是一种不会发作污染的清洁动力,它被广泛应用于从高尔夫球车到潜水艇等各个领域。当水与这种合金反响时,铝会招引氧、开释氢,从而将水分化。普度大学的研究人员们现在正在研发这种合金颗粒,以便能够放置在容器中,一旦需求就能够与水反响生成。 研究人员陈述称:镓是这种合金中的要害组分,由于铝在正常情况下与氧气触摸会发作反响而在其表面构成氧化膜,而镓会阻挠这种氧化膜的构成。发明晰这个工艺的电子和计算机工程教授JerryWoodall表明:镓能够削减氧化膜对铝的保护性,使得水与铝的反响得以继续,直到一切的铝都产氢反响彻底。 该项研究结果将于9月7日在加州举办的第二届动力纳米世界会议期间发布。
美国开发出铝镓合金制氢新工艺
2019-02-28 09:01:36
据悉,较近,美国普度大学的研究人员开宣布一种运用铝镓合金加水制作的新工艺。这项技能具有广泛的动力潜在用处,包含为轿车供给质料、潜水艇供给燃料等等。
该技能经过向铝镓合金注水方式出产。铝镓合金与水发作反响后,铝把水分化,带走氧气释放出。现在研究员现已开宣布一项制作铝镓合金微粒的新工艺,这样就能够把组成微粒放到水箱中发作反响,然后发作需求的量。
合金中的镓是要害成分,由于铝和氧结合后在铝的表面构成一层氧化铝膜,而镓能阻挠这个膜的构成,使反响继续下去,直到一切的铝都被用来发作。专家以为,运用此项技能制氢,将战胜氢贮存和运送两大妨碍,因而具有广泛的运用远景。收回质料降低本钱
铝镓合金与水反响,铝变成氧化铝,废氧化铝可收回再处理成铝。再生铝要比挖掘铝土矿出产铝廉价得多。研究人员发现,运用标准工业技能设备收回氧化铝的本钱远低于原先的估量,将纯氧化铝收回成铝的本钱为每公斤44美分,这与汽油比较极具竞争力。
例如,一辆装备标准内燃发动机的中型轿车跑完350英里的旅程,假如运用汽油,将花费66美元(汽油报价以0.73美元/升计),而运用铝镓合金反响器时,则只需花费70美元。假如在运用铝镓合金反响器时,再装备一个50%效能的燃料电池,其本钱能够下降到28美元。
合金中的镓是慵懒金属,这意味着它也能够被收回和重复运用。这一点特别重要,由于现在镓比铝要贵得多。此外,在用铝土矿出产铝的一起,镓一般作为废弃物被浪费了,因而低本钱的镓能够作为铝土矿废品来购买。反响进程能够运用低纯度的镓,低纯度镓的本钱要比用于电子职业的高纯度的镓低好多倍。
别的,改动合金制成工艺可使合金中的金属成分的份额发作改动,也可大大降低本钱。研究人员发现,经过缓慢冷却熔体合金而制成的颗粒中,含有80%的铝和20%的镓,而原先运用快速冷却的办法制成的颗粒中铝和镓的份额简直正好相反。这种颗粒在枯燥的空气中具有很好的稳定性,能和水快速反响发作氢。用这样的合金颗粒分化水,具有很好的商业可行性。
按此工艺,美国现存的铝可发作100亿瓦的能量,能满意美国35年的电力需求。假如运用报价低于22美元/公斤的不纯镓来制氢,已知镓的储量也满足10亿辆轿车的工作需求。简洁环保运用广泛
依照美国动力部拟定的开展代替燃料方案要求,2010年,燃料电池轿车的储氢设备要到达以下目标:氢与储氢设备的分量比(氢密度)到达6%。假定反响发作的水有50%被收回后再循环参加反响,这种新合金设备就将具有大于6%的氢密度,完全符合美国动力部的上述目标要求。
新的制氢技能使人们有或许制作一种无污染怠速工作的柴油货车。一般,货车司机在交货或泊车时常常要坚持发动机工作,以给空调体系供给电力,但这种怠速空转会形成严峻的空气污染。研究人员方案将货车规划成在行进时运用柴油作燃料,而在泊车时则运用氢作为燃料。燃氢发动机或运用氢为动力的燃料电池排出的废物仅仅水,这样就能够处理柴油货车空转形成的污染问题。
该技能还十分适用于潜艇,由于它不排放有毒气体,可用于密闭空间,然后不会危害艇员的健康。将该技能运用于海事作业的另一个优点是,你不需求去吊水。
一个正在迅速开展的商场是运用氢来驱动的应急便携式发电机,这种发电机有或许在一两年内问世。其它潜在的运用还包含草坪割草机和个人电动车辆,如高尔夫球车、电动轮椅等。专家猜测,在未来三四年内,高尔夫球车将装有铝镓合金反响器,用户只需加水就可发作氢,用燃氢发动机来驱动高尔夫球车。
镓矿的提取技术
2019-01-18 11:39:40
一、镓矿床主要工业类型及赋存状态
(一)主要工业类型
在自然界中镓常以微量元素与铝、锌、锗的矿物共生。镓的地壳丰度为15×10-6,比其它分散元素的地壳含量高出1~2个数量级;镓在锗石中含量较高,铝土矿和闪锌矿中也含有少量的镓。
目前我国尚未发现独立的镓矿床。而且在目前已知的富镓矿床中,一般的富集系数约4~5,只有在少数矿床的闪锌矿和赭石中其富集系数可高达约330,与其他的分散元素成矿作用无法相比。
镓矿床的主要工业类型有:含镓铝土矿矿石;含镓铜、锌矿石与其它多金属矿硫化物;含镓煤矿。
(二)赋存状态
镓总是以类质同相形式存在于有关的矿物中,不会形成独立的具有单独开采价值的镓矿床,只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收利用。
河南、吉林、山东、广西等省区的镓主要赋存在铝土矿中;黑龙江、云南等省的镓主要赋存在煤矿或锡矿中;湖南等省的镓主要赋存在闪锌矿中。
四、提取方法
1.以副产品的形式提取镓。目前,工业上镓主要以副产品的形式从处理铝土矿生产氧化铝时的铝酸钠循环液中以及闪锌矿湿法炼锌工艺的粗锌蒸馏残渣中提取,也可以从煤焦化烟尘中回收。
2.萃取法提取镓。在一定的酸度下,采用药剂P538可以从Ga、In与伴生元素如Zn、Co、Cd、Ni以及碱金属和碱土金属的硫酸体系中取到Ga、In、Ti,用一定的反萃取剂可以分别萃取出Ga、In、Ti,并能实现Ga、In、Ti的有效分离。
钨铜合金的制备方法--粉末冶金
2019-05-27 10:11:36
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为质料,通过成形和烧结,制作金属材料、复合材料以及各种类型制品的技术技能。粉末冶金法与加工陶瓷有类似的当地,因而,一系列粉末冶金新技能也可用于陶瓷材料的制备。因为粉末冶金技能的优势,它已成为处理新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着无足轻重的效果。粉末冶金具有共同的化学组成和机械、物理功用,而这些功用是用传统的熔铸办法无法取得的。运用粉末冶金技能能够直接制成多孔、半细密或全细密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削技术。(1)粉末冶金技能能够最大极限地削减合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造安排。在制备高功用稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新式金属材料(如AlLi合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的效果。(2)能够制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱满固溶体等一系列高功用非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学功用。(3)能够容易地完成多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本加工高功用金属基和陶瓷复合材料的技术技能。(4)能够加工普通冶炼法无法加工的具有特殊结构和功用的材料和制品,如新式多孔生物材料,多孔别离膜材料、高功用结构陶瓷磨具和功用陶瓷材料等。(5)能够完成近净形成形和自动化批量加工,然后,能够有用地下降加工的资源和能源消耗。(6)能够充分利用矿物、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、收回废旧金属作质料,是一种可有用进行材料再生和综合利用的新技能。咱们常见的机制作刀具,五金磨具,许多便是粉末冶金技能制作的。
钛铝合金制备加工技术
2018-12-29 11:29:12
钛铝合金的制备加工技术主要有如下几种:
(1)铸锭冶金技术;
(2)粉末冶金技术;
(3)快速冷凝技术;
(4)复合材料技术。
钛铝合金铸锭冶金技术存在铸锭成分偏析和组织不均匀等问题;快速冷凝技术制备的钛铝合金粉末,化学成分稳定,工艺性能良好,但随着热处理温度的变化,粉末的显微结构和显微硬度会发生相应变化复合材料技术制备的钛铝合金显示出良好的强化性能,但横向性能、环境抗力等问题仍有待解决;粉末冶金法可制备组织均匀、细小的制件,且可实现制件的近净成形,可有效解决T-i Al金属间化合物合金难于加工成形问题。目前主要制粉方法有两种:元素粉末法和钛铝预合金粉法。目前国内学者多采用元素粉末法制备钛铝合金。
在镁合金表面制备铝基涂层
2019-01-10 09:44:09
镁是较轻的金属结构材料,具有良好的导热性、电磁屏蔽性、抗冲击减震性及比强度高、比刚度高、无毒、可回收和易加工等特点,具有广阔的应用前景。但是,镁合金的电极电位远低于零,是工业合金中较低的,且镁的氧化膜疏松多孔,使其具有极高的化学和电化学活性,因此抗腐蚀性能差。另外,镁合金的硬度低,耐磨性能较差。这些缺点极大地制约了镁合金在工程领域中的应用。如何有效地提高镁合金的耐磨抗蚀性能,成为当今镁合金材料工业应用中亟待解决的关键技术难题,而镁合金表面处理是较有希望的研发方向。 在镁合金表面制备Al涂层,可以提高镁合金的耐蚀性能,这是因为:(1)Al涂层表面容易形成一层致密坚硬的Al2O3膜,其在大气中具有自修复性,可起到对基体材料的保护作用;提高铝铝镁合金中的Al含量,可以成倍甚至几十倍地增加镁合金的耐蚀性能;同时,在镁合金表面的铝涂层的形成过程中,涂层中Al元素会向基体镁合金方向扩散,提高镁合金中的Al含量,使镁合金自身耐蚀性能得到提高;(2)Al是镁合金中常见的合金元素,其加入不会影响镁合金的回收利用,且Al是环境友好型材料,无污染,有利于回收;(3)Al与Mg可形成金属间化合物,具有较好的耐蚀和耐磨性;(4)在众多元素中,Al与Mg的化学位较接近,二者形成腐蚀原电池的破坏性较小。 有学者利用铝、镁热膨胀系数相近(Al的热膨胀系数为23μm/℃;Mg的热膨胀系数为26μm/℃)的特点,采用高速电弧喷涂技术在AZ91镁合金表面制备铝基非晶纳米晶复合涂层以实现对其表面防护的作用。结果表明,采用高速电弧喷涂技术制备的Al-Ni-Y-Co涂层中存在非晶、纳米晶和晶化相,涂层组织致密,与镁合金基体的结合强度大于25MPa,孔隙率小于2.0%,平均显微维氏硬度值大于300HV0.1,且在质量分数为5%的NaCl水溶液中表现出优于纯Al涂层的耐蚀性能。 但是,多项报道指出,在镁合金表面获得的Al涂层,往往存在孔隙率较大、结合强度不高的问题,需要采用封闭处理、热压处理或阳极氧化等技术来提高涂层的耐蚀性能,才可实现对镁合金基材的表面防护。例如,采用电弧喷涂技术在AZ91镁合金表面形成Al防护层,结果表明,未封孔的涂层试样腐蚀比原始镁合金还严重,而封孔处理后Al涂层的耐蚀性有很大提高。实验表明,经过热压和阳极氧化后处理后,涂层的耐蚀性可明显提高,其腐蚀电流密度可下降4个数量级。分析发现,处理的涂层表面形成了致密的Al2O3保护膜。
镓为什么能够腐蚀金属
2019-09-20 15:15:21
金属之间有生成合金的趋向。合金便是不同金属间的互溶现象。一般金属间构成合金需求很高的温度。但有些金属间并非需求高温,例如水 银在常温下就能够与多种金属构成合金。镓也有这种功用,由于家的熔点很低,在30摄氏度就成为了液态,这种液态的镓就能够与其他金属生成合金,也便是对其他金属有溶解的效果,对其他金属形成腐蚀。所以镓不能装在金属容器中。
金属镓的生产、应用现状和前景
2019-03-04 11:11:26
镓是一种较年青的金属,1875年才被发现。因其稀疏且涣散,直到1915年才真实提炼出来。其时以为,这种熔点低而贵的金属简直没有什么用处。美国到了1943年才将镓作为副产品少数出产,我国则到了1957年才作为副产品少数出产。从那时起,各国在建造氧化铝工厂时,都顺便建有镓出产车间以综合利用资源;我国直到20世纪末,才有山东铝厂出产镓。
一、镓的用处与商场
各国对金属镓的爱好源于20世纪60年代初,作为一种新式优质半导体的研讨热鼓起,但真实大规划的出产是在20世纪80年代。跟着半导体器材研讨的老练,化合物半导体的优异功能不断被发现,微波器材、激光器和发光二极管很多出现,尤其是20世纪90年代初,蓝色LED的研讨成功,激发了白色LED的开发,“照明革新”开端了。所以,对镓的需求急剧添加,加上商业炒作,镓的身价乃至上涨4倍以上。
经过近20年的尽力,白色LED照明技能已取得日新月异的开展,加上节能环保的优势,国际各国政府都给予大力拔擢。由于可预见的效益,对的研讨和出产现在已大部分转向了LED工业。用于通讯工业的晶体
2005年以来的几年中,尽管全球镓的需求量只添加了26.68%,但运用的结构发生了很大的改变,本来金属镓用于制作GaAs、GaP体材料,作为体材料添加的速度有限,但器材的开展是以薄膜化为特征的。LED、集成电路、激光器和太阳能电池,都采用了在衬底片上成长单晶薄膜的工艺成长GaAs、GaSb、GaN,且用的都是三甲基镓(TMG)。尽管规划很大,但以镓的分量来核算,毕竟是少的。
化合物半导体器材开展的气势越来越迅猛,由于它契合节能和环保的特色,估计往后每年将以20%~25%的速度添加,所以对镓的需求也会稳步添加。
未来估计,我国的需求添加速度将高于全球。一是由于我国本来根底比较单薄,以LED为例,本来芯片95%都是进口的,为了赶上半导体照明这场工业浪潮,国家成立了和谐办公室,同意成立了八个半导体照明演示基地;几年中,LED芯片的自供率已到达了60%,但白光LED的功率、本钱与国际发达国家还有很大距离,国家已投入越来越多的力气,大力开展LED工业。二是国外闻名的衬底公司AXT移址北京,带动了国内晶片的出产;本年,两家首要的外资晶片厂运用的金属镓将到达40~50吨,详见表1、表2。
表1 2005~2009年全球商场对镓的需求量 (单位:吨)补白:*表中我国一家以外贸方法结算的厂商用量未包含进来。
表2 往后五年全球和我国商场对镓的需求量预 测值(单位:吨)资料来历:我国有色金属工业协会,2010年6月。
二、镓出产和运用的开展趋势
(一)出产
全球从事镓出产的单位有30多家,但原生镓的出产首要会集在一些大的氧化铝厂和大的有色金属冶炼厂,如表3所示;其间,90%的原生镓来自氧化铝厂。
表3 全球出产镓的国家和首要厂商
据2005年计算,全球原生镓的出产能力约为423吨,其间加拿大50吨、德国35吨、法国50吨、匈牙利8吨、俄罗斯18吨、乌克兰3吨、捷克斯洛伐克8吨、日本100吨、哈萨克斯坦20吨、澳大利亚50吨和甲国80吨。
镓的产值受主体金属的出产状况限制,由于镓在矿藏中是以伴生状况存在的,在主体金属冶炼中经过综合利用而回收取得镓。实践上,全球的原生镓产值从没有超出过200吨,由于消耗量中还有适当一部分是再生镓。由此可见,从产能看,镓需求量的添加,原材料完全能够得到满意;别的,还有适当大的一部分氧化铝厂,迄今仍未树立镓的综合利用车间。
近5年来,我国以为主的化合物晶片工业敏捷扩展,尤其是近两年来,增势更为迅猛,并且还将以更快的速度开展。所以,对镓的需求也急剧添加。
为适应商场的需求.出产镓的厂商数量和规划也敏捷添加。现在,出产原生镓的单位除了本来的山东铝厂、山西铝厂吉亚公司、郑州长城铝业公司、贵州铝厂四家氧化铝厂和株洲冶炼厂(综合利用)外,三门峡市的开曼铝业公司、东方期望(三门峡)铝业公司、山西万荣的方园公司等纷繁兴起,产能都在20吨以上。方园公司的三个出产分厂总产能达40吨以上,同属杭州锦江集团的山西孝义化工公司又在兴修产能为20吨/年的项目,这些民营厂商的总产能挨近100吨,并且,有75吨现已量产,大大超越了国有厂商(包含合资)的产值。展望往后5五年,我国的镓商场将逐步被这些民营厂商所操纵,从而将影响全球的镓商场。
在锗铟镓中,镓和锗的量远远小于铟。高纯镓的国家标准现已拟定很多年,可是在2002年一向没有实践产品,2002年南京金镁镓业有限公司出产了第一批高纯镓。镓的深加工现在首要有三个厂商:四川峨眉739厂,一年大约出产1吨多左右,产品做到6N. 7N;山东铝厂研讨院,尽管批量出产高纯镓,可是大部分是5N以下的;南京中锗科技公司的合资厂商-南京金镁镓业有限公司,现在其镓的纯度是国际上公以为质量最好、产能最大的,能够到达8N以上,产能60吨,本年估计50吨。
(二)运用
江苏南大光电材料股份有限公司、大连光亮和电交易有限公司是国内唯有的两家做三甲基镓(TMG)的厂商,产品是化合物半导体器材和化合物半导体电池的首要质料,TMG的质料是镓镁合金。国内能供给镓镁合金的只要中锗科技,估计本年出产镓镁合金5吨左右。
现在看来,深加工高纯镓的运用向高水平深度和广度开展。高水平方面,7N.8N以上的镓发挥空间大,比方微波电路,量子器材、纳电子器材开展很快,由北京有色金属研讨总院和南京金镁镓业有限公司一起起草编写的MBE(分子束外延)级镓的国家标准现已发布。广度开展方面首要是用6N级镓,用于国家正在大力扶持的职业,如半导体照明、LED范畴和手机等,占悉数镓产值的60%以上。
高纯钴的制备技术
2019-01-31 11:06:04
一、前语纯度为 99.9%~99.99%的钴 现已广泛运用于磁性材料、超级合金的制作,99.999%乃至更高纯度的钴则用来做为先进电子元件的靶材。钴靶材中的杂质会影响电子器件的运用功用:碱金属(如 Na,K)、非金属(S,C,P)等杂质能够在半导体之间搬迁,然后影响其功用;Fe会导致电子器件磁功用的不一致;Ti,Cr,Cu元素会影响半导体元件的导电功用;气体杂质(如 O)能够添加半导体元件中的Co和 CoSi2的电阻;Ni会影响半导体的界面功用;放射性元素如U,Th能够辐射出α射线,使半导体失效。因而,研讨高纯钴的制备办法对进步钴靶材的质量有着重要的含义。
在国际上,1956年美国矿业局(Bureau of Mines)初次制备出纯度为 99.99%高纯钴。K.K.Kershner等人通过阳离子交流法和沉淀法除掉四合钴(Ⅲ)盐溶液中的铁、铜、镍等杂质,终究选用阴极电解法制备出高纯钴。跟着离子交流法的开展和高效萃取剂 P507,Cynex272,Cynex301等的呈现,钴溶液提纯技能得到长足开展。美国、加拿大、日本、韩国等国在钴提纯技能上进行了很多研讨工作 ,其间以日本最为杰出。日本 JMc公司于 1997年开端出产高纯钴 ,现有 99.998%高纯钴产品。日矿(Nikko)公司和 日本株式会社化学研讨现已出产出99.999%的高纯钴 ;日本 Furuchi公司出产的高纯钴能够到达 99.999 5%(分析 70种杂质元素),是现在报导中纯度最高的。
在国内,1961年上海有色金属的研讨所以粗钴为质料 ,用次溶液除镍,以离子交流除铝和锌 ,中和水解法除铁,制备高度纯洁的氯化钴溶液进行电解精粹,获得 99.99%高纯钴。金川镍钻研讨设计院的申勇峰等以l#电解钴为质料选用电溶 、离子交流法除掉溶液中的杂质离子电解提纯后的溶液,得到 99.994%的高纯钴。此外北京有色金属研讨总院和北京矿冶研讨总院也正在进行高纯金属的研讨工作。金川有色金属公司是我国镍钴首要出产基地,钴产值居全国之首,并且出产技能也代表了我国最高水平。其选用粗钴阳极隔板膜电解法出产出纯度大于 99.98%的电解钴 ,到达 1#电解钴的标准。
国外首要选用离子交流法除掉溶液中大部分杂质离子,然后通过电解得到金属钴,再选用区域熔炼、电子束熔炼等手法进一步提纯得到高纯钴。国内研讨工作首要会集在离子交流和电解精粹上,现在还没有扩大化出产的报导。
二、高纯钴的制备制备高纯钴的质料是工业电解钴、钴盐等,运用的冶金办法首要有湿法冶金、火法冶金、电化学冶金等。制备进程分为钴盐溶液净化和钴金属精粹 2个阶段:第 1阶段首要选用湿法冶金办法,如溶剂萃取、离子交流、膜别离、电解等,用以除掉粗钴溶液中的大多数金属杂质,首要是镍、铜、锌、铁等杂质,并经电解得到金属钴;第 2阶段首要选用火法冶金办法,如区域熔炼、真空脱气等,用以进一步脱除金属钴中的碱金属、碱土金属、非金属气体杂质,终究得到高纯金属钴。
(一)钴盐溶液的净化
1、溶剂萃取法溶剂萃取法是运用杂质离子在有机相和水相之间的分配比不同到达别离杂质的意图。Ritcey等在20世纪 70年代研讨了运用 D2EHPA进行钴、镍别离的工艺。N.B Devi研讨了硫酸盐系统中选用D2EHPA,PC88A,Cyanex272萃取 Co的行为,并评论了比较、皂化率对萃取因子的影响。M.V.Rane选用 LIX84从废旧的催化剂中萃取钴,然后用沉淀法除铁和铝 ,得到了纯度大于 99.9%的钴 。N.V.Thakur等选用 P204和 P507完成了钴与镍、铜等杂质的别离。
Wang Guangxin等选用溶剂萃取法和离子交流法净化钴溶液,然后经电解得到金属钴,其成果见表 1。能够看出,溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的除杂作用,但对铜、锌、钛、铅等金属离子反而起了富集作用。溶剂萃取法适用于大规模提纯钴溶液,但在制备高纯钴方面作用却不显着。
表1 离子交流和溶剂萃取后的杂质含量(×10-4%)注:①溶剂萃取-电积工艺;② 离子交流-电积工艺;③ 溶剂萃取-4次离子交流-电积工艺。
2、离子交流法离子交流法是运用离子交流树脂的功用基团和溶液中杂质离子的交流、解析才能的差异到达别离的意图。K.Mimura等选用阴离子交流法净化钴溶液,再经电解、电弧熔炼、电子束熔炼得到纯度为99.999 7%的高纯钴。Nagao等选用阴离子交流法除掉 Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Mg,Na等,然后选用有机胺萃取别离其它杂质,得到的高纯钴盐溶液经结晶、枯燥后复原得到高纯钴粉,其间的Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Na,Mg含量都低于 0.000 l%。
钴盐溶液中的铜在酸性条件下始终能弱吸附在树脂上,难以与钴别离。为处理铜的共吸附问题,Masahito等将钴溶液 中的 Cu2+复原为 Cu+,再选用阴离子交流树脂除掉Cu+(Co2+不被吸附),净化后的高纯 CoCl2溶液结晶、枯燥后经复原得到纯度为 99.999 7%的金属钴(RRR=207),成果见表2。由表 2可见,铜杂质含量低于 0.000 005%。
表2 阴离子交流法制备的高纯钴中的杂质含量(×10-4% )离子交流法对 Zn,Mo,W,Cu的别离作用并不显着,对铅有显着的富集作用。
3、萃取色层法萃取色层法是运用吸附在大孔树脂上的萃取剂对溶液中离子的挑选性萃取到达别离意图。刘扬中等研讨了添加配位剂基乙酸 ,以替代传统的树脂转型办法进行萃取色层法净化钴溶液。他们调查了淋洗液 pH值、进样量及料液中Co、Ni比等要素对别离的影响,在 pH值为 3.40的条件下用5 g萃淋树脂完成将钴、镍质量比在 1~100范围内溶液中的钴、镍(总量为 1.6 mg)彻底别离,并研讨了基乙酸的配位、缓冲作用对别离进程的影响。
周移等将 P507萃淋树脂转型为 Mg型 ,进步了对 Co2+的萃取才能 ,完成了钴与镍的彻底别离 ,并进步了柱子运用寿数。周春山等选用转型后的 P204萃淋树脂以 pH值为 2.5的一钠为淋洗液,完成了钴与铜、锌、锰、铬等金属离子的彻底别离。刘展良等具体研讨了 HCl系统中 Zn、Ca、Mg、Fe、Co、Ni和稀土离子在 P507萃淋树脂上的淋洗行为,并探讨了 Fe3+在柱床上或许存在的反响 机理。萃取色层法既具有液一液萃取中萃取剂的高度挑选性 ,又具有离子交流色层别离的多级性,在别离性质附近的元素上有着优 良的功用,因而在湿法冶金中遭到越来越多的注重。一起萃取色层也存在一些 本身的缺陷 ,如柱子萃取容量比较低 ,萃取剂简单丢失 ,寿数相对较短等。进步柱子的萃取容量,战胜萃取剂丢失,开发挑选性更好的萃取剂是往后萃取色层法获得重大突破的要害。4、膜别离法膜别离法是运用液膜能够挑选性地透过离子并在水相富集而到达别离的意图。Jerzy等选用支撑液膜和大块液膜做载体 ,D2EHPA做萃取剂别离钴和镍 ,探讨了溶液酸度 、膜离子载体浓度、金属离子浓度对别离成果的影响。
Li Longquan等研讨了乳化液在硫酸系统中别离钴、镍的进程。他们选用 EDTA作为掩蔽剂掩蔽料液中的镍离子,以P204的乳化液膜作为载体从硫酸盐系统中收回钴。通过调查 pH值、别离时刻等要素,断定了最佳的别离条件。
虽然膜别离法具有高的挑选性和传质快等长处,但因膜的稳定性差、本钱较高级原因,现在还处于实验室中试阶段。5、电解法钴电解是在酸性钴盐溶液中进行的。电解液的组成、浓度、酸度、温度、电流密度等条件应该严格控制。因为溶液中的Cu2+,Cu+,Sn2+,Ni2+,Pb2+,As3+等杂质离子的电势比钴高(正)或许和钴挨近,在电解时会与Co2+一起分出;电势比钴更低(负)的金属离子如 Fe,Mn,Zn,Na等杂质离子的存在对钴的质量影响不大,但含量较高也会带来必定的损害。因而要严格控制溶液中的杂质离子含量。
净化后的钴溶液中溶解的少数萃取剂会添加金属钴的杂质含量经活性炭处理得到的电积钴中的 C,O,N,H含量大大下降,见表3所示。
表3 活性炭处理后电积钴的杂质含量(×10-4%)注:① 溶解的有机相用经6 mol/L的HCl处理过的活性炭除掉,经电解、EBM后得到的数据;② 进程相似Example 2经电积得到数据,运用的活性炭未经酸处理;③ 进程相似 Example 2,经电积得到数据,溶液未经活性炭处理。
Isshiki等选用聚乙烯电解槽,用直径为1 mm的高纯钴丝(99.998%)做 阴极,用铂板做阳极,电解高纯 COC12溶液得到直径 5 rain的钴棒。
Shindo等选用离子交流法除掉溶液中的杂质,然后经屡次电解和电子束熔炼得到金属钴 。屡次电解和电子束熔炼后的杂质含量见表4。
由表4能够看出,电解能够别离 Ni,Fe,K,U,Th等杂质,屡次电解精粹能够进一步下降杂质含量;电解精粹后的电子束熔炼能够有用去除Na杂质。
表4 钴电解精粹和电子束熔炼后的杂质含量(二)钻金属精粹为脱除金属钴中剩余的碱金属杂质和部分气 体杂质 ,电解得到的金属钴还需要通过火法精粹。常用的办法有电子束熔炼 、区域熔炼等。区域熔 炼是依据杂质元素在液态和固态平分配系数的差 别,使金属得到提纯。可是 ,对分配系数挨近 1 的元素,如 Fe,Ni,Co,Cr,Mn,A1,Cu,Si很难用区域熔炼法相互提纯。电子束悬浮区熔是制 备高纯金属常用的办法,它能够成长完好的单晶,显着进步金属的 RRR值,如表 5所示。通过区域 熔炼后 ,金属钴的 RRR值分别由236和 116进步到 334和 245。
表5 不同工艺下杂质含量及RRR值的改变(×10-4%)注:A,CoCl2质料;B,氢复原钻;C,电解+6次电子束悬浮区域熔炼;D,氢复原+4次电子束悬浮区域熔炼;E,氢复原+8次电子束悬浮区域熔炼 ;F,氢复原-处理+4次电子束悬浮区域熔炼。
Miller等运用真空脱气烧结法使金属钴中的Zn,Cd,S,O,C等杂质元素含量显着下降,成果如表6所示。
由表6能够看出,真空脱气烧结法能够有用地脱除金属中的 C,O,N等非金属杂质 ,但关于金属杂质作用并不显着。
表6 真空烧结脱气作用(×10-4%)三、结语
单一的提纯办法无法满意制备 5N以上高纯钴的要求。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的作用的,但对 Ni,Cu,Zn等金属离子的别离作用相对较差;膜别离法存在稳定性差 、本钱高的缺陷。离子交流和萃取色层法对别离性质附近的元素上作用杰出 ,但存在容量低一级问题。火法精粹进程中,区域熔炼可去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质,并有利于生成纯度高、值大的完好钴单晶。因而,制备 5N以上的高纯钴合理的工艺流程为:首要选用离子交流或萃取色层法除掉钴盐溶液中的镍、铜、铁、锌等杂质,然后选用电解进一步除掉 Ni,Fe,K,U,Th等杂质得到高纯金属钴,终究选用区域熔炼除掉其间的碱金属和蒸气压较大的杂质,得到晶型完好的高纯钴产品。
制备氧化铜
2017-06-06 17:50:02
氧化铜是初中化学课本中一种普遍的化学药品,氧化铜的性质稳定,用途广泛,在化学试验中利用率高。那当我们在使用氧化铜药品时,除了购买后直接使用之外,有什么办法可以直接制备氧化铜呢?制备氧化铜需要的实验用品:
金属
铜粉、氧气、酒精灯灼热的
金属
铜和氧气反应,就会生成氧化铜。2Cu+O2 =灼热= 2CuO 这个就是实验室制备氧化铜的方法。
钛液的制备
2019-02-13 10:12:38
在硫酸法钛出产中,第一步就是先把固体的钛铁矿经过酸分化制备成可溶性钛的硫酸盐溶液,一起钛铁矿中的铁和大部分金属杂质也变成可溶性的硫酸盐,以便今后将各种杂质别离。因为偏铁酸亚铁(钛铁矿)是一种弱酸弱碱盐,用强酸(H2SO4)与它反响基本上是不可逆的,反响能够进行得比较彻底。
钛铁矿的酸分化(简称酸解)有干法和湿法。干法是把磨细后的钛铁矿与硫酸混合进行加热、焙炒,待分化完结后加水稀释浸取,取得钛的硫酸盐溶液。该法不能进行大规模的工业化出产,现在在实验室中制备钛的硫酸盐溶液有时还用这种办法。
湿法就是现在遍及选用的硫酸法。湿法从开展的前史来看,曾有过5种不同办法:即液相法、固相法、两相法、加压法和接连法。
液相法:反响一直在液相状态下进行。在这里,硫酸(有用酸)浓度与钛总含量之比值非常重要叫做酸比值,一般以F来表明。选用55%~65%的硫酸酸比值较高(F值3~3.2),所以得到的钛液绝大部分以正硫酸钛—Ti(SO4)2的方式存在。该办法因为反响时间太长,耗酸、耗蒸汽多,加上F值太高形成今后水解困难,水解率低,工业出产一般不选用此法。实验证明液相法的硫酸浓度即便只要10%,也能取得硫酸钛溶液,但反响时间更长,因为10%硫酸的沸点只要10℃,在98℃下反响8h,酸解率只要30%。
两相法:两相法选用的硫酸浓度为65%~80%,F值操控在1.8~2.2之间,操作时先把硫酸加热至120℃左右,然后参加矿粉持续拌和加热到150~200℃,主反响3h,反响物为糊状物,接着冷却、加水浸取坚持必定的悬浮液浓度,至酸解率到达85%~90%时停止。两相法虽比液相法耗用硫酸少,但反响时间长,酸解率低仍不经济。
固相法:该法是现在硫酸法钛工厂遍及选用的办法,因为它与前两种办法比较具有反响温度高、反响进程短、耗用硫酸少的长处。用这种办法出产的硫酸浓度一般在85%~95%,反响剧烈、敏捷,因为浓硫酸的沸点高,最高反响温度可高达200~250℃,反响一般在5~15min内即可完结,反响放出很多的热,因而动力较省,耗酸也较少,F值一般操控1.7~2.1,所得产品为多孔的固相物,简单加水浸取,酸解率一般能够到达95%以上。
加压法:选用20%~50%浓度的稀硫酸,在一耐腐蚀的受压设备中进行,一般出产人工金红石或电焊条用的金红石有时选用此种办法。
接连法:该法运用和20%硫酸的混合酸,先制得半流体状的反响物,然后再高温固化。加压法、接连法对反响设备的原料要求很高,操作杂乱,在工业化钛出产中没有采用。
高纯钴的制备
2018-12-10 14:19:22
高纯钴的制备.pdf
钨铜复合材料知识
2019-05-27 10:11:36
钨铜复合材料是由钨和铜两种互不固溶的金属组成的假合金,它分离了钨的高熔点、高硬度、低的缩短系数和铜的高导电。导热功用,是一种功用十分优异的复合材料。钨铜材料不只具有精巧的导热性和较低的热缩短系数,而且还可以通过改动其钨铜的含量来方案其热导率和缩短系数,这些特征使得钨铜复合材料在耐低温材料、高压开关用电工合金、电制作电极、微电子材料,做为零部件和元器件遍及运用于航天、航空、电子、电力、冶金、机器、体育东西等职业。等领域失掉了遍及的运用,钨铜(银)合金归纳了金属钨和铜(银)的长处,此中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铁的熔点1534℃),密度大(钨密度为19.34g/cm3,铁的密度为7.8g/cm3) ;铜(银)导电导热功用杰出,钨铜(银)合金(身分普通领域为CUW90~CUW50)微观结构均匀、耐低温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热功用适中,遍及运用于钨铜化学身分产品称谓符号铜%银杂质钨密度g/cm3电导IACS%硬度HB≥抗弯强度铜钨50CuW5050±2 0.5余量11.8554115 铜钨55CuW5545±2 0.5余量12.349125 铜钨60CuW6040±2 0.5余量12.7547140 铜钨65CuW6535±2 0.5余量13.344155 铜钨70CuW7030±2 0.5余量13.842175790铜钨75CuW7525±2 0.5余量14.538195885铜钨80CuW8020±2 0.5余量15.1534220980铜钨85CuW8515±2 0.5余量15.9302401080铜钨90CuW9010±2 0.5余量16.75272601160 、钨铜规范板料规格表(现货库存)100*100 (其他尺度需预定)(单元mm)厚度 3 4 5 6 8 10 15 20 25 30 35 40 45 50钨铜规范圆棒规格表长度100200mm(其他尺度需预定)(单元mm)外径Φ 3 4 5 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60钨铜合金运用 钨铜是使用高纯钨粉优秀的金属特征和高纯紫铜粉的可塑性、高导电性等长处,经静压成型、低温烧结、溶渗铜的技术精制而成的复合材料。断弧功用好,导电导热好,热缩短小,低温不硬化,高强度,高密度,高硬度。钨铜合金用处1.电阻焊电极 归纳了钨和铜的长处,耐低温、耐电弧烧蚀、强度高、比严峻、导电、导热性好,易于切削制作,并具有发汗泠却等特征,由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特性,常常用来做有必定耐磨性、抗低温的凸焊、对焊电极。2.高压放电管电极 高压真空放电管在工作时,触头材料会在零点几秒的时间内温度下降几千摄氏度,而钨铜的抗烧蚀功用、高韧性,精巧的导电、导热功用给放电管安定的工作直销需求的条件。3、航天用高功用材料 钨铜材料具有高密度、发汗冷却功用、低温强度高及耐冲刷烧蚀等功用,在航天工业顶用作、的喷管喉衬,燃气舵的组件、气氛舵、头罩及配重等。4、真空触头材料触头材料必需有十分好的机器制作功用和抗热震性,由于交兵和开断时打弧,触头材料会在零点几秒的时间内温度下降几千摄氏度。我公司出产的WCu触头材料由于其优秀的物感功用而被遍及的运用。钨铜合金长处高的抗烧蚀功用、高韧性,精巧的导电、导热功用。机制作功用好。交货形状与铜、钢等支撑件联合好的种种外形的WCu触头半废品未制作的种种熔渗、铸造材料;未制作的种种触头,焊接或铜焊在铜或钢等支撑件上;焊接或铜焊制作。我公司也出产种种焊接或铜焊的触头联接件。5、电火花制作用电极在用电火花制作硬质合金产品时,由于WC的特别功用使铜或石墨电极的耗费相称快,关于这种材料的电火花制作,我公司广毅荣专业署理的进口日本WCu电极是最合适的。
熔盐电解直接制备钛铬合金的研究
2019-02-12 10:07:54
金属间化合物作为颇有开发潜力的高温结构材料已广泛引起了人们的爱好。而Laves相是金属间化合物中最大的一族,Laves相TiCr2是一种易在过共析成分钛铬合金中构成的金属间化合物,在1100℃仍表现出优秀的抗蠕变功能,并具有很好的抗氧化才能,TiCr基合金不只具有优秀的力学功能,也具有潜在的优胜储氢功能。TiCr基储氢合金最早是在80年代初期由美国haven试验室研发发现的,这类合金从发现以来就因为其杂乱的氢化物组成而一向遭到极大的重视。TiCr基储氢合金具有很高的储氢密度,其最大储氢质量比超越2.4%(质量分数),日本在对储氢合金的分类和发展趋势研讨中将TiCr合金与Mg基储氢合金并列为第三代储氢合金。
现在TiCr合金的制备首要是以纯金属为质料,然后用粉末冶金法或高温真空熔炼法制得细密合金。因为质料海绵钛出产工艺杂乱,能耗高,功率低,再加上合金化进程需求添加新的能耗,导致钛铬合金的出产本钱高,因而下降钛合金的冶炼与加工本钱是材料界和钛工业界一向尽力寻求的方针。金属氧化物的熔盐电解法是一种新的电解工艺,首要是由英国剑桥大学的Fray等在20世纪末提出的,这种办法最大的特色就是工艺简略,无污染,适用性强,能够从金属氧化物的混合物直接出产合金;该办法的设备出资少,本钱有望低于传统的出产办法。环绕此办法,国际上报导了从金属氧化物中电解提取钛、铌、铬、硅等金属的研讨工作。国内外对熔盐电解制备Nb3Sn合金、TiW合金、TiNi、TiFe等有报导,而对钛铬合金还鲜有研讨。本文探究用熔盐电解直接制取钛铬合金的可行性。
一、试验
(一)设备及质料
试验设备如图1所示,试验中选用电阻加热坩埚炉,并配有温度操控器,电解槽为石墨坩埚,内置于不锈钢反响器中,电解电源为WYK-3010直流稳压电源。
图1 电解试验设备简图
试验中所用的电解质料为分析纯TiO2和Cr2O3;熔盐为分析纯无水氧化钙,含量>96%,其间除含水外,其他杂质含量不超越0.5%。
电解进程在高纯氩气维护下进行,其间Ar含量>99.999%,O2含量<3×10-4%,H2O含量<3×10-4%。
首要分析设备为:选用荷兰PHILIPS公司X′Pert Pro Super X射线衍射仪分析产品的物相和组成(Cu Ka靶,管电压为40kV,电流为40mA);选用日本HITACHI S-4800场发射扫描电镜仪分析样品描摹,并配有X射线能谱仪(EDS)进行元素分析;选用美国LECO公司TC-436氮氧测定仪分析电解产品的氧含量。
(二)试验进程
二氧化钛、氧化铬粉末按摩尔比1∶1混合后参加一定量的胶粘剂,混合均匀后,压制成直径为10mm的电极,电极成型压力4~10MPa。在室温下放置2d,使其天然枯燥,然后在马弗炉中于900~1200℃温度下烧结数小时后即可用于电解试验。电解试验在如图1所示的设备中进行,以高密度石墨坩埚壁作阳极,烧结后的金属氧化物的混合物作阴极,在氩气(100ml·min-1)维护下的氯化钙熔盐中进行电解。首要以石墨棒为阴极,石墨坩埚为阳极,在1.5V电压下进行预电解,意图是脱除熔盐中残存的水分和杂质,然后在指定的电压下进行恒压电解,电解温度操控在900℃。电解完毕后,电解产品在氩气维护下炉内天然冷却至室温。
(三)样品检测
电解后的产品,用水冲刷表面后,在超声波辅佐下用蒸馏水清洗夹盐,枯燥后对所得样品进行SEM,EDS,XRD分析以及氧含量分析。
二、结果与评论
(一)钛铬合金的制备
以TiO2+Cr2O3(摩尔比1∶1)为质料的电极在1050℃烧结2h所得微观结构如图2(a)所示,XRD分析结果表明电极由TiO2和Cr2O3组成如图3(a),阐明在烧结进程中TiO2和Cr2O3并未发作化学反响。图2(b)给出了2.8V电解6h所得产品的微观结构,颗粒长大至初始电极的2倍左右,XRD分析电解产品首要为TiCr2和少数Cr,见图3(d)。对电解产品进行DES分析,结果表明电解产品中Cr和Ti的摩尔比为1.95,考虑到分析差错,电解产品中Cr和Ti挨近初始电解中质料的配比2,阐明熔盐电解钛铬混合氧化物能够直接制备组成可控的钛铬合金。
图2 电解前后电极的SEM图
(a)-初始电极;(b)-2.8V电解6h电解产品
图3 初始电极以及不一起刻电解产品的XRD谱
(二)恒压下钛铬合金的构成进程
为了更好地了解TiO2和Cr2O3混合氧化物的复原进程,操控槽电压为2.8V,别离电解10min、1h和6h,所得产品的XRD图谱示于图3。从图中能够看出,混合氧化物的电解复原阅历了从优先生成Cr到构成TiCr2的合金化进程,依据电解不同阶段的产品组成和热力学核算,估测TiO2和Cr2O3混合氧化物在复原进程中发作的首要反响如下:
1、电解10min的产品首要是Cr,CaTiO3以及少数的CaO,见图3(b)。因为从热力学上分析Cr2O3比TiO2更易复原,因而在反响初始阶段,Cr2O3首要被复原为Cr。在2.8V电压下进行电解,Cr2O3的复原机制与TiO2的复原机制相似,也是通过氧离子化和钙热复原反响进行的,发作的反响或许为(1)~(3)。
Cr2O3+6e=2Cr+3CO (1)
Ca2++2e=Ca (2)
Cr2O3+3Ca=2Cr+3CaO (3)
电解复原释放出很多的O2-向阳极分散,而熔融盐中的Ca2+向阴极分散,假如氧化物阴极复原生成O2-的速度大于O2-向熔融盐和阳极分散的速度,将会发作反响(4)生成CaTiO3,因而电解产品中有CaTiO3的存在。
Ca2++O2-+TiO2=CaTiO3 (4)
2、电解1h所得电解产品中有新相TiCr2生成,一起含有Cr,如图3(c),其间含有几个不知道的杂峰。因为电解试验所用的电极比较薄,仅有1mm左右,有利于钙、氧从电极中快速脱除,在电解产品中并未发现CaTiO3。作为中间产品在复原进程中生成的CaTiO3其寿数十分短,在随后的电解进程中,CaTiO3在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2,因而在电解产品中并未检测到CaTiO3。跟着TiCr2合金的生成和CaTiO3相的复原,多孔液层中CaO浓度下降,原先分出的CaO随CaTiO3的复原逐步熔解并迁出电极。
在电解较大的TiO2压片时,常常发现CaTiO3生成,因为现场钙钛矿化的发作,使固态颗粒的体积胀大,然后缩小颗粒之间的离子传输通道,阻止了多孔层内的离子搬迁,在TiO2压片彻底电解曾经,即便施加高于3.0V的电压,常常能够看到部分复原的夹心结构,但在电解TiO2和Cr2O3混合氧化物电极时,因为Cr2O3很简单被复原为Cr,Cr的存在进步了电极的导电性,一起又添加了电极的孔隙率,因而并未发现电解TiO2时常常出现的夹心结构。
3、电解6h所得电解产品为钛铬合金,依然含有铬的峰。从图3能够看出当电解时刻从1h延长到6h后电解产品中TiCr2的峰增强,而Gr的峰削弱,杂峰消失。从TiCr二元系相图能够看出,室温下C15相的均匀组成为TiCr1.75(65.5%Cr)~TiCr1.95(68%Cr),因为质料是按TiCr2制造,所以或许含有少数未合金化的Cr。
综上所述,本试验条件下混合氧化物复原为钛铬合金阅历了如下进程:反响最早生成Cr,副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3,在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。
(三)电解时刻对电解产品氧含量的影响
为了研讨电解时刻对产品氧含量的影响,以TiO2和Cr2O3(摩尔比1∶1)混合物小片为电极在2.8V电压下别离电解1,2,4,6和8h,图4给出了电解产品中氧含量随时刻的改变。从图中能够看出,在2.8V槽电压下电解1h,电解产品中的氧含量现已从初始电极的38.81%下降到11.50%,阐明在开始的1h电化学反响速度快,前1h脱除的氧占总氧量的74.56%,在电解复原反响2h后,产品中氧含量下降至0.64%,前2h脱除的氧占总氧含量的98.98%。当电解时刻从2h延长到6h,电极反响速度变慢,氧含量从2h的0.64%下降到0.20%,前6h脱除的氧占总氧含量的99.68%。这或许是因为从2h后首要发作的反响是从合金的脱氧进程,因而反响变慢。在随后的电解进程中发作脱氧反响,氧含量进一步下降,但氧脱除的速度很慢。
图4 电解产品氧含量随时刻的改变(电解电压2.8V,电解温度900℃,Ar100ml·min-1)
本文仅对熔盐电解直接制备钛铬合金进行了开始研讨,所选用的电解条件并非最优条件,下一步研讨的重点是制备出纯洁的钛铬合金,对其进行储氢功能测验和元素代替然后改善其储氢功能,而且优化电解条件以进步产品纯度和电流功率。
三、定论
(一)在熔融CaCl2系统中,直接电解TiO2和Cr2O3的混合物,在槽电压2.8V下电解6h能够得到氧含量为0.20%的钛铬合金,阐明用直接电解复原法电解TiO2和Cr2O3的混合物制取钛铬合金是可行的。
(二)混合氧化物的复原阅历了优先生成Cr到逐步构成TiCr2的合金化进程,反响最早生成Cr,副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3,在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。
涂料专利:铝合金表面钝化涂料及其制备方法
2019-03-04 10:21:10
创造称号——铝合金表面钝化涂料及其制备办法
本创造触及一种金属表面涂层及其制备办法,详细为铝合金表面钝化涂料及其制备办法,由以下质料依照质量份数配比制成:酸‑2‑乙基己酯5~40份,磺化油0.5~1.2份,聚二甲基硅氧烷0.2~0.8份,聚乙二醇0.6~1.2份,丙二醇丁醚0.5~1份,膦羧酸0.05~1.2份,无水乙醇4~6份,去离子水47~89份,基酚聚氧乙烯醚0.01~1份,将其涂覆于铝合金表面,晒干,较终构成具有耐蚀性、附着力的钝化涂层,不含对环境污染的成分。
工程师开发出3D打印高导电性镓合金的新方法
2019-01-08 13:40:03
近日,俄勒冈州立大学的工程师已经找到了一种3D打印高导电性镓合金的高复杂结构的方法。据悉,该3D打印方法可用于制造柔性电脑屏幕和其他可伸缩电子设备,包括柔性机器人。
众所周知,通常具有低毒性和良好导电性的镓合金已经被用作许多柔性电子器件中的导电材料。它们很便宜且能“自我修复”,这意味着它们可以在断点处重新连接。
然而,直到现在,这些镓合金还没有被3D打印,这限制了它们在特定应用中的使用。
俄勒冈州立大学开发的新型3D打印技术可以打印这些合金以进行其他应用,包括使用称为超声波的过程,该过程使用声能将镍颗粒和氧化镓混合成可3D打印金属。
工程师们发现,这种合金可以3D打印高达10毫米和20毫米宽的结构。如果没有镍颗粒,镓就会流行打印。但是在使用超声波混合的镍中,混合物变成糊状并且易于3D打印。此外,糊状的导电性能与纯液态金属相当,而糊状也保持自我修复特性。
“流动合金不可能铺成高大的结构,”机械工程助理教授兼论文共同作者Yiğit Mengüç解释说。“有了这种糊状质地,它可以在保持其流动能力的同时进行分层,并在橡胶管内部伸展。”
为了展示他们新3D打印技术的强大功能,研究人员3D打印出了一个“非常有弹性”的双层电路,其层互相编织而不接触。其未来的应用可能包括导电纺织品、可弯曲显示器、应变传感器、可穿戴传感器套装、天线和生物医学传感器。
“未来前景非常光明,”俄勒冈州立大学学生、机器人博士、合著者Doğan Yirmibeşoğlu说,“很容易想象制造出的可以操作的柔性机器人,它们将会走出打印机。”