硫化锌晶体
2017-06-06 17:50:00
硫化锌晶体具有不改变配位情况的多晶型现象,有立方硫化锌和六方硫化锌两种结构立方硫化锌晶体结构:国际上表达这种结构形式的记号为B3型;属立方晶系,面心立方点阵型式;Zn2+和S2-离周围都由4个异号离子呈四面体方式配位;这种结构也可看作S2-作立方最密堆积,Zn2+填入四面体的空隙中;或者,由于Zn-S间共价键占很大成分,可将它的结构看作立方金刚石结构中的C原子,交替地由Zn和S原子置换而得。六方硫化锌晶体结构:国际上表达这种结构形式的记号为B4型;属六方晶系,简单六方点阵型式;Zn2+和S2-离子周围都由4个异号离子呈四面体方式配位;这种结构也可看作S2-作六方最密堆积,Zn2+填入四面体的空隙中。作立方闪锌矿堆积的硫化锌晶体.四个面心立方格子上的原子(Zn)和周围属于另一个面心立方格子上的四个原子(S),以共价键的形式相互结台.整个硫化锌晶胞就是由这两类格子沿面心立方对角线方向错开1/4对角线长度套构而成,这时S 作立方最紧密堆积,Zn” 充填其半数的四面体空隙.这是13-ZnS,而用六角纤锌矿堆积的硫化锌晶体即n ZnS,S 一作六角最紧密堆积,Zn” 充填其半数的四面体空隙,可见闪锌矿型与纤锌矿型的硫化锌晶体结构很相似,所不同的仅是S 的堆积方式不同,以一个晶胞中S 的堆积情况来分析,纤锌矿型结构垂直于六次轴方向S 排列有三层,闪锌矿型结构垂直于三次轴方向S。一排列有四层,两种结构中S的排列层间距也十分相似.硫化锌晶体属等轴晶系的硫化物矿物。闪锌矿完好晶形呈四面体或菱形十二面体,但少见,常呈粒状集合体.
纳米晶体材料的应用前景分析
2019-01-03 09:36:46
纳米晶体材料是指三维空间尺度中至少有一维处于纳米量级的晶体材料,其晶粒尺寸约为1-250纳米,这种材料的一个显著特点就是其大部分原子处于晶粒边界区域。这种独特的结构特征使纳米晶体成为有别于普通多晶体和非晶态固体的一种新材料,其中界面成为一种不可忽略的结构组元。
纳米晶体材料分为单相或多相的单晶或多晶粒材料。在单晶材料中,任意区域都具有一样的晶格方向,而多晶材料则由许多晶格方向不一的区域或晶粒组成,晶粒之间由晶界相分割。由于纳米多晶材料晶粒细小,其内部由晶界、相界或畴界等构成的内界面含量很高,因而显著影响着纳米晶的物理和机械性能,使其具有传统材料所不具备的优异特性。与传统的粗晶材料(晶粒尺寸的范围大约是10-300微米)相比,纳米晶粒材料具有十分优异的物理、力学以及化学性能,如很高的强度或硬度、良好的热稳定性、增强的扩散性能和热传导性质。纳米晶体设计师
纳米晶体的制备和合成技术一直是纳米晶体材料研究领域的一个重要方面。目前纳米晶体材料的制备方法主要有:外压力合成(如超细粉冷压法、机械研磨法)、沉积合成法(如各种沉积方法)、相变界面形成法(如非晶晶化法)等。
纳米晶体材料在很多领域可以得到应用。例如,它们不仅能发光,也能吸收多种颜色的光,这有助于形成高分辨率显示器屏幕上的发光像素,或是制成新类型的高效、广谱太阳能电池。同时,这种材料还可被用于开发针对少量特定生物分子的高敏度探测器,如作为毒素筛选系统或是医药检测设备等。又如,纳米晶体材料可以弥补硅钢和铁氧体材料的不足,使各类电子产品的质量和效率得到提高,且节能效果明显。目前,纳米晶材料除了用于制造变压器以外,还可以作为互感器、电抗器、传感器、滤波器等器件的铁芯材料,应用范围还涉及到我们的日常生活中的家用电器、智能电表、直流变频空调、漏电保护开关等,电力系统的输变电测量、配电、遥测传感等,铁路系统的机车空调、电力机车的逆变电源、铁路信号传感等,还应用在航天、航空、航海等多项军工和国家高科技项目中,被定型采用。
未来,纳米晶材料研究中要积极改善及取代传统材料,提高及改善产品质量和性能,制备技术应致力于开发高性能、微型、环保型产品。
硫酸铜晶体的化学性质
2019-03-13 11:30:39
硫酸铜晶体中每一组铜离子、硫酸根离子与结晶水分子的个数是1:10,呈蓝色,在加热的条件下,结晶水可悉数失掉,硫酸铜晶体变成白色。化学式CuSO4,白色粉末,相对密度为3.603,25℃时水中溶解度为23.05g,不溶于乙醇和,易溶于水,水溶液呈蓝色,是强酸弱碱盐,因为水解溶液呈弱酸性。将硫酸铜溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆矾、铜矾或蓝矾,相对密度为2.284。胆矾在常温常压下很安稳,不潮解,在枯燥空气中会逐步风化,加热至45℃时失掉二分子结晶水,110℃时失掉四分子结晶水,150℃时失掉悉数结晶水而成无水物。无水物也易吸水转变为胆矾。常使用这一特性来查验某些液态有机物中是否含有微量水分。将胆矾加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。硫酸铜是较重要的铜盐之一,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。无机农药波尔多液就是硫酸铜和石灰乳混合液,它是一种杰出的灭菌剂,可用来防治多种作物的病害。1878年在法国波尔多城,葡萄树发作虫病大部分死去,而大道两头的树,怕行人摘吃,在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液,树干弄得斑白,行人看了难过不敢摘吃,这些树却没有死,进一步研讨才知此混合液具有灭菌才能,因此名为波尔多液。制造波尔多液,硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)份额一般是1∶1或1∶2不等,水的用量亦由不同作物、不必病害以及时节气温等因从来决议。制造时最好用“两液法”,即先将硫酸铜和生石灰别离跟所需半量水混合,然后一起倾入另一容器中,不断拌和,便得天蓝色的胶状液。波尔多液要现配现用,因放置过久,胶状粒子会逐步变大下沉而下降药效。硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。五水硫酸铜可由铜或氧化铜与硫酸作用后,浓缩结晶而制得。在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。
辉锑矿的晶体形态及结构
2018-12-10 09:46:24
晶体形态
斜方双锥晶类,晶体为长柱状针状或矢状,沿c轴伸长。单形有斜方柱m(110);平行双面b(010)及斜方双锥s(111)。
晶体结构
晶系和空间群:斜方晶系,对称型Pbnm;
晶胞参数:a0=11.20埃,b0=11.28埃,c0=3.83埃;
粉晶数据:2.764(1)3.053(0.95)3.556(0.7)(Fiona)
硫酸法钛白粉的生产--硫酸亚铁结晶与晶体分离
2019-02-15 14:21:24
一、硫酸亚铁溶解度与温度的联系 硫酸亚铁的溶解度跟着温度的下降而下降很大(见表1)。
表1 不同温度时硫酸亚铁在钛液中的溶解度温度/℃
溶解度(FeSO4)/(g/L)
温度/℃
溶解度(FeSO4)/(g/L)30
240
5
9520
190
0
7915
130
-2
5910
117
-6
38
二、硫酸亚铁的结晶分出 钛铁矿粉与硫酸酸解后,经浸取所得到的钛液,其含铁量是比较高的,但此刻钛液的温度较高,因而硫酸亚铁的溶解度也比较大,其实践溶解的量没有到达其溶解度,这种溶液是不饱满的。假如钛液的温度下降,则硫酸亚铁的溶解度也下降,当溶解度下降至与实践溶解量持平时,溶液就变成饱满溶液。假如持续下降温度,溶解度也持续下降,其溶解度便小于硫酸亚铁的实践溶解量,此刻就成了过饱满溶液。过饱满溶液是不稳定的,只需有微量的固体或器皿表面粗糙,都会构成结晶中心,硫酸亚铁所超越饱满的那一部分就结晶分出。 三、铁钛比及其操控 钛液中总铁含量和总Ti02含量之比称为铁钛比。其公式如下: 铁钛比的凹凸,对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中,特别是在涂料钛出产时,铁钛比有必要操控在必定的规划内。[next] 四、除掉硫酸亚铁的原因 从钛铁矿经过酸解,再经过加水浸取和用铁屑或铁粉复原,所得到的钛液中,含有很多的硫酸亚铁。将钛液进行冷冻结晶的意图首要是使硫酸亚铁成为晶体分出,然后经过过滤,使大部分硫酸亚铁从钛液中别离出去。钛液除掉硫酸亚铁的意图首要是以下几方面。 ①有利于后期水解今后所得到偏钛酸的水洗。钛液中含铁量削减了,就能缩短偏钛酸的水洗时刻,然后进步水洗功率和进步产值。 ②能够调整铁钛比,使硫酸亚铁与Ti02的份额契合水解工艺的要求。 ③除掉硫酸亚铁,能够一起带走很多的结晶水,使钛液的总钛浓度进步,由120--140g/L,进步到150-180g/L,然后可减轻后期浓缩的担负。 ④收回的硫酸亚铁是一种化工原料,能够使物质得到充分运用,将其卖出去,所得的收人能够冲减主产品的本钱。 ⑤酸解后浸取和复原所得钛液的硫酸亚铁浓度较高,在寄存和运送时,稍为冷却,即会有硫酸亚铁结晶分出,这样会影响贮槽的运用或阻塞泵体和管道。因而要及时除掉硫酸亚铁,使今后的寄存和输液不会构成费事。 五、硫酸亚铁的性质及其加热变白、久存变黄的原因 从水溶液或稀硫酸溶液中结晶出来的硫酸亚铁,是一种浅绿色的具有必定形状的晶体,每1mol硫酸亚铁含有7mol结晶水,分子式为FeSO4·7H2O,一般称为绿矾。它的晶型属单斜晶系,熔点64℃,相对密度为1. 899;在90℃会失掉1mol结晶水,成为六水物FeS04·6H2O;在300℃再脱去5mol结晶水,成为一水物FeS04·H2O;在300℃以上逐渐失掉终究1mol结晶水;在700℃以上彻底脱掉结晶水,并分解成二氧化硫、三氧化硫和氧化铁红。一水物和无水物的硫酸亚铁均为白色粉末,与水触摸又从头变为绿色物。将其露出于空气时,其表层在游离酸的效果下,被空气中的氧气氧化为硫酸高铁或碱式硫酸铁。因为酸性很弱,硫酸高铁易水解生成棕色的氢氧化亚铁。其氧化水解反应式如下: 六、结晶的办法、蒸腾结晶的原理及其习惯规划 结晶可分为蒸腾结晶、冷冻结晶和真空结晶等三种。蒸腾结晶是经过加热使溶液中的溶剂不断蒸腾,使溶液不断浓缩终究到达过饱满而分出晶体。这种办法适用于某些在不同温度时溶解度改变很小的盐类如食盐,不适用于绿矾的结晶。后两种办法才适用于绿矾结晶。[next] 七、冷冻结晶的原理及办法 冷冻结晶的原理是经过热交换,使溶液下降温度,终究到达过饱满而分出晶体。常用的办法有天然冷却结晶和机械冷冻结晶。 1.天然冷却结晶 这种结晶的办法比较原始和简略,就是将钛液寄存,运用钛液温度与室温间的温差,由其天然冷却,使硫酸亚铁结晶出来。因为降温慢,又是中止结晶,因而得到的是大块的晶体。 天然冷却结晶的长处是设备结构简略,一般可用陶瓷缸、塑料槽等,一起不需求耗费动力。缺陷是需求很多冷却设备,占地面积大;冷却终究温度由气温而定,不能调理,结晶进程慢,夏日气温高,结晶更慢,得到的晶体更少;铁钛比值难以操控;晶体收回率低;操作强度大,不适宜工业化出产运用。 2.机械冷冻结晶 机械冷冻结晶是运用低温冷冻液,经过热交换器(冷冻盘管)与钛液进行热交换,使钛液敏捷冷却。因而冷冻槽内装置有盘管和转速为50-70r/min的拌和器。具体操作如下:先向冷冻结晶槽注入钛液,为了节约动力,应尽量使液面将盘管悉数吞没,开动拌和器,向盘管送人由压缩机(冷冻机)制冷得到的氯化钙或氯化钠的低温冷冻盐水,常压水解法可用自来水。开端时的盐水温度不宜过低,避免在盘管外敏捷结晶出一层厚晶体硬壳,影响热交换。然后跟着钛液温度的下降,逐渐将盐水温度下降,直至到达所需冷冻的终了温度。用加压法出产颜料钛时,要求Fe含量与Ti02含量比为0.20-0.25,则其冷冻终了温度要操控在4-5℃;用常压法水解要求铁钛比为0.28-0.33,以及出产珐琅或电焊条用钛,对铁钛比无严格要求,其冷冻终了温度都能够操控在10一15℃。 此法的长处是处理了天然冷却结晶法的各种缺陷。可是其缺陷是设备较杂乱,要耗费动力。国内规划较小的钛厂大部分选用这种结晶办法。 为了节约动力,一些供应商对冷冻结晶进行了下列改善。 ①在冷冻盘管内先通自来水,冷冻至必定温度后,改用低温冷冻盐水。 ②在冷冻结晶槽内装置双排冷冻盘管,别离通自来水及冷冻盐水,先通自来水,后通冷冻盐水。 ③让钛液经过三级阶梯式冷冻结晶槽,分三阶冷冻。榜首槽方位最高,用自来水冷却,再流人第二槽,用现已冷冻好并已滤去绿矾的冷钛液,终究流人用冷冻盐水冷冻的第三槽。 八、真空结晶的操作及其优缺陷 在规划较大的钛出产进程中,常选用真空结晶法除掉硫酸亚铁。该法是将弄清后的钛液泵人底部带有拌和且具有杰出密封功能的结晶罐内,钛液容积在35-45m3之间。用水环式真空泵对结晶罐内抽真空,导致钛液温度下降。待钛液开端呈现固体晶核时(即温度为36-37℃),再敞开蒸汽喷发器,进一步增强对结晶罐内抽真空,一起加大冷却水流量,将二次蒸汽和喷发蒸汽冷却为冷凝水,不凝气体由真空泵排出。榜首结晶阶段,只开水环泵,一般需40-60min,第二结晶阶段,加开喷发器,一般需2h即可到达所要求的结晶温度(15-20℃)。然后渐渐封闭蒸汽喷发器,将水环泵阀门调至放空方位,使结晶罐内康复常压状况。将悬浮液从结晶罐底部阀门排出,经离心机别离,除掉七水硫酸亚铁。其间用于喷发器的蒸汽压力P汽≥0.7MPa,喷发器的蒸汽流量一般为1. 5-1.8吨/h,循环冷却水流量为60-250m3/h。[next] 真空结晶的进程与机械冷冻结晶的进程是相同的,都是使钛液冷冻至硫酸亚铁到达过饱满而分出结晶体。可是真空结晶没有热交换进程,钛液的热量是由一小部分溶液的蒸腾吸热而得以除掉。这是因为在减压(真空)下,钛液的沸点下降而构成部分欢腾,使溶剂蒸腾,因为气化潜热,需求吸收很多的热,使钛液敏捷冷冻而结晶分出绿矾晶体。 与机械冷冻结晶比较,真空结晶具有下列长处: ①蒸腾与冷却一起进行,结晶功率高; ②设备选材简略,修理少,寿命长; ③附属设备简略,出产才能大; ④溶液绝热蒸腾冷却,不需求热交换所需求的传热面积,设备出资费用低; ⑤归纳能耗低,出产费用低; ⑥设备占地面积小,整体均匀造价低; ⑦结晶后钛液浓度高,结晶终了温度高,可减轻后边浓缩的工作量。 缺陷: ①操作操控较杂乱; ②耗用蒸汽和冷却水多; ③所得的绿矾晶体粒径较小,在选用离心机别离时,要考虑到这一要素。 九、用氯化钙或氯化钠作冷冻介质的原因 冷冻介质的效果,是将冷冻机制得的“冷”,不断地传递到结晶槽内的钛液中。因为水在0℃时即结成冰,不能再循环,而氯化钙和氯化钠的溶液冰点较低。其使用浓度应由需求的盐水的温度而定,要求盐水的温度越低,则盐水越浓。例如要求盐水的最低温度为-10℃,则氯化钙溶液的浓度应不低于14. 7%;如用氯化钠,则其浓度应不低于14%。 十、硫酸亚铁晶体的别离及别离后的冲刷 硫酸亚铁晶体是经过过滤与钛液别离的。因为硫酸亚铁晶体的空隙间尚带有一些残留的钛液,如不冲刷收回,使钛液丢失影响收回率,一起下降了硫酸亚铁的质量,因而应该用水冲刷加以收回。 硫酸亚铁晶体自身能溶于水,因而在用水冲刷时,不可避免地会构成部分晶体的从头溶解。为了尽量削减这种从头溶解又要将晶体尽量冲刷洁净,能够把冲刷分两次进行,榜首次冲刷就用上批晶体第2次冲刷过的水,其洗液可在不影响钛液目标的情况下,并人过滤的钛液内,或用于酸解固相物的浸取;第2次冲刷用自来水,其洗液保存于下批晶体的榜首次冲刷之用,所用自来水最好用冰水,以削减晶体的从头溶解。[next] 十一、真空吸滤槽的结构及其吸滤操作 真空吸滤槽为长方形槽,槽身和槽底用硬聚氯乙烯板制成,并用角钢在外边加固。底呈卧底圆筒形,槽内中部有一层假底,假底为多孔塑料板,板上铺以滤布,一般为耐酸的毛毡或涤纶绒布。滤布上再铺一层多孔的稍薄的压层塑料板。操作时,在槽的下半部抽真空,浆料放在上半部,钛液透过滤布流入下部,而硫酸亚铁晶体则留在滤布上面。待吸滤的钛液抽吸干今后,用高压水将上批第2次冲刷绿矾的水进行冲刷,吸滤干今后再用自来水冲刷。再次吸滤,干了今后,即用人工将槽内的硫酸亚铁晶体铲除出来。这种过滤办法,设备简略,易于制作,易于操作,出资不大,比较有用。但其劳动强度较大。现在规划较小的钛厂大都选用这种过滤办法。 十二、离心机的结构及其过滤原理 离心机是运用高速旋转时所发生的离心力,使固液别离的一种过滤机。 含有绿矾晶体的钛液,在全速下加人转鼓。鼓内覆以耐酸滤布袋,当加料量到达装料极限后,当即中止加料。在转鼓高速旋转时,料液在离心力的效果下,钛液经过滤布,排出转鼓,构成滤液,经下部出口处流出。绿矾晶体则留在转鼓内,待甩干后,用少数水冲刷,再甩干后即可停机,用人工从上部卸料。 这种离心机过滤速度快,出产功率高,但仍需人工卸料,仍有必定的劳动强度。因为绿矾晶体颗粒较大,也能够选用卧式主动卸料离心机过滤,选用程序操控,主动进料、冲刷、甩干和卸料,可大大地减轻劳动强度。 某厂引入转筒2050mm*1000mm卧式离心机,单台处理才能可满意1万吨/年钛的出产要求。别的某厂引入圆盘过滤机别离绿矾。 十三、冷冻结晶工序的质量目标操控 ①盐水温度高温冷冻盐水10-20℃,低温冷冻盐水<-10℃。 ②冷冻钛液温度加压水解法颜料级4-5℃,坚持20min;常压水解法颜料级和非颜料级10-15℃坚持至合格停止。 ③硫酸亚铁含量FeS04·7H20含量≥90%;残钛含量≤0. 2%。 ④冷冻后钛液的质量目标见表2。
表2 冷冻后钛液的质量目标目标称号
颜料级
非颜料级加压水解法用
常压水解法用总TiO2含量/(g/L)
150~180
150~180
120~130F值
1.8~2.1
1.75~1.9
1.7~1.9三价钛含量/(g/L)
2.0~5.0
1.0~3.0
1.5~3稳定性
≥350
≥300
≥300铁钛比
0.2~0.25
0.28~0.33
—
钼有望取代硅成为未来晶体管成分
2018-12-10 09:46:12
“随着我们的芯片变得越来越小、越来越快,越来越接近当前制造工艺的极限,微处理器领域的调查者们一直在寻找制造芯片的新材料。石墨烯本来有希望的,可是 最近有调查显示,它不适合代替硅作为制造CPU的材料。这是因为石墨烯的能量级之间差值太小,即意味着用它制作的晶体管无法实现01转换。当然也可能有一些我们尚未找到的应对办法,但其实也没必要使用石墨烯制造处理器。 洛桑联邦理工学院纳米电子与结构实验室(LANES)发现,辉钼矿(MoS2)可能成为硅理想的替代品。” (miki)
稀土在激光晶体中的应用及发展前景
2019-03-07 11:06:31
一、激光晶体的重要性及其远景六十年代激光器的呈现,创始了光学范畴的簇新局势,促进了光电技能的进程和展开。激光技能是光电子技能的中心组成部分,而激光晶体是激光器的作业物质。自1960年第一台红宝石激光器面世今后,人们对激光作业物质进行了广泛深化的研讨与探究。固体激光晶体阅历了六十年代的起步,七十年代的探究,八十年代的展开过程,固体激光晶体己从开始几种基质晶体展开到常见的数十种。作为固体激光器的主体,激光晶体展开成固体激光技能的重要支柱。正是因为激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有宽广展开远景的固体激光材料。依据国外有关资料,世界激光器具有持续安稳增加的商场远景。多年来各国政府在拨款方面逐步削减,迫使各厂商尽力开发民用产品,选用新技能和降低成本的办法,并结合用户商场的需求开发新产品,特别自1996丰以来,激光器商场,包含材料加工、医疗、通讯等敏捷扩展,供应持续安稳的增加。据BCC公司的计算标明,按均匀年增加12.1%计,仅美国激光材料和元部件商场从1996年的4.763亿美元将到达2000年的7.653亿美元。二十一世纪是信息化的世纪,光电子技能是信息社会展开的强壮推进力,因而,光电子工业一向被认为是下世纪的重要支柱工业。特别是许多传统工业在金融风暴的冲击下纷繁不支倒地,更使微电子和光电子等高科技工业支撑经济增加的人物日益突出。在近二十年内,光电子工业将以30-60%的年均匀速度展开,而材料的研讨和开发是光电子技能展开的先导和根底,因而具有宽广的展开远景。作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研讨到工业出产,参军用到民用,运用规模很广。现在90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。因而,稀土在激光晶体中现已成为一族很重要的元素。由此可见,激光晶体的巨大展开将推进稀土的广泛运用。
二、稀土在激光晶体中的运用激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。激光晶体的激光功能与晶体基质、激活离子的特性联系极大。现在已知的激光晶体,大致能够分为氟化物晶体、含氧酸盐晶体和氧化物晶体三大类。激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子。现在已知的约320种激光晶体中,约290种是掺入稀土作为激活离子的。可见稀土在展开激光晶体材料中的重要作用。在稀土元素中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。稀土的激光功能是因为稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而发生的。因为许多稀土离子具有丰厚的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不行短少的激活离子,为高新科技供给了许多功能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。高功率掺稀土激光晶体首要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:LMA)等。其间,Nd:YAG最重要,运用最广,用量最大。国外早已投入出产,在美国Nd:YAG晶体现已商品化,新产品质量安稳,占据世界大部分商场。可调谐激光晶体相同很有目共睹。运用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:YLF和Ce:LaF3等晶体中取得可调谐的紫外激光。现在最为有用的和可接连调谐的紫外激光晶体是Ce:LiCAF、Ce:LiSAF。用于LD泵浦激光器的晶体首要有Nd:YVO4、Nd:YAG、Nd:YLF等,其它适宜的泵浦的晶体还有Yb:YAG等。我国的YVO4、Nd:YVO4晶体均已享誉世界商场,据估计其产品现在占世界商场的l/3。在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。多年来人们一向在进行新波长激光晶体的探究作业。其间比较成功并取得实践运用的有掺Er和Ho的激光晶体。这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透才干强,保密性好,合适军用。并且其波长简单被水吸收,更合适于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将取得运用。现在我国对Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG和Ho:Er:Tm:YLF已有小批量试制才干,但末构成批量产品。
三、稀土的展开远景 1、稀土在晶体中的运用远景Nd:YAG晶体具有光学均匀性好,机械强度高,物化功能安稳,导热系数高,激光功能杰出及成长工艺老练等长处。正是因为Nd:YAG晶体具有这些优秀的功能,并可在室温下可完成脉冲和接连等多种方法的作业,所以它在军事、工业和医疗等方面取得了广泛的运用,是现在固体激光材料中用量最大的激光晶体。在军事方面,Nd:YAG晶体是运用最广泛的固体激光器的作业物质,是军用固体激光技能的支柱。现在90%以上的军用固体激光器是以Nd:YAG激光晶体为作业物质的。在工业范畴,Nd:YAG晶体因为能取得高功率激光输出而广泛运用于材料加工。全世界用于材料加工的激光器供应额持续增加,其间高功率激光器的供应坚持微弱气势,其首要原因是全世界轿车制造商持续推出新类型,零部件更多选用激光加工,并且激光加工逐步从运用C02激光器转向选用Nd:YAG激光器。依据LaserFocusWorld的计算,1997年全世界用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额为1.17亿美元,1998年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额2.89亿美元,1999年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额估计增加8%,达3.12亿美元。医学和医疗范畴,也一向是Nd:YAG激光器的重要运用之一,在所有激光医疗设备中,Nd:YAG激光医疗设备都得到广泛的运用。这不只因其重复频率和均匀功率较高。更首要是其1.06μm波长可用石英光纤导光,因而能够被柔软的传输线传输功率。依据LaserFocusWorld的计算,全世界固体激光器在医疗方面的运用,1997年供应额为1.59亿美元,1998年供应额为2.7亿美元,1999年供应额估计达3.1亿美元。2、稀土在泵浦激光晶体中的运用远景八十年代半导体激光器(LD)取得了重大进展,成为固体激光器的一种新式泵浦源。可用二极管泵浦的激光晶体多种多样,除了传统的激光基质YAG、YLF外,还有高增益YV04等,激活离子除传统Nd离于外,还有Yb、Ho、Tm、Er离子等。Yb:YAG具有许多特色合适高功率LD泵浦,有或许展开成为重要的大功率LD泵浦用激光材料。Yb:S-FAP晶体将来有或许用于激光核聚变的激光材料,引起人们的重视。Tm:YAG、Ho,Tm:YLF、Ho,:YLF激光晶体的发射波长合适在军事上运用。3、稀土在可调谐激光晶体中的展开远景掺稀土的可调谐激光晶体中除上述的晶体以外,还有Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体等。Cr,Yb,Ho:YAGG激光晶体的波长在2.84-3.05μm之间接连可调。据计算世界上用的红外寻弹头大部分是选用3-5μm的中波红外勘探器,因而研发Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体,可关于中红外制导武器对立供给有用的搅扰源,具有深远的军事含义。别的,3-5μm的红外光能够用来远距离勘探化学物质,因而可用于反化学战和环境保护。4、稀土在新波长激光晶体中的运用远景稳固展开已有的产品,如Ho:Cr:Tm:YAG、Ho:Er:Tm:YLF、Er:YAG等,进一步进步晶体质量,完成大批量出产。一起要持续加强开辟运用价值大的激光新波段。
四、领会和主张我国较早地展开了激光晶体的研讨与出产,其间华北光电技能研讨所是首要单位。华北光电技能研讨所长时间承当军工研讨使命,具有雄厚的科研才干,具有很强的产品开发才干,不只在科研上取得许多效果,并且在科研效果的转化上也作出了很大的成果。所取得的最重要的科研效果Nd:YAG激光晶体己转化为产品,1985年经过JYN-1型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径为30-35mm,1991年经过JYN-3型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径到达由40-45mm。而现在华北光电子技能研讨所成长的Nd:YAG除毛坯直径到达55-60mm,长度为210mm,并己开始构成规模化出产成为供应国内外的重要产品。
在如前所述的激光晶体杰出展开远景下,进一步开辟稀土产品的国内外商场,建立我国在世界稀土方面的位置,显得尤为重要。我国具有丰厚的稀土矿产资源,在世界上享有必定的位置,适当部分的稀土产品出口在世界上具有必定的竞争力。因而在这样较高的展开起点上,我国稀土供应商有必要争夺自动,大力开发稀土氧化物的出产,除了满意国内商场需求外,还应活跃开发国外商场,推进我国稀土工作的展开,只要这样才干稳固我国已具有的稀土重要出产基地的位置,才干展开成为重要的稀土产品出口商。
比水轻!新方法设计出超轻铝晶体
2019-01-08 17:01:42
据物理学家组织网近日报道,美国犹他州立大学(USU)和俄罗斯南联邦大学的科学家,利用计算机模型设计出比水还轻的超轻晶体铝。发表在较新一期《物理化学杂志》网络版的这一重大突破性成果,有望用于航天飞机和汽车等领域制造超轻部件。科学家模拟设计出比水更轻的超级四面体铝晶体。俄罗斯南联邦大学科学家供图
传统形式的铝晶体虽然是比较轻的金属,但因为其密度(2.7克/立方厘米)大于水的密度(1克/立方厘米),用其制成的勺子放在充满水的水槽后还是会沉到水底。而这次获得的新晶体密度只有0.61克/立方厘米,不仅密度显著低于传统金属铝,还意味着其能漂浮在水面上。
在新研究中,USU化学家亚历山大·博尔德雷夫带领团队,从分子水平对铝金属进行了全新设计,通过计算机模拟获得了比水更轻的超轻晶体铝。博尔德雷夫表示:“我们使用非常具有创意的方法完成了这次突破——以大家熟知的钻石为基础,将其中的每个碳原子用铝原子取代,得到了类似钻石的四面体结构晶体铝。进一步计算后,我们发现,这是一种非常稳定的全新超轻晶体铝结构。”
由于铝金属拥有非磁性、耐腐蚀且含量丰富、相对便宜和易于生产等诸多优点,这种全新超轻铝结构未来会广泛应用于研制更轻便的航天飞机和汽车部件等方面。博尔德雷夫表示,虽然这种材料的强度等其他特性还有待进一步研究,推测其如何运用还为时尚早,但这次发现的较大突破点在于,为设计全新材料提供了一种创新方法。“我们的创新之处在于,可完全基于一种已知结构来设计新材料。”
碳纳米管分离技术实现重大突破 有望实现全面取代晶体硅
2019-03-07 11:06:31
幻想下有那么一张电子报纸,你既能够将其卷起,又能将它抚平,即使咖啡在上面打翻了,这张报纸仍旧能持续作业,在你面前跟新的最近的新闻。这样的场景在碳纳米管(CNT)技能带来性打破后就能完结,麦克马斯特大学的研讨者提出,他们开发了一种全新的途径来纯化碳纳米管。碳纳米管这种精密的半导体材料,被认为是很可能能在芯片制造业中替代硅的奇特材料。幻想下有那么一张电子报纸,你既能够将其卷起,又能将它抚平,即使咖啡在上面打翻了,这张报纸仍旧能持续作业,在你面前跟新的最近的新闻。
这样的场景在碳纳米管(CNT)技能带来性打破后就能完结,而由于一项技能的严重瓶颈,人们现已等待了很久了。可是现在,科学家们现已找到了解决方案。
这项技能革新由来自麦克马斯特大学的研讨者提出,他们开发了一种全新的途径来纯化碳纳米管。碳纳米管这种精密的半导体材料,被认为是很可能能在芯片制造业中替代硅的奇特材料。
“一旦咱们能以既牢靠又实惠的办法取得纯度很高的纳米管,那么许多电子产品的开展都会变得非常迅速。”艾利克斯·阿德罗诺夫(AlexAdronov)如此说道,他是麦克马斯特大学的一位化学教授。
碳纳米管就像一根头发丝儿相同,可是其直径一般在一到几十个纳米之间,长度则远大于其直径。清华大学魏飞教授带领的的团队制备出了世界上最长的碳纳米管,其单根长度能够到达半米以上。碳纳米管作为具有必定柔性导电才能的纳米材料,一向肩负着能变革硅基电脑和电子设备的希望。可是这种材料一向有个缺点,就是无法在制备进程中将金属型碳纳米管和半导体型的碳纳米管别离开来,由于在制备进程中这两者都是一同发生的,此进程引进加热碳基气体直至纳米管的团簇构成,呈黑雾状。
在碳纳米管制备进程的最终阶段,半导体型碳纳米管会和金属型你中有我,我中有你一般地混在一同。虽然这两种碳纳米管都非常有价值,可是有必要分隔运用,由于只要纯的碳纳米管(半导体型或许金属型)才能在器材层面得到使用,所以有用的别离技能也就成了碳纳米管走向使用的一个技能难点。
全球科学家现已花了许多的时刻来测验各种别离技能。虽然已有研讨者研制出一种高分子试剂,能和半导体型的碳纳米管混兼并一同被溶剂冲刷走,然后经过后期的提取取得半导体型碳纳米管,可是提取金属型碳纳米管的办法现在发展缓慢。
而现在,阿德罗诺夫课题组机敏地发现了这种办法:他们将能别离半导体型碳纳米管的高分子试剂的电学特性倒置,就能得到了只别离金属型碳纳米管的新式高分子试剂。
课题组的这一成就与其他试验室搭档的作业也休戚相关,麦克马斯奸细学院和加拿大电镜中心都向该课题组委派了专家学者,还为他们供给了许多试验设备。
对此,阿德罗诺夫表明非常感谢,乃至这么说:“世界上没有什么地方能完结这么好的跨学科研讨。”
那么下一步是什么呢?阿德罗诺夫表明将倾尽课题组所有人的尽力寻觅能更高效别离碳纳米管的高分子试剂,并将这一进程以商业出产的标准完善。
锌的熔点
2017-06-06 17:49:55
锌是一种蓝白色金属。密度为7.14克/立方厘米,锌的熔点为419.5℃。在室温下,性较脆;100~150℃时,变软;超过200℃后,又变脆。锌作为一种常见的金属,大家对它的性质基本都了解了.但是熔点是什么呢?让小编来告诉您.熔点是固体将其物态由固态转变(熔化)为液态的温度。进行相反动作(即由液态转为固态)的温度,称之为凝固点。与沸点不同的是,熔点受压力的影响很小。而大多数情况下一个物体的熔点就等于凝固点。晶体开始融化时的温度叫做熔点。物质有晶体和非晶体,晶体有熔点,而非晶体则没有熔点。晶体又因类型不同而熔点也不同.一般来说晶体熔点从高到低为,原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体。在分子晶体中又有比较特殊的,如水,氨气等.它们的分子只间因为含有氢键而不符合"同主组元素的氢化物熔点规律性变化''的规律。锌的熔点是锌的一个物理性质。锌的熔点并不是固定不变的,有两个因素对熔点影响很大。一是压强,平时所说的物质的熔点,通常是指一个大气压时的情况;如果压强变化,熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况.对于大多数物质,熔化过程是体积变大的过程,当压强增大时,这些物质的熔点要升高;对于像水这样的物质,与大多数物质不同,冰熔化成水的过程体积要缩小(金属铋、锑等也是如此),当压强增大时冰的熔点要降低。另一个就是物质中的杂质,我们平时所说的物质的熔点,通常是指纯净的物质。但在现实生活中,大部分的物质都是含有其它的物质的,比如在纯净的液态物质中熔有少量其他物质,或称为杂质,即使数量很少,物质的熔点也会有很大的变化,例如水中熔有盐,熔点就会明显下降,海水就是熔有盐的水,海水冬天结冰的温度比河水低,就是这个原因。饱和食盐水的熔点可下降到约-22℃,北方的城市在冬天下大雪时,常常往公路的积雪上撒盐,只要这时的温度高于-22℃,足够的盐总可以使冰雪熔化,这也是一个利用熔点在日常生活中的应用。更多有关锌的熔点和锌的咨询,欢迎登陆上海有色网!
自然硫:最常见、最美丽的矿物之一
2019-03-07 09:03:45
硫是一种非常丰富的常见元素,但是在地球表面很少能构成完好、纯洁的晶体。它是硫酸盐、硫化物矿藏和化石燃料的重要组成部分,也是大气、地下水的重要组成部分,一起也是简直一切生物所有必要的重要生命元素,许多激烈的气味都是由硫化合物发生的,比方臭鼬的气味、火柴、蜜柚、大蒜和臭鸡蛋的滋味。
作为一种矿藏,天然硫是一种亮堂的黄色晶体,晶体呈菱方双锥状或厚板状,一般呈粒状、块状、粉末状集合体,首要产于火山岩和堆积岩中,见于地壳的最上部分及其表部,比方火山口及温泉邻近,偶然能见于硫酸盐和硫化物矿藏的风化产品中。由以下效果构成:
(1)火山硫质喷气的结晶;
(2)不完全的氧化;
(3)生物化学效果;
(4)某些堆积层中石膏的分化。
现在人类所使用的最大的硫矿床首要来自于蒸腾岩盆地,矿层呈层状、似层状或透镜状,它被认为是石膏和硬石膏在细菌效果下所构成的。火山口邻近喷出、凝聚而成的黄色天然硫。意大利一处火山喷气孔邻近凝聚了很多。印度尼西亚一名矿工正在从火山口邻近收集天然硫。加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华邻近的一个加工站。当焚烧时,硫会融化成一种血红的液体,并宣布一种蓝色的火焰,当然,这最好在漆黑中调查才行。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于玻利维亚。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体标本,规格为9cmX6.3cmX4.8cm天然硫晶体,产于意大利西西里岛。天然硫晶体,产于意大利西西里岛。
铜熔化炉
2017-06-06 17:50:13
铜熔化炉铜熔化炉是利用铜材料而制作成的熔化炉。熔化炉是对物体进行熔化处理的一种锅炉,熔化是通过对物质加热,使物质从固态变成液态的相变过程。熔化要吸收热量,是吸热过程。晶体有固定的熔化温度,叫做熔点,与其凝固点相等。晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固液共存态。非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热。熔点是晶体的特性之一,不同的晶体熔点不同。铜是一种化学元素,它的化学符号是Cu(拉丁语:Cuprum),它的原子序数是29,是一种过渡
金属
。 铜呈紫红色光泽的
金属
,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的
金属
之一,也是最好的纯
金属
之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。铜熔化炉在对铜原料进行熔化处理时的效果十分显著,能够很好处理铜材料。熔化炉适用于铅.锡.镁.锌.铝合金及其它
金属
非
金属
等材料熔化,对于相当多数的一些
金属
材料都可以进行熔化处理,使
金属
成为液态,然后利用模具,使已经熔化的
金属
变成工业上需要的形状,需要的质量等等。在工业上的用途是相当的重要的。
稀土激光材料概述
2019-03-07 09:03:45
一、稀土激光材料
激光是一种新式光源,它具有很好的方向性和相干性,并且能够到达很高的亮度。与激光技能相应开展起来的各种晶体,如非线性晶体,能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相效果;能批改传输过程中激光图画的畸变;热电勘探晶体能活络地勘探到红外光等。这些特性使激光很快就运用到工、农、医和国防部分。
激光与稀土激光材料是一起诞生的。到现在为止,大约90%的激光材料都涉及到稀土。自从1960年在红宝石中呈现激光以来,同年就发现用掺钐的氟化钙(CaF2:Sm2+)可输出脉冲激光。1961年首要运用掺钕的硅酸盐玻璃取得脉冲激光,从此拓荒了具有广泛用处的稀土玻璃激光器的研讨。1962年首要运用CaWO4:Nd3+晶体输出接连激光,1963年首要研发稀土螯合物液体激光材料,运用掺铕的酰的醇溶液取得脉冲激光,1964年找出了室温下可输出接连激光的掺钕的钇铝石榴石晶体(Y3Al5O12:Nd3+),它已成为现在取得了广泛运用的固体激光材料,1973年初次完成铕-氦的稀土金属蒸气的激光振动。由此可见,在短短的十多年里,稀土的固态、液态和气态都完成了受激发射。在激光作业物质中,稀土已成为一族很重要的元素。这都与它具有特殊的电子组态、许多可运用的能级和光谱特性有关。
稀土激光材料可分为:固体、液体和气体三大类。但后两大类因为其功能、品种和用处等远不如固体材料。所以一般说稀土激光材料通常是指固体激光材料。固体材料分为晶体、玻璃和光纤激光材料,而激光晶体又占主导地位。
二、稀土固态激光材料
1.稀土晶体激光材料
现在已知约有320种激光晶体,主要是含氧的化合物或含氟的化合物,其间约290种是掺入稀土作为激活离子的,即稀土激光晶体约占90.6%,稀土中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等,虽然激光晶体许多,但重要的只要数十种,而有用的更少。典型的、优秀的激光晶体有如下几种:
(1)稀土石榴石体系(YAG)
YAG是现在国内外研讨、开发和运用最活泼的体系,其间掺钕钇铝石榴石晶体(YAG∶Nd)功能最好,用处最广,产值最大。它用作重复频率高的脉冲激光器。近年来开发了功率更高的掺钕和铬的钆钪镓石榴石。
(2)掺Nd的铝酸钇体系 YAlO3∶Nd(YAP∶Nd)
YAP属正交晶系,具有各向异性,故可运用晶体的不同取向而得到不同的激光特性。别的YAP晶体的长生速度比YAG快。输出功率不易饱满。其缺陷是在高温下存在相不稳定性,热膨胀系数各向异性,致使晶体在生长过程中易呈现开裂、色心和散射颗粒等缺陷。
(3)钇(YLF)激光材料
YLF是一种优秀的激光基质,其间许多稀土激光离子都完成了激光输出。它的长处是受光辐照后,不发生色心而变色,基质吸收的截止波长移向短波。YLF:Nd晶体荧光寿命长,发射截面积大,合适二极管的泵浦的激光晶体。
2.稀土玻璃激光材料
在玻璃中可发生激光的稀土激活离子比在晶体中少,现在已知有Nd、Er、Ho、Tm等三价离子。稀土玻璃激光材料的长处是:易于制备,运用热成型和冷加工工艺可制得不同巨细尺度和形状的玻璃,灵活性比晶体大,既可拉成直径小至微米的纤维,又可制成几厘米直径和几米长的棒或圆盘。稀土玻璃是现在输出脉冲能量最大、输出功率最高的固体激光材料,用这种激光材料制成的大型激光器用于热核聚变的研讨中。
3.化学计量激光材料
在这类激光材料中,稀土激活离子不是以掺杂的办法参加的,而是作为晶体的组分之一。其潜在的运用是用于集成光学、光通讯、测距,将来光计算机与半导体激光器将有一番竞赛。
4.稀土上转化激光材料
现在完成的激光波长主要是红和红外波段,极缺蓝和绿激光波段,使激光的开展和运用受到影响。除倍频技能使长波长的激光转变为短波长激光外,近年来,人们运用发光学中的反斯托克斯效应,大力开展上转化激光材料,并使之到达有用化、商品化。
5.稀土光纤激光材料
跟着集成光学和光纤维通迅的开展,需求有微型的激光器和扩展器。90年代起,信息高速公路对信息的传输提出了更高的要求,多媒体技能要求能一起传送图、文、声、像,并且是高度明晰的声、像。信息高速公路要到达象样的高速,一般的光纤通讯技能传送信息的速度差之甚远,期望能以超高速、超长间隔办法传送信息需求跨过许多技能上的妨碍,其间之一就是怎么弥补在长间隔传送过程中光衰减的能量。所以光信号直接扩展就成为尚待处理的课题。其间掺铒的光纤扩展器能直接扩展光信息,进行大容量、长间隔通讯,使光纤通讯取得长足开展。
近年来对掺铒的光纤扩展器的研发取得了很大的发展。将铒掺入普通石英光纤,再配以980纳米、1480纳米的两种波长的半导体激光器,就根本构成了直接扩展1550纳米光信号的光扩展器。铒从高能态跃迁至基态时发射的光弥补了衰减的信号光,起到光扩展的效果。为防止无用的吸收,光纤中铒的掺杂量为几十至几百ppm,并且,在光密度高的芯的中心部分掺杂可取得高增益。
三、稀土激光材料的运用器材
1.YAG∶Nd激光器
这是用量最多、最老练的激光晶体,对其需求占激光晶体的90%左右,在未来5年内仍为主体。材料加工是激光器巨大商场之一。CO2激光器与YAG∶Nd激光器在材料加工方面供应量之比为2∶1。
2.光存贮激光器
作为信息高速公路重要组成部分,商场潜力十分巨大,其间一部分归于光存储。进步存储密度的办法是用更短波长的激光,现在最佳挑选是808微米的LED泵浦YVO4∶Nd晶体。
3.2微米激光器
Ho和Tm激光器有很大的商场潜力。因为Ho和Tm激光输出波长在2微米左右,与水的吸收峰相挨近,有极好的对人体安排切开和凝血效果,能够用普通光纤传输,是抱负的手术激光光源。美国已同意20多种2微米激光在医疗临床运用。可治疗多种疾病。2微米激光对人眼安全,大气穿透好,可作为激光雷达光源,其归纳功能优于YAG∶Nd和CO2激光器。
4.LED泵浦的固体激光器
LED泵浦固体激光器其功率比灯泵浦进步10倍,全固体化可靠性进步100倍,在光存储、微细加工、有线电视、遥感、雷达等科研方面有巨大商场。LED泵浦激光材料现在主要有YAG∶Nd、YAG∶Tm、YVO4∶Nd、Y2SiO5∶Nd等。
四、稀土激光材料开展方向
稀土材料是激光体系的心脏,是激光技能的根底,由激光而开展起来的光电子技能,不只广泛用于军事,并且在国民经济许多范畴,如光通讯、医疗、材料加工(切开、焊接、打孔、热处理等)、信息贮存、科研、检测和防伪等方面取得广泛运用,构成新工业。在军事上,稀土激光材料广泛运用于激光测距、制导、盯梢、雷达、激光兵器和光电子对立、遥测、精细定位及光通讯等方面。进步和改动各军种和军种的作战才能和办法,在战术进攻和防护中起重大效果。高功率激光材料可配备激光致盲兵器,以及光电对立等兵器。光发射二极管(LED)泵浦的激光晶体制成的激光器输出光束质量好,非线性移频功率高,可把毫瓦级的激光移频到蓝光、绿光和红光区,用于光存贮、显现、遥感、雷达和科研等。1985~1986年全世界的激光器的供应额从4.6亿美元增加到1996年的15亿美元。均匀年增长率为11%。激光产品供应额的散布:美国占45%、欧洲占30%、太平洋区域占25%。供应额占前六位运用范畴是材料加工、医疗、光通讯、科学研讨、光存储和丈量设备。到下世纪初,光通讯、光存储和信息高速公路等光电子技能将得到飞速开展。我国激光工业的供应额从1985年的0.6亿元上升到1994年的5.82亿元。均匀每年以32%的速度递加。
硅锌矿
2017-06-06 17:49:59
硅锌矿是一种硅酸盐矿物。有晶体、粒状或纤维状。可无色或带绿的黄色、带黄的褐色,如果其中含有锰的成分则还会呈浅红色。具有玻璃光泽或珍珠光泽,透明至半透明。硅锌矿可以用来制取锌盐。硅锌矿有一个特点,当用紫外光照射时,它会发出黄绿色的萤光。 硅锌矿英文名称willemite 硅酸锌的矿物。化学式:zn2sio4,常含少量mno及feo。三方晶系。晶体呈带尖锥的六方柱状,但极少见,常见放射状、纤维状或钟乳状集合体,也有粒状集合体。无色或白、灰、黄、橙、褐、红、紫、蓝、绿等色。透明-不透明。玻璃-油脂光泽。一轴正晶。折射率ne=1.719,no=1.691;重折率0.028。有多色性。色散0.027。在紫外和x光下常有明亮的鲜绿色荧光,还常显示强烈持久的磷光。硬度5.5。性脆。断口贝壳状、解理平行{0001}中等。相对密度3.89~4.18。主要见于铅锌矿床的氧化带,也有接触交代成因。宝石级晶体来自美国新泽西州富兰克林斯梯尔林(sterling)山,为绿色短粗柱状晶体和绿橙色块体,及褐色锰硅锌矿的长柱状晶体;加拿大魁北克产有蓝色晶体;纳米比亚楚梅布产无色小晶体及蓝色块体;其他如比利时、格陵兰、津巴布韦等地也有少量产出。 硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。 更多关于硅锌矿的资讯,请登录上海有色网查询。
辉锑矿(Stibnite或Antimonite)
2019-01-21 11:55:10
Sb2S3
【化学组成】成分较固定,含少量As、Pb、Ag、Cu和Fe,其中绝大部分元素为机械混入物。
【晶体结构】斜方晶系a0=1.120nm,b0=1.128nm,c0=0.383nm;Z=4。
图L-12辉锑矿的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
晶体结构具链状结构(图L-12),链是由S和Sb紧密连接而成,这些链平行于c轴。链内S与Sb的距离则为0.32nm左右。键力较弱,因而沿着这一方向{010}表现出解理性,同时晶体的形态亦是沿结构中链体的方向延伸,而呈平行c轴的柱状。
图L-13辉锑矿晶体
(引自潘兆橹等,1993)
斜方柱:m{110},n{210};平行双面:b010};斜方双锥:s{111},p{331},t{341}
【形态】单晶呈柱状或针状,柱面具有明显的纵纹(图L-13),较大的晶体往往显现弯曲。集合体常呈放射状或致密粒状(图L-14)。
图L-14辉锑矿晶簇
【物理性质】铅灰色或钢灰色,表面常有蓝色的锖色;条痕黑色;晶面常带暗蓝锖色;金属光泽;不透明。解理平行{010}完全。解理面上常有横的聚片双晶纹。硬度2。相对密度4.6。性脆。
【成因及产状】主要产于低温热液矿床中,与辰砂、石英、萤石、重晶石、方解石等共生。
我国湖南新化锡矿山是世界最著名最大的辉锑矿产地。
【鉴定特征】铅灰色,柱状晶形,柱面上有纵纹(聚形纹),解理面上有横纹(聚片双晶纹)。对于细粒的块体,滴KOH于其上,立刻呈现黄色,随后变为橘红色,以此区别于与其类似的辉铋矿。
【主要用途】为锑的重要矿石矿物,晶体大或呈美观的晶簇状可具很高的观赏和收藏价值。
合金汽车压铸件裂纹缺陷的产生和过程控制
2019-03-04 10:21:10
热室压铸机是一种抱负的用于出产中小型尺度镁合金的设备,这是因为它具有较少的热量丢失。材料AM60B因为具有的杰出的延展性,使它常被用作出产轿车转向部件的材料这种优艮的延展性也源自于它独有的微安排结构。AM60B在热室中的特性是由它的非树枝状的基体决议的,而这种基本是被β共晶体(A117Mgl2)所别离的。
因为当金属流体在快速的凝结进程中,β共晶体无法能构成足以下降金属延展性和蠕变阻力的粗糙片状安排,而是以一种别离体的方式存在。镁的基体结构介于树枝状和球状之间,而球体安排一般事见于半凝结的铸造工艺中。这种溶液镁合金在压射进程中,经过浇道进口方位时,在“鹅颈”部被紧缩行进,与通道表面进行热交换,构成逼迫热对流.这个进程是发生非枝晶结构的首要原因之一。
因为AM60B比AD的铝含量少,所以在压铸进程中,AM60的金属流体要比A1D的金属流体流性差。也因为AM60B的金属流体凝结的快(远快于AZ91D),AM60B铸件的表面也比其铸件的其他部分凝结的快。别的,也因为AM60B有很长的凝结区域,要到达彻底凝结需求较长的时刻。镁合金铸件所独有这种的缺点是其内部分层,或被称为缺点圈(Defect Band).首要表现在铸件的表面和内部结构上的不同。这种缺点的发生也遭到其无型和凝结工艺的影响。买践已证明,经过挑选更佳方位的浇道进口和优化铸件的几许外形规划能够防止以上的缺点。
AM 60M轿车转向件铸件
这种铸件用于固定转向柱壳体。需求铸件在献身必定的强度换来较高的延展率和抗蠕变功能。
热裂和开裂
热裂一般发生于T型区域,在铸件中心区域发生的缺点带就是一个依据而更多研讨显现这种缺点帝是导致铸件发生热裂的首要因素。
压铸工艺中的流体活动形式
当金属流体以高速压八型腔内时,因为流体本身具有的粘性,流体在鸿沟场所遭到的阻力较大,而流体中心所遭到的阻力测较小。因此,较鸿沟的流体的速度接近于零,而其中心方位的流体进展则很快。图4显现了流体的活动速度场散布。流体表层实际上是将会被回流填满,因为流体表层相对有很强的热传导性,导致铸件表面的温度低于铸件中心的温度,这较终使得铸件内部发生两个不同温度压碱的界面。这种界面将直接发生铸件内部的缺点圈。研讨显现这种缺点圈的发生开始于压铸较初阶段,并在铸件凝结的进程中进一加强。由此能够得出,铸件表层和中心的不同的凝结速度将会加强这种缺点圈的发生和强化,实践和理论证明晰高雷诺数(高速)的流体具有较小的速度梯度散布.因此,高速压铸在镁合金压铸中将会更可行。
显微安排结构
以上得出的因为内部界面而发生的铸件缺点圈的定论也相同被微安排结构相片所支撑图5展现的是这种缺点的微安排结构图。一个内部的割裂带能够被明晰地观察到,上部分是铸件的表面区域,下部分是铸件的中心区域。一切的区域都显现出,非树枝状的α镁初结晶相(白色)被别离的β共晶相(黑色)所围住,这就证明晰表面区域有较细的晶体颗粒形状,内部区域的晶体颗粒则显得较粗大。
咱们相同也以为,这种非树枝状晶体结构来历的另一个原因,是因为金属流体在经过热室的浇道进口时所构成的热量逼迫对流。EDS(X光能量涣散勘探计)被用于测验铸件内部的界面是否有重要的合金分隔带。EDS能够在一些小的区域进行这种化学测验,并能从原子中侦测出不问的化学元素。从EDS的检测成果显现,铸件表层有比中心部分较小的晶体颗粒,但在其表层和内部之间的区域并不存在显着的合金偏析。这个定论将助于改善规划,即改动流体的模型.制造出无缺点层的铸件。
非树枝状的晶体是怎样发生的
在图5和图6中,微安排结构的形状说明晰这种非树枝状晶体结构与那些在其他进程中构成的晶体有很大的不同,这种非树枝状晶体结构源实际上来自于它的流变性的特色。这种原理现在被用于研制半凝结压铸工艺中。一般需求几种不同的条件来发生这种非树枝状晶体结构,首要是快速的冷却,其次是机械力或其他拌和构成的效果,这两种条件将能够发生更小的晶体颗粒并能够消除这种树枝状的晶体。热室鹅颈形状的浇道进口通道在必定条件下,正好符舍以上两个条件。图7显现的是熔融态金属流体在被压铸入型腔之前,须先经过加热室。
鹅颈形状的浇道进口,这种“Z”字形的浇道进口使得金属流体较早经过其界面层与管壁进行热交换。因为合金AM60有高的凝结温度,首要会有一些镁的初结晶相发生,在强制对流和“z”字型金属流的两层效果下,使得在浇道进口管内的金属流体冷却,然后破坏了金属流体内的树枝状晶体,发生出近似球形的结晶体·之后,这些包含着部分凝结体的金属流体被注入模具型腔内进行冷却,快速的冷却也在α初晶相周围发生了涣散的和阻隔的共晶体,这种形状能够增强金属的延展性和抗蠕变才能·值得一提的一点是这种非树枝状的微晶体结构并非真半凝结体,它所发生的温度区域也并非在半凝结体的温城内,一起这种对流的形式也并非是层流状况。
因为有前期凝结体的发生,压铸中镁合金的金属流体并非是牛顿流体直线活动,而是归于非牛顿流体力学领域。因此金属流体的速度取决于材料的微结构。这种非树枝状的晶体结构有低的活动性,这种特性使得金属在活动进程中有少数的金属卷进井有翻滚现象发生,这一特性关于非树枝状晶体结构而言非常重要。别的,热室的鹅颈形状也支撑这种强度对流,然后助长了镁合金压铸中这种非树枝状的晶体的结构的发生。
评论
铸件表面热裂的发生是因为铸件在冷却进程中不同的凝结温度和缩短率。热缩短集聚在金属的没有彻底凝结的“T”型区域,而热裂一般发生在模具的初次充填进程中,因为那时模具的运用没有进入安稳状况。
添加半径并不必定能削减铸件的表面热裂现象.而要到达更好的规划修正.关于在易呈现缺点区域进行金属流向分析和凝结温度分析则显得非常重要。
关于有着大的凝结距离和存在一些小的共晶体的合金如AM60B,则更倾向于呈现内部和表面的热裂缺点。
内部的热裂呈现在“层”的界面方位(不同结构的微安排晶体),这些界面是在凝结的进程呈现或是在一些远离浇道进口的不易被充填方位处,因为短少充填的原因此发生的又或许它们在凝结程序曾经早已固化。因为合金不同的凝结温度和模具的不同的缩短强度发生的效果力使得表面热裂的发生会迟一些,一起,铸件表面的热裂也会跟着一些细微的内部热裂而向外打开。
定论
缺点圈是在压铸充填和冷却凝结进程中发生的,改善的办法是对规划参数进行修正。首要,要获得低的速度梯流体形状,需求金属流体有高的速度和洽的活动性。这就要改善内浇道进口的形状和浇铸的方位。
其次,经过对铸件外形进行从头规划,如添加或削减部分铸件体积和形状。这样做的意图是加速冷却和凝结的速度,然后下降热量在铸件某些部位的集聚。
其他一些技能如改动铸件半径,添加侧肋或凹槽.大的嵌条以及运用部分温度冷却棒能够削减热量在铸件易脆位的集合:一起制造必要的模仿查验.以使得规划更完善,经过这样的工程改善可进一步削减铸件的缺点。
高岭土粒度分布对黏浓度影响的研究
2019-01-03 09:36:54
在造纸行业中,高岭土主要作为填料和涂料生产铜版纸和涂布白版纸。黏浓度是涂布造纸重要指标,一般在66 % ~ 70 %之间。
高岭土粒级的分布对于矿浆的流变性有显著影响,直接影响着高岭土黏度。漂白前后4个粒级提纯样均显示出黏浓度随着粒径增大而递减趋势。黏浓度的影响因素很多,但归根到底在于高岭石本身固有的性质(内因)和外在条件(外因)。内因在于高岭土的成因、高岭石的晶体结构有序度、晶体形态以及粒度和粒度分布等;外因则在于矿物组成、分散剂种类含量、酸碱度以及加工条件、方法等。
研究表明,高岭石从高有序向无序转变,主要是沿着b轴方向出现了b/3的层位移,原始缺陷是由八面体空位的无序位移引起的;高岭石的结构无序化和晶体内部的缺陷有关,随着缺陷增加,晶体形态的均匀性受到破坏,晶体厚度变薄,径/厚比增大,边缘和角引起摩擦和破损,产生部分电荷不平衡,黏度增大。随着高岭石晶体的增大,晶体可发生卷曲,晶体结构发生位错的几率增高,不对称性增大,从而导致结晶度的降低。因此体现在提纯样品上,粒级越小,径/厚比越小,结晶度越高,单体含量越多,黏浓度越大;反之粒级越大,径/厚比越大,结晶度越低,集合体含量越多,黏浓度越小。
结论:通过提纯实验,获得0~15 μm的4个粒级提纯样,所得高岭石百分含量高(97 %、91 %、80 %和75 %)、相应粒级分布百分比高(99.5%、68.1 %、63.7 %和72.9 %),得到漂白前的黏浓度为63.99 %、62.17 %、58.49 %和58.80 %及漂白后的68.92%、63.98 %、59.99 %和59.29%。2.茂名高岭石结晶有序度高、颗粒粒度细、径/厚比小、粒级分布均匀、杂质含量少是决定高黏浓度的关键因素,以样品a最为适合,其他粒级可通过相应技术改进,提高黏浓度。3.保险粉漂白有利于黏浓度的提高,漂白前后黏浓度的差值与白度的差值高度正相关(R2=0.934);样品a到样品d,漂白效果逐渐降低,这可能与样品中炭质、有机质含量有关。4.从样品a到样品d,随高岭石粒度分布范围增大,径/厚比增大,结构有序度降低,结晶度降低,与黏浓度呈高度正相关。同时,黏浓度与提纯样高岭石含量正相关,与杂质矿物石英、伊利石呈负相关性。
方铅矿
2019-01-18 09:30:27
PbS
【化学组成】成分中常含Ag、Cu、Zn、Tl、As、Bi、Sb、Se等,其中以Ag最为重要;Se以类质同像置换S;存在着PbS-PbSe完全类质同像系列。
【晶体结构】等轴晶系;
-Fm3m;a0=0.593nm;Z=4。晶体结构为NaCl型:立方面心格子(图L-1),S2-立方最紧密堆积,而Pb2+充填于所有八面体空隙中,阴阳离子的配位数均为6。化学键为离子键金属键过渡型。图L-1方铅矿的晶体结构
【形态】最常呈立方体{100},还可出现八面体{111}、菱形十二面体{110},并有时以八面体与立方体聚形出现。也常见成粒状、致密块状集合体。图L-2方铅矿晶体呈八面体{111}与立方体{100}之聚形
【物理性质】铅灰色;条痕灰黑色;金属光泽。解理平行{100}完全;含Bi的亚种,则见有平行{111}裂开。硬度2~3。相对密度74~76。具弱导电性,晶体具有良好的检波性。
【成因及产状】主要形成于中温热液矿床中,常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。方铅矿也可形成于接触交代矿床中。
方铅矿在氧化带中不稳定,易转变为铅钒、白铅矿等一系列次生矿物。
【鉴定特征】铅灰色,强金属光泽,立方体完全解理,相对密度大,硬度小。
【主要用途】为铅的主要矿石矿物;而含Ag的方铅矿又是提炼银的重要矿物原料。晶体还可用作检波器。
铝土矿床的主要成分--三水铝石
2018-12-28 09:57:34
三水铝石(Gibbsite) Al(OH)3 三水铝石是铝的氢氧化物矿物,在铝土矿床中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小,晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状,一般为白色,有玻璃光泽,如果含有杂质则发红色。它们主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物。
化学组成为Al(OH)3﹑晶体属单斜晶系 P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石(bayerite)和诺三水铝石 (nordstrandite)成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。以矿物收藏家C.G.吉布斯 (Gibbs)的姓于1822年命名。晶体结构与水镁石相似﹐由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成﹐只是Al3+不占满夹层中的全部八面体空隙﹐仅占据其中的2/3。三水铝石的晶体一般极为细小﹐呈假六方片状﹐并常成双晶﹔通常以结核状﹑豆状﹑土状集合体产出。白色﹐或因杂质染色而呈淡红至红色。玻璃光泽﹐解理面显珍珠光泽。底面解理极完全。摩斯硬度2.5~3.5﹐比重2.40。三水铝石主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物﹐是红土型铝土矿的主要矿物成分。但也可为低温热液成因。俄罗斯南乌拉尔的兹拉托乌斯托夫斯克的热液脉中产出有达5厘米大小的晶体。用途见铝土矿。
三水铝石[晶体化学] 理论组成(wB%):Al2O3 65.4,H2O 34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga,Fe2O3可达2%,Ga2O3可达0.006%。此外,常含杂质CaO、MgO、SiO2等。
[结构与形态] 单斜晶系,a0=0.864nm,b0=0.507nm,c0=0.972nm;Z=8。晶体结构与水镁石相似,属典型的层状结构。不同者是Al3 仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙,因为Al3 具有比Mg2 高的电荷,故以较少的Al3 数即可平衡OH-的电荷。
斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状,极少见。主要单形:平行双面a、c,斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。
[物理性质] 白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽,解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。
偏光镜下:无色。二轴晶。Ng=1.587,Nm=Np=1.566。
[产状与组合] 主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中,经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石(140~200℃);随着变质程度的增高,可转变为刚玉。
赤铜矿(Cuprite)
2019-02-22 09:16:34
Cu2O
【化学组成】常含Fe2O3、SiO2、Al2O3等机械混合物。
【晶体结构】等轴晶系;a0=0.426 nm;Z=2。赤铜矿的晶体结构为一典型结构。在其晶体结构中,O2-坐落单位晶胞的角顶和中心,Cu+则坐落单位晶胞分红的8个小立方体相间散布的彼此错开的4个小立方体中心(图Y-1)。Cu+和O2-的配位数分别为2和4。尽管氧离子散布于晶胞的角顶和中心,但不是体心格子而是原始格子(为什么?请同学们考虑)。
图Y-1赤铜矿的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
【形状】 一般为细密粒状或土状集合体,有时呈针状或毛发状(图Y-2)。单晶体为等轴粒状,首要单形有八面体{111}或立方体{100}与菱形十二面体{110}的聚形,但后者罕见。
图Y-2 赤铜矿的晶体集合体
【物理性质】暗红至近于黑色;条痕褐红;金刚光泽至半金属光泽;薄片微通明。解理不完全。硬度3.5~4.0。相对密度5.85~6.15。性脆。
【成因及产状】首要见于铜矿床的氧化带,为含铜硫化物氧化的产品。常与自然铜、孔雀石等伴生。
【判定特征】金刚光泽,暗红色和褐红条痕色。有铜的焰色反响,易溶于硝酸,溶液呈绿色,加变蓝色。条痕上加一滴HCl发生白色CuCl2沉积。
【首要用途】产出量大时可作为炼铜的矿藏质料。
铝合金轴套的热处理工艺详解
2019-01-15 09:49:09
轴套的热处理工艺: 轴套是齿轮泵的主要零件之一,装在高速运转的齿轮两端起轴承支撑作用。它必须有足够的强度和良好的耐磨性。为了保证零件的性能要求,我厂采用非标准铝锡合金,Cu的作用是强化基体。Sn可形成较软的低熔点Al-Sn共晶体,增加耐磨性。原热处理工艺为515℃固溶6h水冷,180℃时效8h空冷。这种工艺存在两个问题: (1)Al-Sn共晶体过烧加入锡形成含锡为99.5%的Al-Sn共晶体,其熔点为229℃。当工件加热到515℃时,Al-Sn共晶体过烧,淬火冷却时形成复熔球团。在形成复熔球团过程中,一方面晶界氧化,使晶粒强度下降,另一方面又产生了许多显微空隙,使晶粒界面能增加,金属的强度降低,在使用过程中易过早失效。 (2)工艺生产时间长,达16h之多,生产效率低,能耗大。 由金相观察和力学性能试验数据可以看出,250℃×7h处理工艺比较理想。Al-Sn共晶体呈断网状沿晶界分布,一方面Al-Sn共晶体分布比较均匀,保证有良好的耐磨性,另一方面Al-Sn共晶体没有分割基体,使合金有较好的塑性和韧性。采用250℃×7h处理工艺可以得到较高硬度,是因为该合金含Cu量较少,金属模冷却速度快,在铸造冷却过程中,已保证Cu熔入固溶体,起到了淬火作用。通过自然时效提高了硬度,也证明了这一点。250℃×7h空冷工艺比515℃×6h水冷+180℃×8h空冷工艺的抗拉强度提高47%。250℃×7h空冷工艺温度稍高于Al-Sn共晶体的熔点,是为了在不使共晶体过烧的前提下,通过较短的保温时间得到Al-Sn共晶体的断网状分布。在工艺试验的基础上进行了小批量(400件)试生产,经硬度、金相检查和试验台做产品出厂试验,均全部合格。该工艺于1996年正式投产至今,已生产轴套几十万只,全部合格。工效提高1.3倍,一年可节约资金约7万元,节电超过8万kW.h。
黑钨矿(钨锰铁矿)(Wolframite)
2019-02-22 09:16:34
(Mn,Fe)WO4
【化学组成】黑钨矿实际上是钨锰矿和钨铁矿的彻底类质同像系列中的中间成员。常含Mg、Ca、Nb、Ta、Sn、Zn等。
【晶体结构】单斜晶系;a0=0.479 nm,b0=0.574 nm,c0=0.499 nm,β=90°26′。Z=2。晶体结构中,由[Mn(Fe)O6]配位八面体共棱连结成平行c轴方向的折线状链;[WO6]配位八面亦平行c轴成链状,并坐落[Mn(Fe)O6]配位八面体所成的链体之间,以其4个角顶与上下链体相连接。因此晶体结构可视为链状结构,亦可当作平行{100}呈似层状结构(图Y-27)。
【形状】单晶体常呈沿c轴延伸的{100}板状或短柱状(图Y-28),[001]晶带中的晶面上常具平行于c轴的条纹。双晶常依(100)或(023)成触摸双晶。集合体为刃片状或粗粒状。图Y-29为黑钨矿平行连晶。
图Y-27黑钨矿的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
图Y-28黑钨矿晶体呈沿c轴延伸的{100}板状
图Y-29黑钨矿晶体(平行连晶)
(据王文魁等,产于广东怀集多罗山,1992)
【物理性质】红褐色(钨锰矿)至黑色(钨铁矿);条痕黄褐色(钨锰矿)至褐黑色(钨铁矿);光泽由树脂光泽(钨锰矿)至半金属光泽(黑钨矿、钨铁矿)。解理平行{010}彻底。硬度4~4.5。相对密度7.12(钨锰矿)~7.51(钨铁矿)。性脆。钨铁矿具弱磁性。
【成因及产状】首要产于高温热液石英脉旁云英岩化花岗岩中。它常与锡石、辉钼矿、毒砂、萤石、电气石、绿基石等共生。黑钨矿也能构成砂矿。我国是国际上最大的产钨国,矿床类型之丰厚,规划之大为国际钨矿床所稀有。仅在南岭区域就已发现大型、超大型矿床20多处。最具代表性的钨矿产地如广东(锯板坑石英脉型矿床)、湖南(柿竹园层控夕卡岩型矿床)、福建(洛坑花岗岩细脉浸型钨矿床)、广西(大明山似层状钨矿床)等等。
【判定特征】黑钨矿以其板状形状,褐黑色,{010}彻底解理和相对密度大为判定特征。
【首要用途】钨的最首要的矿石矿藏。钨的特种合金钢被用于制作高速切削东西、炮膛、管、火箭发动机、火箭喷嘴、坦克装甲等。钨还用于制作灯丝及X射线发生器的阴极材料。组成材料碳化钨硬度很高,仅次于金刚石,可用作钻头、车刀等。
多晶硅作用
2017-06-06 17:50:03
多晶硅在高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。多晶硅作用包括电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。 硅单晶按拉制方法不同分为无坩埚区熔(FZ)单晶与有坩埚直拉(CZ)单晶。区熔单晶不受坩埚污染,纯度较高,适于生产电阻率高于20欧•厘米的N型硅单晶(包括中子嬗变掺杂单晶)和高阻 P型硅单晶。由于含氧量低,区熔单晶机械强度较差。大量区熔单晶用于制造高压整流器、晶体闸流管、高压晶体管等器件。直接法易于获得大直径单晶,但纯度低于区熔单晶,适于生产20欧•厘米以下的硅单晶。由于含氧量高,直拉单晶机械强度较好。大量直拉单晶用于制造MOS集成电路、大功率晶体管等器件。外延片衬底单晶也用直拉法生产。硅单晶商品多制成抛光片,但对FZ单晶片与CZ单晶片须加以区别。外延片是在硅单晶片衬底(或尖晶石、蓝宝石等绝缘衬底)上外延生长硅单晶薄层而制成,大量用于制造双极型集成电路、高频晶体管、小功率晶体管等器件。 电子工业上使用的硅应具有高纯度和优良的电学和机械等性能。硅是
产量
最大、应用最广的半导体材料,多晶硅作用应得到推广。它的
产量
和用量标志着一个国家的电子工业水平。
硫化铜矿物表面弛豫与结构重构
2019-01-18 09:30:27
黄铜矿是一种典型的晶体矿物,矿物破碎过程中,生成的新鲜表面与晶体内部结构有关,但又与晶体内部结构具有明显差别,这种差别是表面形成瞬时发生的表面弛豫造成的。黄铜矿的这种表面弛豫和重构对浮选表面性质具有重要的影响。
文书明和邓久帅采用原子力显微镜获得了黄铜矿表面的三维微观结构拓扑图和表面电子云分布二维拓扑图。AFM分析结果发现黄铜矿表面原子的纵向和横向排列与晶体内部相比发生了变化。纵向上,铜、铁和硫原子相对于原来的位置发生了位移,即发生了表面弛豫,弛豫的结果使得硫原子位于表面的最外区域。X射线光电子能谱结果也表明黄铜矿表面硫原子含量大于晶体内部硫原子含量,形成了富硫表面。横向上,AFM图谱显示原子间距不规则,表面发生了重构,重构的结果使两个或更多个原子靠近,形成原子聚集体。采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,对晶胞进行几何优化,结果表明(001)面表面原子排布变得不规则,表面硫原子沿z轴轴向外移,铜硫键和铁硫键键长增加,模型z轴方向值增加,晶胞体积膨胀,表面发生弛豫,晶体结构发生重构。
de Lima等人研究了黄铜矿(0 01)面的重构性质及其水分子在表面的吸附作用。研究表明重构后形成了键长为2.23 ×10-10的硫化物二聚体。并形成了金属原子面与硫原子面交错。研究了不同吸附位置的水分子与弛豫表面的相互作用和水分子的解理机制。对于(001)面的富硫表面,水分子最容易吸附在铁原子上。在(001)面的金属层,没有发现势能面的最低点,水分子更容易与硫原子形成氢键。水分子与表面的吸附特性表明表面疏水性质。
硫化铜矿物的表面化学性质对矿粒的可浮性影响至关重要且作用过程复杂。磨矿以及二次磨矿是引起表面性质变化的重要原因。磨矿造成的表而性质的变化相比单纯改变矿石粒度对矿物的回收具有更大的影响。另外,磨矿过程中的化学条件也影响硫化铜矿的浮选特性和表面性质。除了颗粒疏水性和颗粒大小对浮选产生影响外,矿物删本表面粗糙度也同样起着重要的作用。矿物晶体的表面粗糙度影响着颗粒-泡沫作用的基本过程。
刘书杰等人研究了不同磨矿方式对黄铜矿表面性质以及后续浮选的影响,结果表明,干式磨矿的黄铜矿浮游性较湿式磨矿的黄铜矿浮游性好。瓷介质磨矿的黄铜矿浮游性较铁介质磨矿的黄铜矿浮游性好。黄铜矿氧化形成的缺金属富硫表面将大大提高其浮选回收率和浮游速度。
硫酸镍结晶水
2017-06-06 17:49:58
硫酸镍结晶水又称硫酸镍水合水。结晶水是结合在化合物中的水分子,它们并不是液态水。很多晶体含有结晶水.但并不是所有的晶体都含有结晶水。溶质从溶液里结晶析出时,晶体里结合着一定数目的水分子,这样的水分子叫结晶水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。例如,从硫酸镍溶液中结晶出来的蓝色四方结晶,含有5个结晶水,其组成为NiSO4.6H2O 。在这种晶体中有 4个水分子直接与NI离子配位(见水合物),另一水分子则与SO4离子结合。在晶体物质中与离子或分子结合的一定数量的水分子 。又称水合水。例如五水合硫酸铜(分子式CuSO4·5H2O )晶体中就含有 5个结晶水。在不同温度和水蒸气压下 ,一种晶体可以生成含不同结晶水的分子,例如,在逐步升温的条件下,CuSO4·5H2O可以分步失去结晶水,依次转变为CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O 、CuSO4 。某些水合物在加热时 ,可能和所含的结晶水发生水解反应,转变为氧化物或碱式盐。当一种水合物暴露在较干燥的空气中,它会慢慢地失去结晶水,由水合物晶体变成粉末状的无水物,这一过程称为风化。有些无水物在湿度较大的空气中,会自动吸收水分,转变成水合物,这一过程称为潮解。硫酸镍结晶水在矿物晶格中占有确定位置的中性水分子[1]H2O;水分子的数量与该化合物中其他组分之间有一定的比例。如石膏Ca〔SO4〕·2H2O、胆矾Cu〔SO4〕·5H2O、苏打Na2〔CO3〕·10H2O,分别表示其中含有2、5、10分子的结晶水。由于在不同的矿物的晶格中,水分子结合的紧密程度不同,因此结晶水脱离晶格所需的温度也就不同,但一般不超过600℃。通常为100~200℃。当结晶水逸出时,原矿物晶格便被破坏;其他原子可重新组合,形成另一种化合物。
辉钼矿(Molybdenite)
2019-01-21 11:55:10
MoS2
【化学组成】自然界的辉钼矿成分几乎都近于理论值。Re为其重要的类质同像混入物,含量可高达2%。S被Se、Te替代可达25%。
【晶体结构】六方晶系(2H);;a0=0.315nm,c0=1.230nm;Z=2。
图L-22辉钼矿的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
辉钼矿的晶体具层状结构(图L-22)。结构中,Mo4+组成的面网,夹在上下由S2-组成的面网之间,共同构成一个三方柱配位结构层,[MoS6]构成三方柱形配位多面体,而此结构层由S2-组成空八面体层相联。层内离子连接紧密,层与层之间的引力却很微弱,因而平行{0001}发育极完全解理,且晶体呈片状、板状。
【形态】单晶呈六方板状、片状,通常以片状、鳞片状集合体产出(图L-23)。
图L-23鳞片状的辉钼矿晶体集合体
【物理性质】铅灰色;条痕为亮铅灰色,在上釉瓷板上为微绿的灰黑色;金属光泽,不透明。解理平行{0001}极完全,解理薄片具挠性。硬度1。相对密度5.0。有滑腻感。
【成因及产状】主要产于高、中温热液矿床中。
我国钼矿储量居世界首位,最著名的产地有辽宁、河南、山西、陕西等。
【鉴定特征】铅灰色,金属光泽,硬度低,一组极完全解理。以其相对密度大,光泽较强,颜色及条痕较淡,且在涂釉瓷板上有特征的黄绿色条痕可与相似的石墨相区别。
【主要用途】为钼最重要的矿石矿物,亦为提取Re的主要矿石,当含Pt族元素(Os、Pd、Rn、Pl)较多时,可综合利用。
菱镁矿(Magnesite)—菱铁矿(Siderite)
2019-01-21 10:39:06
Mg[CO3]—Fe[CO3]
【化学组成】Mg[CO3]与Fe[CO3]之间可形成完全类质同像,有时具有Mn、Ca、Ni、Si等混入物。
【晶体结构】三方晶系;。菱镁矿:菱面体晶胞:arh=0.566nm;α=48°10′;Z=2;六方晶胞:ah=0.462nm,ch=1.499nm;Z=6。
菱铁矿:菱面体晶胞:arh=0.576nm;α=47°54′;Z=2;六方晶胞:ah=0.468nm,ch=1.526nm;Z=6。与方解石同结构。
【形态】晶体呈菱面体状、短柱状或偏三角面体状。通常呈粒状、土状、致密块状集合体(图H-5、H-6)。
图H-5菱镁矿晶体集合体
图H-6菱铁矿晶体集合体
【物理性质】富Mg端员白色或浅黄白色、灰白色,有时带淡红色调,富Fe者呈黄至褐色、棕色;玻璃光泽。解理{101}完全。硬度3.5~4.5。相对密度2.9~4.0,富Fe者相对密度和折射率均增大。
【成因及产状】菱镁矿主要由含Mg热液交代白云石及超基性岩而成,此外也有沉积型。菱铁矿也具有沉积型和热液型两种。
【鉴定特征】与方解石相似,区别在于粉末加冷HCl不起泡或作用极慢,加热HCl则剧烈起泡。
【主要用途】菱镁矿可用于制耐火砖(可耐3000℃高温)、含镁水泥,并可提取金属镁;菱铁矿可作为铁矿石开采。
羊白铜
2017-06-06 17:50:05
羊白铜锌白铜带又名羊白铜带、白铜带。;牌号:C7521 C7701 C7541状态:OH 1/4H 1/2H H EH SH. 常用于各类液晶体振荡元件外壳、晶体外壳、电位器用滑动片、手机屏蔽壳、手机屏蔽盖、医疗机械等,富有深冲性能及防腐性能,耐高温280°三分钟不发黄,烟雾测试5%浓度24小时过关 。锌白铜型号有BZn18-18、BZn18-26、BZn18-18、BZn15-12(Zn)-1.8(Pb)、BZn15-24(Zn)-1.5(Pb)。 锌白铜具有优良的综合机械性能,耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好,易切削,可制成线材、棒材和板材,用于制造仪器、仪表、医疗器械、日用品和通讯等领域的精密零件。 特性用途:电位器用滑动片、硬币、代币、眼睛框、锁匙、富有深冲性能。液晶体振荡元件外壳、晶体外壳、医疗机械、建筑、管乐器等。供应状态:M H/2 H T 化学成分(主要份%): Cu 53.5-56.5 Zn余量 Ni 16.5-19.5以上就是羊白铜信息,更多内容请详见上海
有色金属
网
软锰矿(Pyolusite)
2019-02-22 09:16:34
MnO2
【化学组成】细粒和隐晶块体中常含Fe2O3、SiO2等机械混入物,并含H2O。
【晶体结构】四方晶系;a0=0.439 nm,c0=0.286 nm;Z=2。晶体结构属金红石型。
【形状】完好晶体罕见,有时呈针状、放射状集合体(图Y-15)。常呈状、结核状、块状或粉末状集合体。
图Y-15 呈针状的软锰矿集合体
【物理性质】黑色,表面常带浅蓝的锖色;条痕黑色;半金属光泽至土状光泽。解理平行{110}彻底。硬度视结晶粗细程度而异,显晶质者可达6,而隐晶质的块体则降至2。晶体的相对密度为4.7~5,块状的降至4.5。性脆。
【成因及产状】首要构成于风化作用和堆积作用中。是堆积成因锰矿床中首要锰矿藏之一。我国湖南、广西、辽宁、四川等地堆积锰矿床中均有很多软锰矿产出。构成大片黑色污染称之为锰帽。
【判定特征】以其黑色,条痕黑色,性脆,成晶体者有彻底的柱面解理,成隐晶质者硬度低而易污手为特征。此外,滴H2O2剧烈起泡。
【首要用途】为锰的首要矿石矿藏。
金刚石材料
2019-01-08 09:52:33
金刚石是碳的结晶组织一种多晶形的变体,它一般含有少量不同化学成份的杂质;在迄今已知的一切物质中,金刚石硬度最大。金刚石可以以原生矿和砂矿的自然形态出现,也可以用含碳物质来人工合成。 1、晶体内部无缺陷和杂质的透明晶体称为宝石级金刚石(钻石),它主要用于装饰品,它占天然金刚石的10%-15%,一般比黄金贵几百倍。 2、晶体内部有缺陷(如包裹体、斑点、裂纹),或因含少量其它元素而使晶体内部无缺陷但颜色对装饰品不理想的金刚石属于工业级金刚石,它用于制造金刚石工具。刀具一般都选用优质的工业金刚石作原料。 3、人造单晶它的基本性能与天然单晶相似,目前只因它的产品质量及其稳定性不佳问题,以及同体质材料成本比天然金刚石高,而制约了它在刀具方面的广泛应用。 4、人造金刚石聚晶(PCD)是由许多金刚石细粒构成,并以金刚石为主要成份的,通称为聚晶或聚晶体。复合片是将金刚石聚晶复合到硬质合金体上的一种超硬材料,它集金刚石的高硬度与硬质合金的高强度于一体,同时具有焊接及聚晶金刚石的特点。