锌焙砂在稀酸中的溶解
2019-02-21 15:27:24
氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型,一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率,使用方程式(1)和式(2)进行核算。核算假定溶解速率由传质操控,因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。
(1)
(2)
求解方程(1)和式(2)需求几个边界条件,它们规则了模型中各参数的值,并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。
关于硫酸浸出体系,核算所用的数据包含H+,HSO4-,SO42-及Zn2+的离子扩散系数和离子搬迁率,下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导
Λi0∕(Ω-1·cm2·equ-1)离子扩散系数
D∕(cm2·s-1)离子搬迁率
u∕(cm2·V-1·s-1)H+348.99.3×10-53.6×10-3Zn2+53.87.2×10-65.6×10-4SO42-79.01.0×10-5-8.2×10-4HSO4-100.002.7×10-5-1.6×10-3
几个边界条件为
在固液界面即r=rt时, Ci=Cis (3)
因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质,能够假定在界面上到达化学平衡,然后得到下列边界条件
(4)
(5)
(6)
式中, 、 、 别离表明反响(a)、(b)(c)的平衡常数;Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响(a)、(b)、(c)的平衡常数;γi是物质i的活度系数。
在溶液体相即r=∞, E=0 (7)
Ci=Cib (8)
体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式中,[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。
计量联系 (14)
硫酸根通量 (15)
数学模型由对每种物质组成的写出的方程式(2),方程式(1)和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量,就可核算ZnO的溶解速率。
假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO,则
(16)
式中,Mw为ZnO的分子量。
因为稳态下边界层内没有物质堆集,一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此,反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下
(17)
式中JZn-流离表面的锌的净通量;
JH-流向表面的酸的净通量。
由式(16)和式(17)得出
(18)
方程式(18)用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子,rt与反响分数α的联系为
(19)
即为式(20)的缩短粒子模型,r0为固体粒子的初始半径。
(20)
粒子尺度散布的景象可作相似处理,m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算
(21)
总的浸出率由下式断定
(22)
为了查验模型及核算的正确性,需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出,而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可,这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形,实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附,因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背,反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。
铝市前景堪忧
2019-01-11 15:44:04
LME三个月期铝下跌31美元,至每吨1858。上海方面现铝价格处在16800元/吨水平。由于铝锭到货并未如预期那样大量增加,本地铝市供货不足,进一步加重了供方厂家的惜售心态。虽外盘及期市铝价走弱,但近期现货市场一直保持稳中有升之势。临近五一长假,众多铝材加工企业也有意储备一定库存,以致市场买兴回复。今日成交区间在17010-17130元/吨之间。我国已公布靠前季度经济指标,其中GDP增长9.8%,连续七个季度增长超过9%。美国政府也频频对我国施压,希望改变目前的汇率机制,市场对人民币升值的传言再起。同时为限制铝出口,国家必将出台更为严厉的控措施。政策方面的不确定因素,令铝市前景堪忧。
铝合金激光焊接的前景展望的前景展望
2019-01-15 09:49:27
铝合金激光焊接较为引人关注的特点是其高效率,而要充分发挥这种高效率就要把它运用到大厚度深熔焊接中。因此,研究和使用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来发展的必然趋势。大厚度深熔焊更加突出了小孔现象及其对焊缝气孔的影响,因此小孔形成机理及其控制变得更加重要,它必将成为未来学术界及工业界共同关心和研究的热点问题。 改善激光焊接过程的稳定性和焊缝成形、提高焊接质量是人们追求的目标。因此,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉末激光焊接、双焦点技术以及光束整形等新技术将会得到进一步的完善和发展。
另外,有人发现在CO2激光焊接熔池中存在几安培的固有电流,焊接区的外加磁场会影响熔池的流动状态以及光致等离子体的形态和稳定性。因此,采用某种形式的磁场有可能改善铝合金激光焊接过程的稳定性和焊缝质量。所以,采用辅助电流,通过其形成的电磁力控制熔池流动状态,从而改善焊接过程的稳定性,提高焊缝质量,也可能会受到更多研究者的关注。
铝箔包装的发展前景
2019-02-28 09:01:36
铝箔用处非常广泛,有关专家依据其使用特色的不同,将它分成了20多个种类。不同国家因为经济开展水平的差异,铝箔消费结构也存在很大距离。在欧美发达国家,用于包装的铝箔产品占总需求量的70%。在我国商场,铝箔首要是作为工业制作原辅材料,包装铝箔只占国内需求总量的30%。尽管铝箔包装开展较晚,可是现在商场添加敏捷,远景引人重视。 铝箔出产及铝箔包装的开展
1.1 铝箔出产的开展 我国铝箔出产开端于1932年,可是直到改革开放今后才开端快速开展。上世纪90年代今后,铝箔出产进入了一个重要时期,不光引进很多先进设备,出产管理和技能开发水平也逐渐走向了现代化与国际化。本世纪以来,在商场需求的微弱带动下,铝箔产能快速前进。现在我国共有铝箔出产厂商90余家,配备有现代铝箔轧机66台,并有多功用冷轧机39台,铝箔总产能50万吨/年。
铝箔包装的开展 铝箔包装始于20世纪初期,其时铝箔作为较贵重的包装材料,仅用于高档包装。1911年瑞士糖块公司开端用铝箔包装巧克力,逐渐替代锡箔而流行起来。1913年美国在炼铝成功的基础上亦开端出产铝箔,首要用于高档商品、救生用品和口香糖包装。1921年美国开发成功复合铝箔纸板,首要用作装饰板和高档包装折叠式纸盒。 1938年可热封式铝箔纸面世。二战期间,铝箔作为军品包装材料得到快速开展。1948年开端选用成型铝箔容器包装食物。20世纪50年代,铝纸、铝塑复合材料开端开展。到70年代,跟着彩印技能的老练,铝箔和铝塑复合包装进入快速遍及的时期。
进入21世纪,商场竞争和产品同质化的趋势,影响了产品包装的快速开展。2002年全球包装商场的规划已超越5000亿美元。铝箔包装的开展根本与整个职业开展同步,在我国商场,铝箔包装开展更快,首要有两个原因:靠前,我国软包装商场开展与发达国家距离显着,日用消费品及食物的软包装所占比重小,发达国家已占65%以上,有的已超越70%,而我国约占15%,近两年比重快速添加;第二,国内铝塑复合、铝纸复合技能不断老练,出产本钱下降,促进了铝基复合材料在我国包装商场的遍及使用。
铝箔包装的商场现状
通过近一个世纪的开展,铝箔已经成为一种首要的包装材料,其商场开展在欧美国家区域老练,可是在我国商场,铝箔包装还有着宽广的远景。以下对铝箔在软包装方面的首要商场进行分析。
医药包装用铝箔
2002年全球医药包装业的产值近110亿美元,均匀添加率4%。我国医药包装商场产值约18亿美元,年均添加率超越10%。铝箔在医药包装中首要用于泡罩包装。泡罩包装首要是由聚氯乙烯片(PVC)和0.02mm厚的铝箔制成。泡罩包装已成为西药片剂和胶囊的较首要的包装方法。我国中药片剂、散剂、胶囊、粒丸等包装,正逐渐从纸袋、简易塑料袋、玻璃瓶包装变为铝塑泡罩包装。泡罩包装具有防潮、携带便利、安全卫生等长处,跟着药品缓释技能的开展,商场将愈加宽广。现在泡罩包装对铝箔年需求量7000吨以上,估计2005年将超越1万吨。
另一个重要的铝箔商场是铝塑易撕膜(SP)出产,现在国内有1千多条这类出产线,铝箔需求量3000 吨/年。别的药膏包装用铝塑复合软管,水剂、针剂包装用铝塑复合瓶盖也是铝箔消费的两个潜在商场,现在铝箔总需求量1000吨以上。 铝箔在医药职业的使用还有一个潜在的商场,即药剂无菌包装。现在国内只要单个厂商出产无菌包装清凉茶之类的保健饮料,没有有开发无菌包装水剂中成药。这一新范畴将是铝箔软包装的重要潜在商场。
食物包装铝箔 我国食物工业正处在一个蓬勃开展的重要时期。食物软包装的呈现极大地前进了食物加工的机械化、自动化水平,加快了人们饮食日子的现代化、社会化进程。在发达国家,食物、饮料首要选用软包装,而我国的软包装开展相对滞后。铝箔在食物包装中的使用首要有两种:一种是铝塑或铝纸复合包装;另一种是铝、塑、纸多层复合包装,即利乐包装。我国食物软包装的铝箔需求约3万吨/年。铝箔使用的首要范畴有:1)巧克力、糖块包装。现在我国的巧克力根本上都选用铝箔包装,其商场需求量正跟着我国巧克力消费商场的扩展而不断添加。糖块包装有两种局势,一种是铝塑复合或铝纸复合包装,还有一种是选用镀铝膜或单一塑料包装;2)便利食物,熟食包装。如便利面、地方特色食物等。跟着食物商业商场的开展,这种包装的需求量越来越大,开展远景非常达观;3)奶类产品包装。现在奶粉根本都选用铝塑复合包装,液态奶类产品首要选用铝箔纸盒包装,我国地域差异大,奶产品的产销区域散布不合理,给铝箔无菌包装供给了宽广的商场。一起我国奶品开展空间巨大,估计到2005年,奶类产品人均消费量将到达10公斤,总产值到达1350万吨,奶品包装对铝箔需求将到达7000吨/年;4)茶叶、咖啡等产品有适当一部分选用铝塑复合包装,这也是铝箔包装的一个重要商场。 从商场开展趋势来看,新鲜农产品和天然食(饮)品将成为我国软包装的重要开展商场。如:果汁饮料和其他饮料,2005年将达2260万吨,其间软包装对铝箔需求量7000吨以上,蔬菜汁饮料和佐料加工业在未来5年,也将得到很大开展,这类产品的较佳包装将是铝箔无菌包装。
牙膏包装复合软管
铝塑复合软管具有优秀的阻隔功用、较强的抗腐蚀功用以及杰出的印刷适应性,因而被广泛使用于牙膏、化妆品和一些工业产品的包装。关于牙膏包装,2002年铝塑复合管已彻底替代传统铝管包装。我国牙膏产值30亿支/年,牙膏包装对铝箔需求量3000吨。别的,铝塑复合软管在其他范畴的需求量也不同程度添加,如:医药保健品、美容化妆品、调味品、工业用品等。
铝箔包装的开展远景
铝箔包装的开展与材料复合技能的前进密切相关。复合材料分为底层、功用层和热封层:底层首要起漂亮、印刷、阻湿等效果;功用层首要起阻隔、避光等效果;热封层与包装物品直接触摸,起适应性、耐渗透性、热封性等功用。跟着底层材料和复合技能的开展,铝箔包装的功用将不断完善。 包装材料开展动态
包装工业的开展是文明开展和科技前进的重要标志。上世纪50年代以来,复合材料的鼓起引发了包装范畴的革新,材料复合技能不断开展,现在呈现各种新式复合材料,对铝箔使用发生必定影响。例如:1)因为铝箔包装的食物不能直接进行微波加工,近来呈现一种高阻隔微波食物包装材料,即在塑料等基材上镀一薄层硅氧化物,使材料具有高阻隔性、高微波透过性和透明性,适用于高温蒸煮、微波加工等食物包装,也可用于饮料和食用油包装,可是这种材料出产本钱很高,大规划出产技能还不完善;2)纳米包装材料进入快速开展时期。纳米技能是21世纪较年青的科学技能,也被认为是21世纪较有出路的包装技能。现在纳米包装还处在开发阶段,实践使用较少。 此外,商场上还呈现了各种新概念的包装材料,因为铝箔包装具有优秀的功用和相对低价的本钱,这些新材料现在都没有构成规划商场和对铝箔包装的实质性影响。但现在和未来几年中,镀铝复合材料的开展是一个重要趋势,它将作为传统压延铝箔的替代性材料,在部分商场替代铝箔材料。
镀铝包装的开展
镀铝膜自上世纪60年代开端使用于包装职业,80年代在北美、欧洲得到快速开展,我国自上世纪90年代初开端引进镀铝包装,可是直到较近几年才得到较快的开展,镀铝在我国包装工业的开展分三个阶段:靠前阶段首要是镀铝标贴纸;第二阶段是作为产品外包装和软包装;第三阶段是作为卷烟内衬纸。 作为产品外包装和软包装。镀铝使用于软包装首要是替代单一性塑料和纸,然后添加对包装产品的阻隔性和视觉冲击力,一起有一部分铝箔包装被镀铝材料替代。跟着镀铝出产开展,特别是多层复合技能的老练,镀铝材料对铝箔包装将发生更大影响。
定论
铝基复合材料将更多地替代单一性材料,广泛使用于各种软包装。一些新概念包装材料的呈现将对铝箔使用发生影响,但一段时期内铝基复合材料在本钱和功用上具有相对优势。复合软包装将更多的替代刚性和半刚性容器包装,商场空间从膏体、块状、颗粒、粉末类产品到液体半液体、含气体的产品;从日用消费品到军用产品。我国现在有软包装厂商4000多家,复合膜的年出产能力150万吨以上。跟着经济开展,我国必将成为全球较首要的包装需方商场。铝箔包装开展远景非常宽广。
铝合金激光焊接的前景
2019-01-02 09:52:54
铝合金激光焊接最为引人关注的特点是其高效率,而要充分发挥这种高效率就要把它运用到大厚度深熔焊接中。因此,研究和使用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来发展的必然趋势。大厚度深熔焊更加突出了小孔现象及其对焊缝气孔的影响,因此小孔形成机理及其控制变得更加重要,它必将成为未来学术界及工业界共同关心和研究的热点问题。 改善激光焊接过程的稳定性和焊缝成形、提高焊接质量是人们追求的目标。因此,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉末激光焊接、双焦点技术以及光束整形等新技术将会得到进一步的完善和发展。
另外,有人发现在CO2激光焊接熔池中存在几安培的固有电流,焊接区的外加磁场会影响熔池的流动状态以及光致等离子体的形态和稳定性。因此,采用某种形式的磁场有可能改善铝合金激光焊接过程的稳定性和焊缝质量。所以,采用辅助电流,通过其形成的电磁力控制熔池流动状态,从而改善焊接过程的稳定性,提高焊缝质量,也可能会受到更多研究者的关注。
铝质防盗盖前景看好
2019-01-16 11:51:35
目前,国内白酒、葡萄酒、药酒及饮料等包装多数仍以玻璃瓶为主,瓶盖有很多是用铝材制造的。我国拥有铝质瓶盖生产厂近200家,年设计生产能力约90亿只,其中引进生产线近30条,产量为50多亿只,可生产近百种各类瓶盖。 据了解,目前国内各种酒类生产厂已有数万家,其中白酒生产厂约3万多家。中国酿酒工业协会的统计资料显示,近几年的白酒年产量均在600万吨左右,其中约有50%的酒瓶使用防盗盖。据有关专家介绍,我国防盗瓶盖将以每年10%的速度增长,预计2010年约需防盗瓶盖150亿只,需耗铝板材5.35万-6万吨左右。
金属钛的市场前景
2019-12-09 15:39:53
钛作为稀有金属,是重要的替代金属。现在军用航空工业对钛金属产品的需求量占世界钛金属产品需求总量的15%,并且很可能在2~3年后增加到20~25%。据统计,现在世界钛金属消费量中约有10%是用于制造高挡手推童车、计算机壳体和珠宝首饰。虽然钛金属产品将越来越广泛地使用在其它职业和公民的日常生活中,但钛金属产品的适当一部分永远是属于航空工业的。
锑的未来消费前景广阔
2019-01-07 17:38:29
尽管中国锑消费的主要领域是橡胶及纺织制品阻燃剂用氧化锑、蓄电池用铅锑合金、日用搪瓷制品用锑釉氧化锑、涤纶聚酯、氟里昂催化剂用氧化锑、显象管澄清剂和脱色剂用锑酸钠以及烟火和火柴用硫化锑等;尽管中国汽车产销量整速有所放缓,并且蓄电池中铅锑合金含锑比例下调以及推广使用免维修的铅钙合金蓄电池,但锑载汽车蓄电池应用领域的增长量依旧可观。2007年我国汽车产量将突破850万辆。尽管中国汽车产量增长较快,但人均数量和西方国家相差甚远。
蓄电池是目前国内锑品比较大的一个消费领域,最新海关统计数据显示,2007年1-4月我国电池进口量为21.47亿只,同比增长超过22%;进口额为16.14亿美元,进口额同比增长约24%。图表1 2007年1-4月我国电池进口量
我国汽车工业的发展,给锑品带来了更大的消费空间。据有关信息:今年我国汽车的生产量接近850万辆,汽车保有量在1.6亿辆左右,按每辆汽车年需一只蓄电池计算,一年需要1.685亿块,按目前每只蓄电池用锑0.15千克左右计,汽车蓄电池行业的用锑量应在25275吨/年,预计,到2020年,中国汽车销量将以每年1560万辆的速度增长,到2014年,中国将以不可阻挡之势超越日本,成为世界第二大汽车生产国。到2020年,中国有可能赶超美国,继而成为世界最大的汽车生产国。因此,中国很快就会成为最大的锑消费国,年消费增长速度将超过20%。 在21世纪的前10年,全球阻燃剂行业将保持适度的发展速度,估计要略高于20世纪90年代的水平。全球阻燃剂用量的年平均增长率将保持在4%-5%。随着高分子材料工业的发展,塑料、橡胶、纤维等合成材料越来越广泛地用于建筑、电子设备、化工、交通等领域,而且用量迅速增加。目前全球阻燃剂总用量已达到120万吨/年。
即使锑价上涨到一定的高度,其消费量也不会受到多少影响。因为锑在阻燃剂方面的最主要竞争对手是锡,但由于目前的国际锡价维持在9000美元/吨左右,且其用于阻燃剂的性能还需要市场的认同,因此短期内锑被锡替代的可能性并不大。 综上所述,锑的未来消费前景极为广泛,且用量会随着经济的发展而快速增长,世界经济中的中国因素将会使有色金属锑具有增长性持续性的特点。
多孔材料的特性与前景
2019-01-03 09:37:04
多孔材料,多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果构成孔洞的固体只存在于孔洞的边界(即孔洞之间是相通的),则称为开孔;如果孔洞表面也是实心的,即每个孔洞与周围孔洞完全隔开,则称为闭孔; 而有些孔洞则是半开孔半闭孔的。
介绍
含一定数量孔洞的固体叫多孔材料,是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构,由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。有的文献把孔隙率充分的叫多孔材料,大于的叫泡沫材料。而从大量的国内外文献来看,称为泡沫材料的孔隙率并未大于,如熟知的泡沫铝,其孔隙率往往低于,有的文献把孔隙率从一的叫泡沫材料,还有的文献则认为,由于该材料最初采用发泡法制备,曾称之为发泡材料,以后发展了渗流等制备法,称之为通气性材料,更合适的名称应为多孔泡沫材料,简称多孔材料或泡沫材料。总之,没有一个统一、严格、公认的定义。多数学者将多孔材料和泡沫材料视为等同概念。多孔材料在自然界中普遍存在如木材、软木、海绵和珊瑚等(“cellulose”这个词就来源于意为“充满小孔的”拉丁小词“cellula”)。
千百年来,这些天然的多孔材料被人们广泛利用。在多年前的古埃及金字塔中就已经使用了木制建材在罗马时代软木就被用作酒瓶的瓶塞。近代人们开始自己制造多孔材料,其中最简单的是由大量相似的棱形孔洞组成的蜂窝状材料,可用作轻质构件。更常见的是高分子泡沫材料,其用途广泛,可用于小到随处可见的咖啡杯,大到飞机坐舱的减震垫。现代技术的发展使得金属、陶瓷、玻璃等材料也能像聚合物那样发泡。这些新型泡沫材料正逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸收冲击能量的材料,从而发挥了其由多孔结构决定的独特的综合性能。
分类
面按孔径尺寸分类的方法源国际纯化学及应用化学组织,为推动多孔材料的研究,推荐了上述专门术语。按照孔径大小的不同,多孔材料又可以分为微孔(孔径小于2 nm)材料、介孔(孔径 2-50 nm )材料和大孔(孔径大于50 nm )材料。
特性
相对连续介质材料而言, 多孔材料一般具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点。具体来说,多孔材料一般有如下六种特性:
机械性能:应用多孔材料能提高强度和刚度等机械性能, 同时降低密度, 这样应用在航天、航空业就有一定的优势, 据测算, 如果将飞机改用多孔材料,在同等性能条件下, 飞机重量减小到原来的一半。应用多孔材料另一机械性能的改变是冲击韧性的提高, 应用于汽车工业能有效降低交通事故对乘客的创造伤害。
传播性能:波传播至两种介质的界面上时, 会发生反射和折射。由于多孔的存在, 增多了反射和折射的可能,同时衍射的可能也增多了。所以多孔材料能起到阻波的作用。利用这种性质, 多孔材料可以用作隔音材料、减振材料和抗爆炸冲击的材料。
光电性能:多孔材料具有独特的光学性能, 微孔的多孔硅材料在激光的照射下可以发出可见光,将成为制造新型光电子元件的理想材料。多孔材料的特殊光电性能还可以制出燃料电池的多孔电极, 这种电池被认为是下一代汽车最有前途的能源装置。
渗透性:由于人们已经能制造出规则孔型而且排列规律的多孔材料,并且, 孔的尺寸和方向已经可以控制。利用这种性能可以制成分子筛,比如高效气体分离膜、可重复使用的特殊过滤装置等。
吸附性:由于每种气体或液体分子的直径不同, 其运动的自由程度不同,所以不同孔径的多孔材料对不同气体或液体的吸附能力就不同。可以利用这种性质制作出用于空气或水净化的高效气体或液体分离膜, 这种分离膜甚至还可重复使用。
化学性能:多孔材料由于密度的变小, 一般材料的活性都将增加。基于具有分子识别功能的多孔材料而产生的人造酶, 能大大提高催化反应速度。
前景
在众多的多孔材料中, 制备角度, 无序孔多孔材料的制备较易, 成本较低, 易于大量推广和使用。例如泡沫金属。常见的方法有五种:(1)粉末冶金法,它又可分为松散烧结和反应烧结两种;(2)渗流法;(3)喷射沉积法;(4)熔体发泡法;(5)共晶定向凝固法。 可控孔多孔材料拥有许多无序孔多孔材料所不具备的特性,随着新技术的发展, 可控孔多孔材料的制备方法将越来越成熟, 这类方法必将成为今后多孔材料科学的发展趋势。
5052铝板市场前景堪忧
2019-03-01 14:09:46
5052铝板是5系铝板代表产品之一,归于高镁合金,具有防锈性能好、硬度高级特色,广泛应用于设备外观、磨具冲压等领域中。 因为之前国内的热轧线较少,国内仅有少量供应商可以出产5052铝板,其间以重庆的西南铝业为首,其5052铝板的出产供应一向求过于供,长时间在商场中名列前茅。可是也存在报价高、交期长等晦气因素,因而5052铝板商场没有彻底开发。这以后,河南明泰铝业1+4热轧出产线的正式投产,打破了西南铝业商场独占的局势,明泰铝业的5052铝板以产值足、报价适中、交期快等优势,敏捷获得了商场认可,在2004年之后的十年期间,发明了业界神话,也为明泰的新产品开发带来了新的商机。 近年来,跟着国内铝职业的迅猛开展,铝加工职业竞赛加重,铝产品的商场需求一度饱满,加上世界、国内商场疲软,一些铝厂为了在商场上获得一席之地,先从报价上开端恶性竞赛,南边以巨科为首,在职业界较早打出了四字最初的加工费,随后北方以万达铝业为首,也相竟厮,南北铝企的报价战役愈演愈烈。2015年上半年,商场上居然呈现了以三字最初的加工费。5052铝板从高峰时期的万字最初的加工费,演绎到今日三字最初的加工费,忍不住让供应商大跌眼镜,不由有客户质疑:5052铝板的本钱究竟是多少,还有没有空间? 时至今日,明泰铝业等供应商出产的5052铝板虽受商场镇压,报价也随之跌落,但至少还能在四字最初的加工费上确保优质直销。可是归纳来看,南北供应商的战役,使得很多铝企无利可图,内行情不景气的今日,咱们都不想让出资上亿设备停产或搁置,只需机器转起来,较最少设备的折旧、银行利息不会拖得太深;反过来来讲,5052铝板以三字打头的加工费,现已迫临或相等铝厂的本钱,假如再这样打下去,很多厂商会被牵连拖垮,较终对国内铝企开展发生晦气影响。 此外,国内其他5系铝板,如5052、5754、5083、5182等,除了受特定职业影响外,也会因5052铝板的恶性竞赛,呈现报价下滑的状况。较终,对国内铝板供应商形成不可避免的损伤。 更为严重的是,一些小规模的供应商,也参加到这种“轰轰烈烈”的报价大战,这种厂商本钱低,售价低,质量和售后服务难以确保,但凭仗报价的冲击,更是把国内的5系铝板商场搅得“乌烟瘴气”,受此影响,国内其他的合金铝板、超厚超长板、车用油箱料、船板等都随之下滑,商场价格千差万别,产品质量也是良莠不齐。 5052铝板的报价和现在的1、3系热轧料的报价现已相等,1、3系的报价在这场战役中并未遭到多大影响,假如商场再这样打下去,5052铝板该何去何从?比5052铝板低端的普通铝板该怎么站脚,不得不让业界人士忧虑。 值得一提的是,并不是一切的5052铝板都竞赛剧烈,像高端的5052氧化铝板需求仍是很大,国内如西南铝、中铝出产的高端氧化料在商场上仍是有一席之地。 报价战不是厂商开展的长久之计。假如国内厂商能把产品做精做细,再引入进口铝板的先进技术或经历,就能打破恶性竞赛的魔咒,拓荒出新的商场。只要这样,咱们才会迎来一个真实的、调和的百家争鸣的繁荣景象,5052铝板才会从头回到它的应有的定位。
中国废金属进口前景分析
2018-12-13 11:29:46
废金属作为一种重要的资源日益受到社会的重视,中国是否可以持续地从国外获得废金属资源是全球关注的问题。我们认为,中国废金属进口的发展前景取决于中国现实的状况和影响行业发展的因素。那么影响中国废金属进出口前景的主要因素有哪些呢?归纳起来,大致有5个方面。 中国对废料的需求。据国内外专家预测,在未来20~30年内,中国的经济总量将接近甚至超过美国。资源消耗量必将随着经济的高速发展而大大增加。中国矿产资源不足,经济发展水平也并不富裕,而且各地区发展不平衡,地区之间、城市和农村之间的消费层次差距较大。在这种情况下,作为相对低廉的二次原料-- -可再生资源,也就存在着较大的市场需求。因此,中国对废料的需求将是持续而稳定的。 中国废料的产业政策。目前中国限制废料进口的政策较多,并不利于中国废料行业的健康发展,影响了中国废料处理的竞争力。 中国进口废料竞争力。中国进口废料的竞争力是强大的,但中国劳动力廉价的优势会随着经济发展水平的提高而有所削弱,但并不会丧失,而在其它方面的竞争力,中国在10年之内仍会不断增强。 国际废料贸易秩序。中国面临的日益增多的国际贸易磨擦,将会增加中国废料进口的不确定性,但国际分工的需要,使国际上某些要求限制对华出口金属废料的呼声不可能得到全面的响应。 国内废料供应替代作用。中国国内废料资源将会日益兴起,对弥补资源紧缺会起到积极作用,中国目前铜消费量居全球第一、铝消费量为全球第二。可以说,中国现在消费的金属在几十年后均会进入回收领域。20年后,中国金属废料供应状况将会发生很大变化,国内回收的废料可能会更多地替代进口,但这一过程是复杂的,可能至少需要20年时间。当然,如果中国经济持续发展,30年后,中国的废料出口也将出现,但这可以是一个遥远的话题。 很多影响中国废料进口前景的外在因素,我们是不可控制的,但从我国自身来讲,适当地调整不利于资源进口和综合利用的法律是必要的,在此方面,我国政府未来几年内,是可以有所作为的。 多年来,中国的"洋垃圾意识"影响着废料的进口。中国社会舆论对废料的误解是严重的,很多中国人认为国内的"废旧物资"属于再生资源,可以综合利用,变废为宝。但对国外的"废旧物资",往往称之为"洋垃圾"。正是这种"洋垃圾"意识,使中国合理健康的废料进口秩序无法建立,政府对于行业的一些不合理限制也一直无法突破。从而阻碍中国进口国外再生资源的健康发展。 近年来,社会舆论开始逐步改变。社会的误解来源于大多数人对废料的无知,不懂废料所以排斥废料,而中国确立了走循环经济的发展之路,为再生金属产业发展提供了重大的发展契机,中国的主流媒体开始正面宣传再生金属产业,从而促进中国社会树立正确的社会舆论。 中国进口废金属的政策也会改善。从法律层面讲,中国政府正在研究制定循环经济法。并且在中国政府正在制定的"再生金属产业十一五发展规划",确立了利用国内外两种资源的发展思路。在此政策的指导下,一系列阻碍废金属进口的政策将会逐步改善。 综上所述,我们认为,随着我国政策的调整,我国会逐步放开对进口废金属不合理的限制规定,会逐步扩大进口品种。虽然中国慎重对待进口废金属的态度不会变,但一些不合理的规定将会逐步取消。同时,中国未来将会遇到来自于周边国家的竞争,国际市场废料资源的争夺会愈演愈烈。中国获取废料资源难度大大增加。取而代之的是,中国国内废料的回收会逐步兴起,并最终影响中国进口废料的前景。在各种因素的影响下,中国在近10年内废料进口仍会持续增长,但增速将会放缓。.
电解锰发展前景
2018-01-08 11:18:35
在炼钢出产中,电解锰特别合适锻炼合金化元素含有总量10%以上的不锈钢、耐热钢、精细钢、高温钢、耐蚀钢等"特、精、高"合金钢和锻炼低杂质、低有害元素的纯洁钢(∑P、S、O、N、H≤100ppm)、趋纯洁钢(∑P、S、O、N、H≤200ppm)等钢种。据我国不锈钢、高合金钢和优质钢等特钢的产值及耗用电解锰水平,2004年我国不锈钢等优特钢锻炼耗费电解锰约16万吨左右;其间铬锰系不锈钢耗用8万吨左右,铬锰不锈钢锻炼中过量、非正常耗用2-3万吨;铬镍系不锈钢、铬系不锈钢、耐热不锈钢、精细合金钢、高温合金钢、耐蚀合金钢和其它优特钢等钢种耗费约5万吨左右。根据我国国民经济和钢铁工业微观开展走势,2005年乃至未来一段时间不锈钢等优特钢工业正处于上升时间,国内不锈钢工业、产能、产值和市场需求正在高速开展,不锈钢等高端产品优特钢锻炼对电解锰的需求,整体仍然坚持微弱。同时,跟着钢铁企业进一步加大钢材种类结构调整和优化晋级,未来我国不锈钢、优特钢等高附加值、高技术含量的高品质钢材产值将会有较大起伏增加,无疑电解锰在高品质钢种锻炼中的耗用量也将有比较大的增量空间。要很好掌握电解锰职业的开展,下流厂家的状况自然是息息相关。除200不锈钢之外,电解锰还用于出产特钢和优钢,其间特钢也可用锰锭或较廉价的高碳锰铁。全球每年特钢出产要用电解锰7-8万吨,锰铝合金用锰约1-2万吨,Mn3O4等磁性材料用锰约5-6万吨,全球总需求约45-50万吨左右,国内需求约15-20万吨。
我国稀土纳米材料应用前景分析
2019-01-30 10:26:27
稀土元素本身具有丰富的电子结构,表现出许多光、电、磁的特性。稀土纳米化后,表现出许多特性,如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能,开发出许多新材料。在光学材料、发光材料、晶体材料、磁性材料、电池材料、电子陶瓷、工程陶瓷、催化剂等高科技领域,将发挥重要的作用。
目前开发研究和应用的领域
一、稀土发光材料:稀土纳米荧光粉(彩电粉、灯粉),发光效率提高,将大大减少稀土用量。主要使用Y2O3、Eu2O3、Tb4O7、CeO2、Gd2O3。高清晰度彩色电视的候选新材料。
二、纳米超导材料:使用Y2O3制备的YBCO超导体,特别薄膜材料,性能稳定,强度高,易加工,接近实用阶段,前景广阔。
三、稀土纳米磁性材料:用于磁存储器、磁流体、巨磁阻等,性能大大提高,使器件变得高性能小型化。如氧化物巨磁电阻靶材(REMnO3等)。
四、稀土高性能陶瓷:使用超细或纳米级的Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3等制备的电子陶瓷(电子传感器、PTC材料、微波材料、电容器、热敏电阻等),电性能、热性能、稳定性得到许多改善,是电子材料升级的重要方面。如纳米Y2O3和ZrO2在较低温度烧结的陶瓷,具有很强的强度和韧性,用于轴承、刀具等耐磨器件;用纳米Nd2O3、Sm2O3等制作的多层电容、微波器件,性能大大提高。
五、稀土纳米催化剂:在许多化学反应中,使用稀土催化剂,若使用稀土纳米催化剂,催化活性、催化效率将大幅提高。现用的CeO2纳米粉在汽车尾气净化器上,具有活性高、价格低、寿命长的优点,并代替了大部分贵金属,每年用量数千吨。
六、稀土紫外线吸收剂:纳米CeO2粉对紫外线的吸收极强,用于防晒化妆品,防晒纤维,汽车玻璃等。
七、稀土精密抛光:CeO2对玻璃等有较好抛光作用。纳米CeO2则有较高的抛光精密度,已用于液晶显示、硅单晶片、玻璃存储等。总之,稀土纳米材料应用才刚刚开始,而且集中在高科技新材料领域,附加值高,应用面广,潜力巨大,商业前景十分看好
“铝”闪亮世博会展 “绿色材料”前景
2018-12-07 13:56:16
6月18日消息:2010年上海世界博览会以“城市,让生活更美好”为主题,有240多个国家或地区参展。我们参观上海世博会期间,目睹了世博园内外繁多的“铝”元素,深感铝作为绿色环保材料的应用十分契合世博“绿色、低碳、节能、生态”的宗旨,世博会也成了铝材料充分展示的大舞台。 漫步世博园区,随处可见“铝”的银光闪现。首先,在世博会的建筑设计中,绿色节能环保,是绿色设计的宗旨。世博园建筑大量使用太阳能光伏玻璃幕墙系统和光伏建筑一体化的工业系统,铝合金框架成为重要组成部分,得到大量应用。世博园区各场馆的建筑门窗、内装饰、雨污水回收系统、“太阳能”节能灯具、园区内全铝合金轮毂的电动车、新能源大客车、数以百计高高耸立的铝合金旗杆(无锡南天公司生产),园区的大量户外遮阳篷、太阳伞、大小LED显示屏、空调及通风系统、售货亭、食品饮料包装都采用了铝合金材料。 据统计,在展馆建设上,广东银一百创新铝业有限公司和豪美铝业有限公司为中国国家馆提供了铝型材,前者为中国国家馆提供200吨铝型材的同时,还为德国馆提供了70吨氟碳喷涂铝型材。广东凤铝铝业有限公司成为上海世博会植物园工程用铝型材供应商。栋梁新材为英国馆、西班牙馆提供了铝型材。江阴裕华铝业有限公司为上海世博会各类展馆建设提供4000吨铝型材。安徽省宣城市东维铝业有限责任公司为上海世博会各类展馆提供了价值3000万元的新型铝质双层节能环保百叶窗。江阴市吉丰铝业有限公司为上海世博会庆典工程建设提供了50多吨的吊顶用铝方管,并为中国铁道馆提供了铝型材。湖北馆以水流动的形状轨迹作为造型主线,在钢骨架上用了5000多块彩色铝板拼接。由西南铝业(集团)有限责任公司生产的双零铝箔卷和铝板画在上海世博会重庆馆展出。印度尼西亚馆也展出了用铝合金板制作的系列器皿。 铝箔具有材质轻、高阻隔性、遮光、抗紫外线、防潮、防腐蚀、保质期长、安全卫生、回收再生等特性。用铝箔制作的餐盒具有保鲜等优势而被上海世博会重点选用,上海爱邦铝箔制品有限公司在上海世博会期间,每天供应约10万只铝箔餐盒,期间供应约1800万只。 据悉,园区中的城市最佳实践区、“一轴四馆”的景观照明全部采用LED,整个园区80%以上夜景照明采用LED,成为全球最大的LED集中示范区。而铝合金散热模组是LED必不可少的部分。在世博园区大规模应用太阳能光伏发电技术,总装机容量达到4.5兆瓦,这是目前国内乃至亚洲最大的光伏建筑一体化并网发电系统。铝合金电池板框架和支撑系统得到广泛应用。 世博园区15000多台监控摄像机由天津市亚安科技电子有限公司生产,大多数防护罩由铝合金型材或铸件制成,完全适宜上海高温高湿和雨季的环境需求,给摄像机提供最安全和适宜的监控环境。 世博会很多国家馆、主题馆、企业馆都展示了与低碳环保、城市可持续发展有关的最佳案例和最佳理念,铝合金也成为不可或缺的材料,使人们看到了未来的应用前景。 中船重工集团701所设计武船公司为上海世博会承建的“海巡106号”大型双体穿浪铝合金船,承担上海世博会期间的海事巡逻、护航任务。 加铝电缆为上海世博园电动汽车充电站项目提供了总量超过10000米的STABILOY·ZC-TC90(-40)型铝合金电力电缆产品。 在上海世博园案例联合馆展示出来自捷克的铝合金可移动防洪墙,它由若干铝合金部件叠加而成,每个部件长约2.5米至3米,高20厘米,部件与部件之间用橡胶密封连接,确保使用时不会被洪水穿透。 更加令人欣喜的是,1000多张由回收牛奶饮料利乐无菌复合纸包制成的广场座椅入驻世博园。同时入园的还有由回收牛奶饮料纸包装制成的3000多个环保分类垃圾筒。利乐无菌复合纸包分为6层,其中75%的原材料是纸浆,20%是塑料,还有5%的铝箔。这一结构决定了利乐包装具有较高的回收再利用价值。消费者用后的无菌纸包装(利乐包),回收后经过特别的再生技术,可加工成经久耐用、防水防潮的板材,再经过专业加工处理,就可变为公园护栏、垃圾桶、课桌椅、室外地板、纸张和衣架等许多实用且环保的物品。 据了解,2009年6月5日(第38个世界环境日)之际,一直致力于建立复合纸包装循环再利用产业链的利乐公司与上海世博局、新民晚报社共同发起“绿色世博‘椅’我为荣”牛奶饮料纸包装回收大行动。回收活动历时半年,受到社会广泛的关注,先后有近600个组织与团体响应号召,并积极参与。截至2010年4月底,这一活动覆盖了上海市12个城区,吸引了728400人的积极参与,总回收量达到117吨,这些回收再利用的饮料纸包装一部分被加工制作成环保长椅和环保小方凳,安放在世博园供游人休息;另一部分变身为环保分类垃圾桶,安置在世博园区的各个角落;还有一些则做成再生纸,用于印刷世博节目单。这为铝箔包装材料的回收再生利用在全球作出了很好的示范。
铝半挂车的发展前景
2018-12-26 09:46:08
首先钢铁资源在慢慢耗尽,而铝是目前也是未来最好的替代资源。未来更多的行业必将出现铝的身影。铝合金具有一系列优良特性,诸如密度小、质量轻、强度高、弹性好、抗冲击性能好、耐腐蚀、易表面着色、良好的加工成型性以及回收再生利用等,在汽车工业等行业必将得到广泛应用。在国外许多发达国家,铝车已经非常普及了,比例甚至达到了90%以上。而且国家一直在提倡绿色、节能、减排、环保的可持续发展道路!铝挂车必将是未来发展的趋势。
红铜即赤铜
2019-05-28 09:05:47
红铜 红铜即赤铜。由硫化物或氧化物铜矿物提炼得来的纯铜,可用以铸钱及制作器物。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,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。 红铜因为高纯度,安排细密,含氧量极低,无气孔、沙眼、裂纹、杂质,导电功能佳。电蚀出的模具表面光洁度高,红铜热处理技术,电极无方向性,合适精打、细打。现很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品,须防磁性搅扰的磁学仪器、外表,如罗盘、航空外表等。硫酸铜在农业和林业上可防看病虫灾,按捺水体中藻类的很多繁衍。
活性白土发展前景
2019-03-04 11:11:26
活性白土是用粘土(首要是膨润土)为质料,经无机酸化处理,再经水漂洗、枯燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附功用很强,能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮,放置过久会下降吸附功用。可是,加热至300摄氏度以上便开端失掉结晶水,是结构发作变化,影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中,简直彻底溶于热烧碱和中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润极小。广泛用于矿藏油、动植物油脂、制蜡及有机液体的脱色精制。还可用作水分枯燥剂,内服药物碱解毒剂,维生素A、B吸附剂,润滑油重合触摸剂,汽油气相精制剂等,还可用作中温聚合催化剂、高温聚合剂和制作颗粒白土的质料。
一、质料曩昔人们只知道用膨润土作活性白土的质料,其实不然,具有粘土性质的矿土都可用作活性白土的质料,如高岭石粘土、蒙脱石粘土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土等。
高岭石粘土简称高岭土(kaolin),是一种以高岭石族矿藏为首要成分、质地纯洁的细粒粘土,外观呈白、浅灰等色,含杂质时呈黄、灰、黑色等。细密块状或疏松土状,有滑腻感,硬度小于指甲。比重2.4-2.6,枯燥后有吸水性。耐火度可达1770-1790℃。可塑性低,粘结性小,具杰出的绝缘性和化学安稳性。
纯洁的高岭土煅烧后色白,白度可达80%-90%。蒙脱石粘土又称膨润土、膨土岩、斑脱岩,是一种以蒙脱石为首要矿藏成分的细粒粘土。外观一般呈白色、粉红色、浅灰色、淡黄色,当被杂质污染时可呈灰绿色、紫棕色及其他较深的色彩。疏松土状者光泽昏暗,细密块状者呈蜡状光泽。硬度1-2,性柔软。块状或土状,有滑感。比重2-3。吸水后体积胀大,最大吸水量为其体积的8-15倍。具高可塑性和杰出的粘结性,在水溶液中呈悬浮和胶凝状,还具有阳离子交流的特性。海泡石粘土是一种以海泡石为首要成分的粘土。外观呈黄褐、深灰、灰白等色,土块状,质软而轻,硬度1-2,比重2.4-2.65,具有粘性和可塑性,手触之有滑感。加水后能调成糊状,干后用锤击之可留下锤痕。凹凸棒石粘土是一种以凹凸棒石为首要成分的粘土,表面与-般粘土无异,尤其是与蒙脱石粘土极为相似,并且两者常常共生。其户外判定标志是外观为土状,呈青灰、灰白、鸭蛋青色,土质细腻、有滑感,湿时具粘性和可塑性,干后质轻、收缩小。将它投入水中,嘶嘶发响,并崩散成碎块,但不胀大。凹凸棒石粘土的功用和海泡石粘土相同,具有热安稳性、抗盐性、吸附性及较高的脱色才干。最近湖南用海泡石制成了活性白土,浙江又发现b轴无序高岭土也能够作活性白土 ,山东研制成功了用净水剂的残渣作活性白土的质料。这样活性白土的质料就更广泛。但咱们一般所说的活性白土是指用膨润土作质料的活性白土。
用海泡石制活性白土,要通过精选、酸活化等工序才干制成活性白土。精选是用水选,液固比为5~10。水选后的悬浮液加0.5%的硫酸或1.5%的,煮沸30min,然后过滤、水洗、枯燥、研磨即为产品,脱色率达可93%,超越国家标准脱色率90%的要求。凹凸棒粘土素以"千土之王,万种用处"蓍称,凹凸棒活性白土(无酸活性白土)具有脱色率高、不含残留酸等特色。二、膨润土为质料的活性白土加工出产膨润土为质料的活性白土加工出产办法首要有全湿法、全干法、半湿法、汽相法、煅烧法等。
传统的全湿法是将膨润土、硫酸、水混合后在拌和的情况下加热到 100℃活化一段时间后洗刷、烘干、破碎即得产品。该办法最大的缺陷就是耗酸量大,因而导致洗刷用水量大,环境污染严峻,本钱高。过程依次为:选矿;原土打浆、提纯并排放沙砾和水;参加酸和水,在80~100℃下活化10-30min,一起以 1000r/min拌和;吸滤,滤液循环至打浆提纯过程,滤渣至下一步;枯燥、破坏;制品检测、包装。传统的全干法出产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充沛拌和,放置一段时间,然后烘干、分碎即得制品。这种办法尽管下降了用酸量,无废水排出等环境污染,但其产质量量较低,大大约束了其用处。过程依次为:选矿;参加酸和水进行挤出法常温固相活化;枯燥破坏;制品检测、包装。半湿法出产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充沛拌和,在必定温度下活化(放置)一段时间,然后参加酸和水再进行第二步活化。过程依次为:选矿;参加酸和水进行挤出法常温固相活化;参加酸和水活化;漂洗;压滤;枯燥、破坏;制品检测、包装。半湿法出产工艺则较好地处理了全湿法和全干法存在的问题,工艺简略,本钱低,产质量量高。
一般来说,半湿法出产工艺比传统的工艺耗酸量下降一半至三分之二(1/2~2/3),用水量也下降1/2~2/3,废水少,稍加处理即无环境污染,本钱低,在相同情况下,产质量量比传统办法脱色力提30%。汽相法技能是在有压高热汽相下对水、酸、土半干态拌匀颗粒状况混合料,在静态下经汽相、液相、固相之间进行剧烈的酸化反响构成半干态颗粒状酸化物,经漂洗等工序制备活性白土的一种新工艺技能。该技能把现有的湿法制白土和干法以及煅烧法出产活性白土技能的长处集为一体的技能办法,具有很广的实用价值,为我国白土出产供给一种新工艺技能。该技能与传统湿法制备活性白土工艺相比较具有如下长处:
①用酸量和用水量别离下降50%左右,出产周期缩短1/2~ 1/3;②污染轻,而易管理;③占地面积少,设备使用率高,出资少,见效快并与现有湿法工艺流程和设备严密联接。依据工艺不同,活性白土还可联产硫酸铝、硅铝白硫酸钠、石膏等。
现在活性白土的出产工艺还存在三点难题需求处理:
(1)对膨润土原土有必定的选择性,并非对一切不同类型的膨润土都能出产出脱色率≥90%的高效活性白土,即还有一些类型的膨润土只能出产出脱色率≥ 80-85%的普通活性白土或半高效活性白土。活性度目标暂时还达不到H型(高活性度活性白土)对活性度的要求。因而它的运用规划受到了一些约束。
(2)酸性废水的处理,现在石灰用量太大。
(3)吸油率大。活性白土脱色运用量为油重的2%-5%。运用白土对油脂进行脱色,不可避免的要夹藏油,夹藏量一般为活性白土量的20%-50%,然后增加了炼耗和本钱。现在,少量厂商选用浸出法从活性废白土中将油别离出来,但别离后的油品因为白土的效果,色泽为漆黑,无法脱色出好的色彩。因而,国内油脂脱色部分期望吸油率小的活性白土。
三、使用规划活性白土因比表面积大,吸附才干强,脱色效率高;活性度低,不与油脂及其它化学物质发作化学效果;用于液体脱色过滤速度快,残液率低,如食用油脱色、制糖脱色等;脱色后液体通明清亮,质量安稳,无异味、不回色、不回酸;运用后的产品,通过恰当处理能够进行二次使用,不会形成环境污染等系列产品长处而广泛使用于吸附剂、粒白土、无碳复写纸用显色剂中。(一)吸附剂
1、食用油脱色剂级产品广泛适用于各类植物油、动物油和矿藏油的脱色,如豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、葵花籽油、棕榈油、椰子油、蓖麻油、茶油、玉米胚油、精糠油、麻油、桐油、红花油等。
2、制糖脱色脱色级产品以富镁铝硅酸盐净化的制品糖,其色泽、还原糖含量、PH值、根离子含量、氯离子含量、蛋白质含量、熬糖温度及钙镁离子含量等均到达现行行业标准,节省脱色处理费用60%左右。脱色后的滤饼可作混合饲料,削减环境污染,完成综合使用。
3、环境吸臭剂级产品产品具有杰出的吸附异味功用,能够消除冰箱、宠物卧室、厕所及其它场所的异味。
(二)颗粒白土(三)无碳复写纸用显色剂四、经济效益分析膨润土质料报价约为250元/吨,普通活性白土国内商场报价约1200元-1500/ 吨。
按1万吨/年活性白土的规划预算,设备和基建出资约为300-400万元,本钱 600-700元/吨,年产值1400万元左右,利税600万元。若配套出产白炭黑、4A 分子筛等效益更高。膨润土是我国的优势资源,储量居世界第一位,但开发使用起步较晚,深加工技能落后、产质量量差、出产规划小,国内油脂脱色等部分用的优质活性白土需要从国外进口。美国活性白土的出产才干已到达400万吨/年以上,而我国仅为20万吨/年左右。椐计算,我国近年来对活性白土的需求量以每年7-8%的速度递加。通过国内商场的调查分析,仅就油脂精炼商场巨大,据业界专家猜测,我国年产各种植物油约800万吨,进口油500-600万吨,其间精炼油占总数的1/2,约650 万吨。因而,出产高效活性白土商场前景宽广。
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。
车用铝市场前景广大
2019-01-03 09:36:51
铝的商业化生产与汽车的诞生在同一年,从此,它们就结下了不懈之缘,难舍难分,互相促进;汽车工业的发展促进了铝工业的发展,反之亦然。1886年美国大学生霍尔(Charles Martin Hall)与法国大学生埃罗(Paul-Louis Heroalt)几乎同时在大洋彼岸独立发明铝的熔盐电解法提取工艺,至今全球生产的铝都是按他们的原理制备的。1886年,卡尔·奔驰发明世界第一辆不用马拉的三轮车,拉开了当今文明世界的序幕;1889年世界世博会展出德国奔驰公司制造的世界首辆汽油发动的汽车,宣告汽车时代的到来。
1897年克拉克(Clark)三轮车和1898年问世的德·丁昂·布顿(De Dion Bouton)汽车的曲柄箱是用铝制的,开创了铝在汽车中应用的先河。1901年第二届纽约汽车展上出现了一批铝制汽车零配件,有的汽车车身已用铝代替了木材。1903年戈登·贝内思·纳皮尔(Gordon Beneth Napier)汽车采用铝汽车柱。1904年问世的兰彻斯特车(Lanchester)的后轴架由铝合金铸造。
1923年英国著名的汽车设计师布波美罗(L.H.Pormeroy)设计的一款汽车,用了相当多的铝合金零部件,其自身质量仅相当于标准汽车的三分之二。上世纪30年代由于钢材价格比铝价格低得多,能源充裕,铝在汽车中的应用进程放缓。第二次世界大战期间,铝是一种军需战略物资,铝在民用方面的应用受到限制;同时,由于飞机制造及其他军工产品需求的增加,铝工业得到迅猛发展,特别是美国铝工业的发展尤为突出,这时80%以上的铝都用于制造飞机及其他军工产品。战后,铝在汽车中的应用又开始受到重视,同时铝由买方市场转为卖方市场,铝业公司开始寻求铝的应用新领域,极力扩大铝的应用范围,铝在汽车中的应用领域越来越广。20世纪70年代,汽车开始使用铝保险杠、进气歧管、发动机头、发动机缸体、散热器、传统系统零件和轮毂等。
上世纪60年代,每辆汽车的平均用铝量为27.2千克,到90年代中期,平均含量上升到113千克,约占车自身质量的8%。2005年美国轿车每使用一磅(0.454千克)铝制零件,车的自身质量可下降1.021千克;目前,美国汽车工业的用铝量已占美国全部铝消费量的11.5%强。21世纪初,德国推出了全铝的奥迪A8车,是铝含量最多的小轿车,每辆用铝550千克;美国福特汽车公司的AIV车的车身也是全铝的。所谓全铝轿车,是指在目前的设计、制造技术条件下,可用铝合金制造的零部件都已铝化,而汽车的价格是合理的,可以承受的,可进行商业化批量生产,各项性能全面提升。由于真空钎焊技术的发展,1986年美国生产的轿车有一半装上了铝散热器,2008年的铝化率已超过80%;因为铝的价格比铜低,铝散热器的质量又比铜轻50%。
一、汽车轻量化是发展方向
汽车、轨道车辆、飞机、船舶是当代社会人类赖以生产和发展的四大交通运输工具,它们一方面为人类文明与社会进步作出巨大贡献,另一方面又排放大量温室气体,制造污染,破坏生态环境。因此,汽车工业的发展面临着三大问题,即三大挑战:节约能源,保护环境,提高安全、舒适、美观性。汽车性能的改善除在设计方面加以改进外,最主要的是采用轻质新材料取代钢材、铸铁、重有色金属制造的零部件,加速汽车轻量化进程,因为在设计方面的减重潜力不居首位,而可用的新材料有铝、镁、钛、高强度钢、复合材料等。
实践证明,尽量多地采用铝是解决汽车轻量化最有效与最佳的途径。铝有明显的减重效果和显著的节能效果,可大幅度减少温室气体与其他有害气体的排放,还能提高车的平衡性、乘坐舒适和安全性。采用镁制零部件的节能减排效果虽然比铝大,但铝的综合性能与性价比仍比镁大与优越。所以,在汽车制造中镁在可预见的时间内还不可能较多地替代铝。
美国曾一次又一次地颁布汽车的能效指标,2010年初美国能源部制订了小轿车新的能效标准,要求其燃油效率达到6.9升/100公里(在标准公路上行驶)。小轿车在标准公路上行驶时,车的自身质量消耗的能源占85%左右,这充分说明汽车轻量化的重要性与迫切性,也说明铝在汽车制造中有着巨大的市场潜力。
二、汽车产量持续调整攀升
铝在北美生产的轿车与卡车中的应用以曾所未有的速度增加。2009年汽车的轻金属用量占其自身质量的8.6%,而1990年仅为5.1%,到2020年可达11%。2009年轻型汽车的平均自身质量为1448千克,其中铝含量占7.8%,按每辆车的年平均增长率2.3千克计算,到2020年全世界汽车的平均用铝量可达1 36千克/辆。
北美是小轿车与轻型卡车用铝量的世界先锋,2008年约有50款车的铝含量超过其自身质量的10%。本田(Honda)和宝马(BMW)用铝量最多,每辆车的平均铝含量超过154千克。自2006年以来,通用汽车公司(GM)、丰田汽车公司(Toyota)、现代汽车公司(Hyundai)和大众汽车公司(Volkswagen)也增加了在北美销售的轿车铝含量。
全世界其他地区与国家生产的轻型汽车的铝含量也在不断攀升,特别是欧洲与日本,据杜克公司(Duker)估计,有67款汽车(欧洲49款、日本1 8款)的轻金属含量为182千克/辆,中国汽车的用铝量也在快速上升,杜克公司预计2020年中国汽车工业的用铝量将超过日本。2008年日本汽车工业的用铝量约170万吨,2009年约116万吨。据笔者预测2015年日本汽车的铝消费量可达190万吨,同年中国汽车工业的用铝量可在250万吨左右(含出口铝合金零部件),远超过日本。
通常,汽车工业用铝的结构如下:铸件及压铸件80%,其中压铸件占71.5%;轧制材9.7%;挤压材9.2%;锻件1.1%。国家不同,汽车产品的结构也会不同,用铝结构也会略有不同。总体来说,铸造产品占80%,用加工铝材制造的零部件只不过约占20%。不过随着用铝量的增加,加工材用量的增长速度会稍大于铸造铝合金。
汽车工业是中国的支柱产业之一,正在高速持续发展。2000年汽车总产量为207万辆,2009年为1371.9万辆,这9年的年平均增长率是24%,成为世界产销第一大国;自此以后,第一大国的局面不可逆转的,2010年产量可达1600万辆,2015年可达3300万辆。汽车用铝量中国尚无权威组织作过统计、发表过翔实数据,笔者估算,2009年用量约160万吨,含出口零部件的用铝量,如轮毂等;2009年轮毂的用铝量约60万吨,其中出口约31万吨。今后一段相当长的时间内,中国汽车用铝量的年平均增长率将大于汽车本身的增长率1.5个百分点,因为单台车铝含量增长率更快一些。2010年中国汽车用铝量会超过450万吨(含出口铝制零部件),这是指汽车的净用铝量,如果按采购的铝材及生产的铸件、压铸件的毛料计算,用铝量应该超过530万吨。
2009年中国汽车消费的160万吨铝中,加工铝材的用量约32万吨;2015年中国预计加工汽车铝材用铝量约97万吨,其中平板带材约495600吨、挤压材463200吨、锻件11200吨,不但量大,而且是高品质高技术产品,属铝材中的“精英”,既要求有良好的冶金组织与优秀的综合性能,又必须达到极为严格的尺寸偏差,适合于高速自动化线的生产与组装。
我们知道,凡是世界上大的铝业公司,不管是跨国的还是非跨国的,只要本国的汽车产量大,都把汽车铝材视为高技术高附加值产品,成立了汽车铝材部或组建了汽车铝材中心,如美国铝业公司、加拿大铝业公司(力拓加铝公司)、诺威力铝业公司、海德鲁铝业公司、萨帕铝业公司以及日本的神户钢铁公司、古河铝业公司与日本轻金属公司等,由中心负责汽车加工铝材的研究、开发、生产与技术服务。
中国已凌世界汽车产销量绝顶,很快也会成为全球汽车铝材用量大国,可是中国至今尚未有跻身世界先进水平专业汽车板带生产线。虽然西南铝业(集团)有限责任公司于2010年5月建成了一条汽车板带生产线,但与美铝萨马拉冶金厂(Alcoa SMA)2009年建成的2300毫米的BWG涂漆、退火、纯拉仲矫直、剪切等生产线及海德鲁铝业公司格雷文布罗伊轧制厂(Grevenbroich)的精整线相比,还有相当大的差距。汽车铝加工材在中国的消费量应该比美国、日本及德国的量都会大一些,因为中国不但在客车的铝材用量在增加,而且厢式车厢体的铝化率甚低,尚未进入起步阶段,而北美、欧洲、日本的铝化率都在92%以上。必须注意,提高厢式车的铝化率对节能减排与建设低碳经济有着重要意义。
无论从长远还是就近期来看,组建汽车铝材中心都是必要的。成立中心,首先要有一批高素质的人才,其次要有必要的设备。在设备方面,我国主机(热轧机与冷轧机)在数量与装机水平方面都不缺,都是世界一流的;我国缺的是精整设备,需要有集纯拉仲矫直、退火、脱脂、清洗、切边、纵剪、横剪、喷漆、涂层等于一体的生产线,应有激光精密剪裁设备。
汽车对铝板带表面状态有严格的各种各样要求:原轧制状态的,即用普通研磨辊轧制,表面有沿轧制方向分布的磨轧线印痕;有明显EDT辊轧制织构痕的(电火花加工辊轧制);有不锈钢色调的;有薄阳极氧化膜处理(thin anoclised film,简称TAF)的,不但提高了材料的抗腐蚀性能,而且扩大了材料的表面积,增大了结合面积,因而粘接强度有所提高。
向汽车制造厂提供可供组装的铝制零部件,如轮毂、保险杠等,或经过精密裁切的可直接上冲制线的板材,是向汽车厂供应铝制零部件与加工材的发展方向;有些铝业公司现在已经这么干了。铝业公司向汽车厂派出工程师,参与铝制零部件的设计,行之有效,也是发展趋势之一。
三、中国组建汽车铝材中心不容迟疑
中国到了组建汽车铝材中心的时候了!再不能迟疑了,宜早不宜晚。希望有热连轧线的企业与有大型热轧机的企业不妨对此问题考虑一下。汽车铝材是个大市场,是个增长性的大市场,是一个高精铝材市场,谁先投资与花大力气进入这个市场,谁就会先受益。
汽车铝材中心的主要任务是:研发汽车新型铝合金,开发汽车铝制零部件新加工工艺,推广铝在汽车中的广用。希望有关部门制定强有力的汽车轻量化措施,特别是厢式车的轻量化,促进低碳经济与低碳社会的进程。
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。
铝箔包装发展现状未来前景
2019-01-02 09:41:15
一、 中国铝箔加工业的发展现状
中国铝箔生产开始于1932年,但是到改革开放以后才开始快速发展。中国铝箔生产强劲的蓬勃发展,为中国快速发展铝箔包装创造了坚实的基础。中国铝箔包装业的未来非常光明。当然,中国铝箔产量虽然上去了,但在工艺技术、产品质量、产品品种、装备制造等多方面与先进国家相比还有相当的差距,同时为缩短之间的差距将刺激铝箔生产更新一轮的快速发展。
二、 铝箔包装业的发展状况
1、铝箔包装的发展
铝箔包装始于20世纪初期,当时铝箔作为最昂贵的包装材料,仅用于高档包装。1911年瑞士糖果公司开始用铝箔包装巧克力,逐渐代替锡箔而流行起来。1913年美国在炼铝成功的基础上亦开始生产铝箔,主要用于高档商品、救生用品和口香糖包装。1921年美国开发成功复合铝箔纸板,主要用作装饰板和高级包装折叠式纸盒。 1938年可热封式铝箔纸问世。二战期间,铝箔作为军品包装材料得到快速发展。1948年开始采用成型铝箔容器包装食品。20世纪50年代,铝纸、铝塑复合材料开始发展。到70年代,随着彩印技术的成熟,铝箔和铝塑复合包装进入快速普及的时期。
进入21世纪,市场竞争和产品同质化的趋势,刺激了产品包装的快速发展。2002年全球包装市场的规模已超过5000亿美元。铝箔包装的发展基本与整个行业发展同步,在中国市场,铝箔包装发展更快,主要有两个原因:第一,中国软包装市场发展与发达国家差距明显,日用消费品及食品的软包装所占比重小,发达国家已占65%以上,有的已超过70%,而中国约占15%,近两年比重快速增加;第二,国内铝塑复合、铝纸复合技术不断成熟,生产成本降低,促进了铝基复合材料在中国包装市场的普及应用。
2、 铝箔包装的市场现状
随着全球包装工业的快速发展,包装业已成为发达国家的重要支柱产业,在美国,包装业已成为第三大产业,在欧洲,包装业已是第七大产业。全球包装工业的发展,极大地带动了铝箔消费,使包装业已成为铝箔最大的应用消费市场据欧洲铝箔工业协会统计,欧洲有70%以上的铝箔应用于各类包装制品,在美国这一比率高达75%,在日本包装用铝箔消费占70%,其中仅食品包装,就占去铝箔消费量的30%。
2005年,我国包装企业已超过1万家,年产值达3283亿元,在国家42个主要行业中,包装业从80年代初期的倒数第2位已上升到现在的第14位。在全球约6000亿美元的包装消费市场中,中国已成为仅次于美国和日本的第三包装大国。近年来,随着我国包装工业的快速发展,铝箔在包装领域的应用也实现了迅速增加。2005年我国包装用铝箔消费量约为11万吨,其中卷烟包装用铝箔约3.8万吨,占34.5%(注:我国2003年11月已签署《国际烟草控制框架公约》,2006年11月10日前,国内烟草企业将改用环保型“真空镀铝纸”,卷烟用铝箔将会锐减);食品包装用铝箔约2万吨,占18.2%;奶制品包装用铝箔约9000吨,占8.2%;日化品包装用铝箔约5000吨,占4.5%;酒封用铝箔10000吨占9.1%,饮料包装用铝箔1.1万吨占10% ,,医药包装用铝箔1.1万吨占10%, 其他6000吨占5.5%。包装用铝箔占铝箔消费的18.3%,从以上可以看出,目前我国铝箔在包装业的应用比率与发达国家比还有很大的差距。123后一页
石墨烯的研究态势及其运用前景
2019-03-04 11:11:26
一、前语
跟着2010年诺贝尔物理学奖得主的揭晓,科学界又开端了一轮新的关于诺贝尔奖的评论,一同石墨烯(Graphene)也成为咱们评论的焦点。2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫运用普通胶带成功地从石墨中剥离出石墨烯,这种材料仅有一个碳原子厚,是现在已知的最薄的材料。它不仅是已知材料中最薄的一种,还十分结实而柔软;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯能够运用于晶体管、触摸屏、基因测序等范畴,一同有望协助物理学家在量子物理学研讨范畴取得新打破,它的面世引起了全世界的研讨热潮。
本文拟经过对已宣告的与石墨烯相关的文献进行分析,以理清石墨烯研讨开展的演化趋势以及学科开展的前沿范畴,展示石墨烯的开展头绪及运用远景。
二、石墨烯的概念
拿破仑从前说过:笔比剑更有威力!他说这话的意思是指言论比武力更凶猛。不过,他肯定没有想到铅笔芯中的确包含着地球上强度最高的物质!咱们知道,铅笔芯的原材料是石墨,而石墨是一类层状的材料,即由一层又一层的二维平面碳原子网络有序堆叠而构成的。由于碳层之间的作用力比较弱,因而石墨层间很简单相互剥离开来,然后构成很薄的石墨片层,这也正是铅笔能够在纸上留下痕迹的原因。假如将石墨逐层地剥离,直到最终只构成一个单层,即厚度只要一个碳原子的单层石墨,这就是石墨烯.石墨烯的厚度只要0.335nm,比纸还要薄100万倍,把20万片石墨烯叠加到一同,也只要一根头发丝的厚度,可是它的强度却比钻石还要坚韧,一同,作为单质,它在室温下传递电子的速度要超越任何一种已知的导体。石墨烯Graphene是碳的一种方法,它具有完好的原子晶格,其厚度恰恰为一个原子,作为一种全新的材料,它不仅有从未见过的薄!,并且仍是特强!的.两位获奖者AndreGeim和KonstantinNovoselov指出:处于这种平面方法的碳,具有特别的量子物理世界的共同性质.石墨烯作为一种电的导体,体现出与铜相同的导电性,而作为一种热导体,它比其他的已知材料更为出色。它几乎是彻底通明的,可是它却适当的稠密,以致使如氦(He)那样最小的气体分子,也不能经过它.Geim和Novoselov是从一块通常在铅笔中运用的石墨内取出石墨烯的.他们以常用的通明胶纸,设法得到具有恰是一个原子厚的碳薄片.其时许多人以为如此薄的晶体材料是不或许坚持安稳的。但是在现在,石墨烯已被物理学家作为一类新的具有共同功能的二维材料进行着研讨.能够猜测:由石墨烯所制得的晶体管,将比今日所用的硅晶体管有着更快的速度,然后使计算机的功率取得进一步的进步.由于石墨烯是通明的,又是优异的导体,所以它适用于制作通明的触摸屏、光板(lightpanel),乃至可运用于太阳能电池.将石墨烯混合于塑猜中,能够使塑料成为导电材料,一同也使之变得愈加抗热和具机械耐力.它的杰出康复力可使之用作超强材料,并且是很薄的、具有弹性的轻质材料.因而,能够预期将来的人造卫星、飞机,乃至轿车都或许用这类新的复合材料为质料进行制作。
三、石墨烯的结构和性质
石墨烯仅仅是一个原子的厚度——或许是世界中最薄的材料——并构成了高质量的晶体格栅。石墨烯是由碳原子六角结构(蜂窝状)严密摆放构成的二维单层石墨,是结构其他维度碳质材料的根本单元。它能够包裹构成0维富勒烯(Fullerene),它也能够卷起来构成一维的碳纳米管(CarbonNanotube);相同,它也能够层层堆叠构成三维的石墨。迄今为止,研讨者们仍没有发现石墨烯中会有碳原子缺失的状况,可是在2007年,Meyer等人调查到石墨烯的单层并不是彻底平坦的,它的表面会有必定高度的褶皱,单层石墨烯的褶皱程度显着高于双层石墨烯,并且褶皱程度会跟着石墨烯层数的添加而越来越小。一些研讨者以为,从热力学的视点来分析,这或许是由于单层石墨烯为下降其表面能,由二维描摹向三维描摹转化,或许也能够以为褶皱是二维石墨烯存在的必要条件之一。但详细的原因还有待进一步研讨和探究。别的,石墨烯中的各个碳原子之间的衔接十分柔韧,当对其施加外部机械力时,碳原子面就会曲折变形,然后使碳原子不用重新摆放来习惯外力,也就坚持了该材料结构的安稳性.一同,这种安稳的晶格结构也使石墨烯具有优异的导电性,石墨烯中的电子在轨迹中移动时,不会因晶格缺点或引进外来原子而发作散射。由于原子间作用力十分强,在常温环境下,即便周围的碳原子相互发作了挤撞,石墨烯中的电子遭到的搅扰也会十分小。作为单质,石墨烯最大的特性是它在室温下传递电子的速度比已知的任何导体都快,其间电子的运动速度能够到达光速的1/300,大大超越了电子在一般导体中的运动速度。别的,它也是现在已知材料中电子传导速率最快的材料,其室温下的电子搬迁速率可高达15000cm2/(V∀s) 。一同,科学家们还发现单层的石墨烯具有很大的比表面积,可到达2600m2/g。别的,石墨烯还具有杰出的导热功能、优异的量子地道效应、零质量的狄拉克费米子行为及特殊的半整数量子霍尔效应。
四、石墨烯的研讨前沿及国内外开展态势分析
自从AndreK.Geim研讨小组于2004年初次成功取得石墨烯以来,人们就对这种有着优异的物理和化学特性的特别材料寄予了期望,全球的研讨人员和工程师们对它的重视和研讨也日积月累。
如前所述,石墨烯的面世引起了全世界的研讨热潮,已经成为物理学界、化学界与材料科学界最抢手的研讨主题之一。根据Thomson根本科学目标数据库(ESI,掩盖时刻规模为1999年1月1日至2009年8月31日),在物理、化学、材料以及一切学科范畴中,触及graphene的研讨前沿(ResearchFronts)数量别离为19、14、7和31个。这从下图给出的年度SCI论文数量以及作者和关键词改变更新趋势可见一斑。
石墨烯SCI论文数量年度分布图 作者和关键词的改变更新趋势图
从石墨烯SCI论文数量年度分布图能够看出,2004年、2005年全球宣告的石墨烯SCI论文数量均缺少200篇,而2007年已增至650篇,2008年更是急增至近1200篇,几乎是在以指数增幅增加。
别的,从作者和关键词的改变更新趋势图还能够看出,每年都有更多的新作者加入到石墨烯的研讨部队中来,每年都会呈现更多的新关键词。这表明,越来越多的研讨人员开端重视石墨烯的研讨;一同,石墨烯的研讨触及的详细方向也越来越多。因而,有关石墨烯的研讨是现在正在高速开展的一个范畴。
下图绘出了首要国家和区域在石墨烯范畴的研讨与协作状况。从该图能够看出,石墨烯范畴的世界协作首要是在美国与欧洲一些国家,美国与我国、日本、韩国等亚洲国家,以及欧洲各首要国家之间打开的。本次分析的4044篇文献有世界协作论文1171篇,其间美国组织参加的有520篇,占到44%,远高于其他国家,这也从另一个旁边面反映出美国正在引领石墨烯范畴的研讨与世界协作。世界协作论文排名第2至9位的国家依次是德国(240)、我国(188)、英国(159)、法国(150)、西班牙(147)、日本(136)、荷兰(89)、意大利(83)、俄罗斯(81)。国家(区域)论文数量及其引证状况表
从发文量来看,虽然石墨烯最早是由英国学者于2004年取得的,但从表3能够看出,在2004年当年,美国、日本就别离以47篇和35篇位居论文数前两位,远高于包含英国在内的其他国家。论文总量排名前五位的别离是:美国(1424篇)、我国(546篇)、日本(437篇)、德国(385篇)和英国(234篇);从发文量改变状况来看,各首要国家/区域均呈现全体上升趋势,美国一直居于领先地位,日本的增幅显着小于美国,并且与美国的距离越来越大。2006年起,我国发文量快速上升,2008年已超越日本,但与美国的距离依然较大。
从论文被引证状况来看,美国的总被引次数和H指数均位居第1,且远高于随后国家,篇均被引次数和论文被引率也均排名前5,这表明美国正在引领石墨烯范畴的研讨;英国的总被引次数、H指数均位居第2,论文被引率排名第7,但其篇均被引次数排名第1,这在很大程度上是得益于AndreGeim教授小组的研讨作业:悉数论文中,被引次数超越200的共有29篇,其间英国12篇,而AndreGeim教授小组则占了11篇,特别是包括了被引次数排名第1(被引1926次)、第2(被引1698次)、第4(被引1261次)的高被引论文,比较之下,我国虽然论文数量仅次于美国,位居第2,但各被引目标排名均不抱负,阐明我国在论文质量方面亟需进步。
五、石墨烯的运用远景展望
自从石墨烯发现以来,关于石墨烯的研讨不断取得重要开展,其在微电子、量子物理、材料、化学等范畴都体现出许多令人振奋的功能和潜在的运用远景。石墨烯的呈现在科学界激起了巨大的波涛,人们发现,石墨烯具有非同小可的导电功能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的呈现有望在现代电子科技范畴引发一轮革新。在石墨烯中,电子能够极为高效地搬迁,而传统的半导体和导体,例如铜和硅远没有石墨烯体现得好。由于电子和原子的磕碰,传统的半导体和导体用热的方法释放了一些能量,现在一般的电脑芯片以这种方法浪费了70%~80%的电能,石墨烯则不同,它的电子能量不会被损耗,这使它具有了非同小可的优异特性。科学家发现,石墨烯的这种特性特别适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊,一些电子设备,例如手机,由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中,它们被要求运用越来越高的频率,但是手机的作业频率越高,热量也越高,所以,高频的进步便遭到很大的约束。由于石墨烯的呈现,高频进步的开展远景好像变得无限宽广了。
石墨烯还能够以光子传感器的相貌呈现在更大的市场上,这种传感器是用于检测光纤中带着的信息的,现在,这个人物还在由硅担任,但硅的年代好像就要完毕。上一年10月,IBM的一个研讨小组初次披露了他们研发的石墨烯光电探测器,接下来人们要等待的就是根据石墨烯的太阳能电池和液晶显现屏了。由于石墨烯是通明的,用它制作的电极比其他材料具有更优异的透光性。运用石墨烯作为电极的太阳电池模型
(从下到上别离为Au,染料敏化异质结,TiO2和石墨烯) 由石墨烯和碳纳米管组成的3D结构储氢模型
碳原子之间的作用力很强,因而石墨烯的晶体结构总能够坚持完好,这是电子在石墨烯上疏通搬迁的确保。和传统的硅材料半导体比较,石墨烯的电子搬迁功率要高出几十倍乃至于上百倍,这也正是科学家们如此等待用石墨烯替代硅而成为未来超高频晶体管材料的原因。根据“摩尔规律”,集成电路上可包容的晶体管数量每隔18个月会添加一倍,功能也进步一倍,这个规律显现了信息技能进步的速度。但是现在这种速度已显着地下降了,由于硅材料已挨近其极限,用硅制作的晶体管很难取得进一步开展的空间,而碳则在这个时分锋芒毕露了。2008年4月,科学家宣告说,他们成功研发出了尺度最小的石墨烯晶体管,其厚度仅为1个原子,截面为10个原子。虽然现在还缺少真实以纳米精度切开材料的技能,大规模的石墨烯出产还无法进行,但仅仅如此就足以令人振奋了。人们清楚地看到,石墨烯很有或许替代硅成为下一代超高频晶体管的根底材料而广泛运用于高功能集成电路和新式纳米电子器件中。在未来,咱们将会看到由石墨烯构成的全碳电路,它们将被广泛运用于人们的日常日子中。
参考文献
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[5]万勇,马廷灿,冯瑞,黄健,潘懿.石墨烯世界开展态势分析.科学调查,2010,5(3),28-30.
3D打印技术及产业前景
2019-03-07 09:03:45
3D打印的开展进程
3D打印是一种增量制作技能,归于快速成形技能,是一种根据零部件或物体的三维模型数据,运用成形设备以材料堆积的方法制作实体的技能。
三维打印工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制并于1989年申请了3DP专利,该专利对错成形材料微滴喷发成形范畴的中心专利之一。
经过近年来的研讨探究,打印机巨子 Stratasys 公司出产的 3D 打印机能够完成分辨率为 20 ~ 85 μm、层厚 16 μm的高精度打印制作,并完成多材料五颜六色打印。跟着打印技能的开展,更高分辨率的打印设备将会投入运用。
3D打印的原理分类
FDM技能
FDM技能运用热塑性材料的热熔性、粘结性,由计算机控制层层堆积成形。
工艺特色:成形零件力学性能好、强度高,材料来历广,制作本钱低,但精度缺乏。该技能可用于快速模具制作。
SLA技能
SLA技能根据液态光敏树脂在必定波长和功率的紫外激光照耀下发生光聚合反应的原理,完成固化成形。
工艺特色:制作精度高,表而质量好,材料运用率高。该技能可用于形状杂乱和特别精密的零件加工。
SLS技能
SLS技能根据粉末材料在热源激光照耀下烧结的原理,在计算机控制下不断循环,层层堆积成形。
工艺特色:零件的力学性能好、强度高,习惯材料规模广,能够加工塑料、陶瓷、白腊等材料的零件。该技能可用于快速翻制各种模具。
3DP技能
3DP技能是将粉末由喷头送出,然后三维模型切片后取得的二维层片喷出粘结剂,粘结粉末成形。
3D打印设备根本作业流程
根据3D打印技能的打印设备许多,其间粘结式3D打印的根本流程如下:
①经过CAD软件生成三维模型;②输出打印所需的STL文件,查看并批改过错;③运用分层软件进行分层,取得二维切片模型数据文件;④发送打印数据文件到3D打印机上;⑤打印机收集打印质料并掩盖打印区域;⑥打印机定位打印截而并喷洒粘结剂,粘结粉末;⑦第一层加工完成后,成形设备下降一个高度,质料供应设备上升一个高度,用来铺撒下一层打印质料;⑧重复进行上述进程,直至整个打印进程完毕;⑨去除剩余支撑物料,对实体进行后处理操作。
3D打印技能的长处及技能瓶颈
相对于传统制作业,3D打印技能具有许多共同的优势:①制作规模广;②个性化程度高;③本钱低;④周期短,速度快;⑤材料的多样性;⑥准确的实体仿制;⑦零交给时刻。
当然3D技能也而临许多的技能难题和瓶颈:①工本钱方而;②制作精度与功率方而;③版权方而;④材料挑选方而;⑤安全问题;⑥品德和道德方而;⑦动力节省方而。
3D打印技能的运用范畴
工业规划中的运用
选用三维打印技能不光能够快速制作出1: 1的什物模型,还能够对产品的人机界而进行实在的评测,使其更契合人性化需求。
医药工业中的运用
根据仿真的人体器官模型,在人工骨骼材料、心脏瓣膜、人体心脏支架甚至人体器官的制作方而,3D打印己经具有许多成功的运用事例Ca -s7。
航空工业中的运用
航空业巨子空客公司也企图运用3D打印技能制作飞机机舱,现在选用3D打印的行李架在空客A350上己有运用。在我国自主研制的C9型客机中,3D打印用于制作飞机钦合金部件。
家居职业中的运用
经过了二十多年技能改造,打印机逐步向小型化、简便化方向开展。在家居职业中,3D打印己经有了部分运用,在打印玩具、食物方而己经取得了成功图,在家具职业的探究也正在打开。
建筑职业中的运用
3D打印在建筑范畴的运用有两个方而:一是打印建筑物模型,iMaterialise等公司供给打印微型家庭模型效劳;二是打印建筑物各个组块,终究拼接成全体建筑。
军事范畴的运用
3D打印在军事范畴中的运用广泛,我国第一款战斗机歼一15、多用途战斗轰炸机歼一16、隐形战斗机歼-20、第五代战斗机歼一31的研制中很多选用3D打印技能。
3D打印工业的开展前景
打印设备的两型化、智能化
未来3D打印设备将向着小型化和巨型化趋势跨进。小型打印设备既能够满意家庭和作业的运用要求,又能够在供给3D打印效劳的打印店内完成很好的运用;巨型打印机能够满意大型制作工厂比如航空航天、轿车制作厂商的运用需求。一起,3D打印也向着智能化方向开展,3D打印软件能够根据材料、结构和制作环境等要素的改变来完成不同的呼应方法,完成制作的智能化。
材料的多元化
就现在而言,3D打印的材料仍限制在很少一部分,与传统制作业上可用材料品种比较,3D打印仍有很大的限制性。可是跟着技能的行进,未来适用于3D打印的根底材料也将会大幅添加,并且会发生多元材料的混合制作,完成杂乱物体的制作。
与新动力工业的交融
3D打印设备的本身优势为新动力的交融供给了有利支撑,能够运用太阳能、风能、核能等新动力为3D打印设备供给动力动力,完成制作业的动力换代,完成“绿色、低碳”制作。
云制作年代
伴跟着互联网高新技能工业的前行进伐,3D打印技能和新式化规划将向着小规模、分布式方向改变。3D打印技能将推动制作商、小型厂商和顾客进入“蚂蚁工厂”年代,应运而生的云渠道将整合资源,提高效劳与功率。一起云制作也会下降制作业准入门槛,推动技能立异。
制作业晋级与商业形式改造
跟着技能的推行,多范畴穿插交融愈加深化,必将带动制作业向高技能密布方向转化,促进相关工业链逐步形成,推动制作业转型晋级,一起也将催生一种全新的商业形式。此外,3D打印将为“立异智造”供给动力,提高工业的竞争力。
完毕语
从3D打印技能而世到现在,技能的改造晋级不断深化。跟着CAD/CAM技能的打破,计算机互联网工业的飞速开展,3D打印将会对出发生活发生更深远的影响。3D打印的开展既是机会又是应战,应当看到仅有技能层而的开展远远不够,应在改变工业形式、推动技能立异等方而做足作业,才能让3D打印技能更好地为制作业立异转型供给新的开展动力。
5083-H116铝板应用前景分析
2019-01-09 16:22:18
5系铝板属于较常用的合金铝板系列,添加的合金元素主要为镁,含镁量在3-5%之间,又可以称为铝镁合金。5083-H116铝板属于热轧铝板系列。明泰铝业生产的5083-H116铝板,采用连铸连轧的加工工艺,具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性,氧化深加工性能,广泛的应用于各行各业中。 5083-H116铝板常用在交通运输领域,用于汽车油箱,飞机油箱等。也可作为船用铝板。随着我国航天事业和交通的不断发展,汽车、船舶和飞机成为现代重要的交通工具,5083-H116铝板的需求量也会越来越大。在我国5系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一,在常规的工业制造中应用也较为广泛。 明泰铝业5083-H116铝板主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他合金系列。不同热处理状态的铝合金板材是汽车制造业(轿车车门、油箱、密封件)、船舶制造和制罐工业所用的主要材料。 另外,5083-H116铝板中的镁合金强度高,经过热处理过的合金,具有良好的可加工性、耐腐蚀性和焊接性能。一般铝板的价格是分为两部分,铝价格加上加工费,由于其加工工艺复杂,达到优良的性能需要较高的技术和设备要求,因此5083-H116铝板价格一般也比较高。
车用铝型材市场前景看好
2019-01-15 09:49:29
我国运输用铝型材的市场增幅很快,汽车、高速列车、城市轻轨、航空航天、船舶、集装箱及自行车用铝型材的应用不断增长,已占有全国铝型材市场1/3强。而近一段时间,尤以汽车用铝型材的发展更加引人注目。 多年以来,汽车行业一直在汽车的结构设计、材料选用和制造技术等方面开展试验研究工作,努力开发安全可靠、高速舒适、节能环保型现代汽车,其首要的问题是汽车轻量化。汽车轻量化是实现高速、安全、环保、舒适的较佳途径。 铝合金代替传统的钢铁制造汽车,可使整车质量减轻30%-40%,制造发动机可减重30%,制造缸体和缸盖可减重30%-40%,轿车全铝车身比原钢材制品轻40%以上,汽车铝合金车轮减重可达50%左右。 汽车轻量化的需求使得铝合金的发展面临一个更广阔的空间,据专家预测,汽车材料铝化率达到60%以上,在经济上是可取的。据此推测,未来汽车的铝化极限可达30%~50%或以上。 新的汽车铝材开发与应用集中在3个方面。其一,车身、车架全铝化及大型铝合金型材的开发应用。其二,防冲挡及车门刚性结构的全铝化。其三,转动部分零部件的全铝化。 国产汽车用材与国外有一定的差距,尤以轿车较为突出。上世纪90年代初期的产品或技术所用材料构成基本与国外同期同车型一致,但铝材用量低于当前国外各类汽车。并且受铝价及零部件加工技术水平所限,使一些引进车型原有的铝合金零件改用了其他材料,制约了铝合金材料在国产汽车上的应用。 随着世界汽车轻量化进程的加快,特别是加入WTO后,汽车市场竞争国际化日趋激烈,国产汽车要达到国外同类车水平,汽车用铝增加是必然趋势,铝合金的用量将随着各类汽车产量的上升而增加,必将给我国铝工业提供广阔的市场,带来新的发展机遇。
空调制冷领域铝应用前景分析
2019-01-10 10:47:01
近年来,铝代铜是空调制冷行业材料替代的热点,随着技术的日趋成熟,加上合金铝制管路及配件具备空调制冷管材成本节约30以上,防腐、延展、热交换效率等性能指标进一步提高等竞争优势,使得铝代铜在空调领域的应用前景日益明朗,而且目前宏观经济下行、出口增速趋缓和内需不足,以及国家鼓励节能降耗的大环境,更进一步催生了空调合金铝管路产品的需求。
2016年国内的热交换器行业规模将突破1000亿元,这无疑为热交换器行业提供了更加广阔的发展空间。未来,国内市场需求对产品质量水平提出了更高的要求,环保、节能型的铝制板翅式热交换器也将取代传统的热交换器成为今后发展的重点,发展前景十分广阔。
石墨烯应用领域及前景浅析
2019-01-03 09:36:46
石墨烯是一种二维晶体,石墨烯独特的结构使它具有优异的电学、力学、热学和光学等特性,例如石墨烯具有100倍于硅的超高载流子迁移率、高达130GPa的强度、很好的柔韧性和近20%的伸展率、超高热导率、高达2600m2/g的比表面积,并且几近透明,在很宽的波段内光吸收只有2.3%。这些优异的物理性质使石墨烯在射频晶体管、超灵敏传感器、柔性透明导电薄膜、超强和高导复合材料、高性能锂离子电池和超级电容器等方面展现出巨大的应用潜力。
尽管石墨烯还没有实现大规模的产业化,但是,市场对于石墨烯的应用十分看好,就目前的研发成果显示,未来石墨烯将广泛应用于以下四大领域。
1.电子材料领域
作为电极材料,石墨烯是绝佳的负极材料,被认为是可以替代硅的芯片材料。另外,石墨烯在柔性屏幕、可穿戴设备、太阳能充电等领域的应用还有待挖掘。
据悉,英国曼彻斯特大型已经开发出仅有10至40个原子厚度的石墨烯LED屏幕,拥有超薄、可弯曲的特性。这意味着未来,电子设备的屏幕可以进一步降低厚度、更为灵活,甚至实现整体柔性化。
石墨烯在可穿戴设备领域也具有一定应用空间。例如,爱尔兰科学家正在开发基于石墨烯的灵活可穿戴传感器,并发现该传感器能够检测到用户最细微的动作,包括跟踪呼吸和脉搏。另外,该传感器还能实现自供电,也许未来能够应用在智能服装中。
2.散热材料领域
金属材料在散热应用方面存在难于加工、耗费能源、密度过大、导电、易变形以及废料难回收等诸多问题,几乎没有太大的降价空间。而纳米石墨烯导热塑料如应用在LED灯具等产品的散热上,其系统成本至少可以降低30%。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米新材料,是目前人类所发现的几乎完美的平面原子结构,其出色的导电、导热以及散热性能让各行各业均对其寄予厚望。
石墨烯是二维的单层碳原子晶体,与三维材料相比,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,并赋予其特殊的声子扩散模式。石墨烯所具有的快速导热与散热特性使得石墨烯成为极佳的散热材料,可用于智能手机、平板电脑、大功率节能led照明、卫星电路、激光武器等的散热。
3.生物医学领域
石墨烯具有突出的力学性能和生物相容性,将其作为增强填料可显著提高生物材料的力学性能。
生物传感器是生命分析化学及生物医学领域中的重要研究方向,已广泛应用于临床疾病诊断和治疗研究。石墨烯制成的生物传感器对生命分析领域的快速发展具有重要现实意义。在基因组测序技术领域,最近成功开发出来的DNA感测器,是一种以石墨烯为基础的场效应类晶体管设备,能探测DNA链的旋转和位置结构。该感测器利用石墨烯的电学性质,成功实现检测DNA序列的微观功能。
4.军工领域
从中国石墨烯产业技术创新战略联盟(简称联盟)获悉,为促进石墨烯在军工领域的推广应用,2015年1月16日,联盟将举行军工应用委员会成立授牌仪式。
我国政府和国防军工方面的领导和专家对石墨烯在军工领域的应用前景十分关注。据悉,今年年初,在哈尔滨召开的“石墨烯军工应用技术研讨会”上,总装备部、国防科工局、各军工集团相关领导、专家,以及石墨烯产业领域专家与企业家、军工及民口配套单位代表共同研讨石墨烯在军工方面的应用前景。
由于石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点,业内人士认为,石墨烯在航天军工等领域有广泛应用。据悉,我国科学家发现石墨烯可做太空动力源。通过对石墨烯在光作用下的运动现象的研究表明,石墨烯材料可将光能直接转化为动能,这标志着石墨烯材料将成为一种新的动力来源,这种动力源将远高于光压现象所产生的动力源。未来,石墨烯可能为星际探索、卫星变轨等提供无尽的动力。
结语
石墨烯由于优越的特性,业内预计未来5至10年,全球石墨烯产业规模会超过1000亿美元。更有乐观者认为,石墨烯的市场潜在规模至少在万亿元以上。就目前情况来讲,石墨烯市场化的最大阻碍是市场需求和价格,石墨烯未来产业化之路遥遥,需要政府的支持,和研发人员的开拓创新,相信通过共同努力,石墨烯将在更多的领域大放异彩。
货车用5083铝板市场前景广阔
2018-12-19 16:46:54
在货物运输用车中,85%以上的机构和零部件都可以用铝合金制造,并且在性能要求上完全达到相应标准。在工业发达的多数国家,货车的全铝化已经基本完成,全铝化水平甚至超过85%,最低的也已经超过70%。目前在我国,货车用铝合金还在起步阶段,但是也取得了部分成绩。具体在铝加工行业来说,就是以5083铝板为代表的货车用铝合金消费正在逐步提升,并且显示出了巨大的发展空间。 自卸车是用于运输颗粒状、粉状物的主要货车,其车斗采用的就是5083、5A05为主的铝板产品,在焊接处,采用的是5183铝合金。车斗用的是5mm左右的铝板进行焊接。内里用钢板作为内衬。铝合金自卸车比原有的全钢车轻了50%,但是性能、承重等性能均能满足要求。自卸车也是目前全铝化货车的主要方向。2009年时,国内自主研发的全铝自动装卸车成功下线,技术已达到国际水平。全铝自卸车极大降低了自重,节能、减排、性能等方面显著提升,满足了目前市场对于自卸车的基本要求。在这其中,以5083铝板为代表的5系铝合金产品发挥了重要作用。
铝及铝合金研究动态及相关应用前景
2019-02-12 10:07:54
一、熔铸工艺
熔铸工艺有:
(一)运用核算机:选用数学模型核算最佳燃料操控体系,据报道,选用了可变配氧气/空气/燃料喷嘴能够做到进步熔炼速度、下降燃料耗费,进步了耐火材料寿数。
(二)研讨静置炉搀杂问题:熔池中温度不均匀构成铝水对流,大搀杂物不受铝水对流影响,小搀杂物是缓慢沉积所形成的,在机理上不同,因而供给的数据可用来改善静置炉几许形状。
(三)研讨铸造2000系列、6000系列、7000系列合金中的微观偏析问题。
(四)对电子核算机操控的铸造车间选用了核算机辅助出产体系,并配有许多进程操控器和操控网络。
(五)展开对铝水除气剂的研讨,现在较为抱负的是SF6。
(六)展开对多孔耐火材料在线除气体系的研讨,现在,熔炼工艺体系多选用SNIF和ALPUR。
(七)对连铸连轧机出产薄板及铝合金板的研讨,英国戴维公司和牛津大合开发第二代双辊连铸机,具有高速和能出产较薄板的特色。
二、晶粒细化在铝工业中应大力推行
在铝及铝合金熔炼时,因为金相安排改动所发生的内应力往往使金属铸锭发生裂纹,从而使铝加工成材率大幅度下降,进步了铝加工材本钱,为了处理这个问题,有必要使金属终究凝结时金相安排晶粒细化,消除柱状晶安排,以削减铸锭裂纹进步铸锭的塑性,因而,研发和推行铝合金晶粒细化剂就成为铝工业展开和技能进步的需求,铝合金晶粒细化剂种类较多,如铝钛硼细化剂、钛硼细化剂、铝钛碳细化剂及铝钛中间合金等。关于铝合金晶粒细化剂的效果机理,现在尚无完好理论,各国均在展开这方面研讨工作。
铝合金晶粒细化剂在我国运用较晚,近几年,因为国外引进出产线的工艺要求,才在部分铝材出产中开端运用,对它的效果也开端知道,1986年,东北工学院在国内研发成棒状Al-Ti-B细化剂,并于1987年批量出产直销国内铝材加工厂商运用,往后,在涿县、沈阳、郑州等地也开端了晶粒细化剂的研发和出产,并且在运用方面也取得了必定的成果。
三、用激光加工铝材技能
用CO2激光照耀铝及铝合金材料,有95%的光被反射,可是,铝表面一旦熔化,构成熔池,吸收光能的才能急剧添加,运用这种现象可处理铝表面反光率高的问题,激光铝材切开机就是根据这一原理规划的。
现在,用功率为1kW的激光铝材切开机只能切3mm厚的5052铝合金析,而切开钢材却能切9mm厚的板材。
这种铝材激光切开机除选用凸透镜聚光外,为吹走残渣完成无屑切开,还选用双得气体喷嘴。用激光脉冲焊接薄板,可焊接的厚度达2~100μm。
用激光对铝表面进行蚀刻加工和经过激光表面熔融焊接法来改善铝材表面的质量。激光加工铝材正在开发中,为战胜铝导热快的缺陷,正在开发大功率激光铝材加工机和三维激光切开铝材设备。
四、铝合金表面改质技能
铝合金的比强度大,加工性、抗蚀性好,被广泛用于许多产品上,近年来对这些产品功用要求进步,所以也要求铝合金在耐磨耗性、耐热性抗腐蚀方面有更高功用,特别是对轿车轻量化要求的进步,更需求铝合金表面改质技能。
各种铝合金表面改质技能见表1。
表1 铝合金表面改质法及其特色改质办法运用热源改善的功用同母材密合性改质速度/mm·s-1熔融淬火法电子束
激光
弧焊耐磨耗性
耐磨耗性
耐冲击性良 好约1.5
约1
0.15~0.5熔融合金化法电子束
激光
等离子
TIG、MIC
耐磨耗性
表面硬化
表面硬化
表面硬化
耐磨耗性对溶化合金添加Ni、Cu、Si等金属粉末时杰出,只用陶瓷粉末时差约1.5
约1
约1
0.15~0.5
0.5~1喷 镀熔丝喷镀
等离子可燃气
耐磨耗性
表面硬化
表面硬化较 差-
15~0.5
0.15~0.5
五、铝锂合金研讨
因为锂的密度小,所以向铝中每添加1%锂可使其密度下降3%,而刚度可添加1%,相应结构质量减轻10%~65%,而焊接结构的质量则可下降20%~25%,铝锂合金材料的本钱只要聚合物复合材料的1/10。以原苏联为例,其出产的铝-锂合金半成品见表2。
表2 原苏联批量出产的铝-锂合金1420、1450、1440半成品产品种类批量出产的材料尺度产品种类批量出产的材料尺度揉捏材料薄壁型材壁厚≥1mm纵梁,长度≤30mm大型型材,横断面积≤200cm2,长度≤6m厚 板厚20~60mm,宽1.2~2m,长≤6m薄 板 厚1.2~3.0mm,宽1.2~1.8m,长≤7m锻 件≤200kg,厚≤120mm,投影面积≤6000cm2
六、一种新式铝合金轮毂
轿车轮毂用铝合金的工艺已老练,一同其分量只要钢轮毂的50%左右,KS6161合金被认为是一种较为抱负的轿车轮毂铝合金。KS6161合金及其他合金力学功用见表3。
表3 KS6161合金及其他合金的力学功用比较合金及状况原材料制 品母 材母 材焊接接头σb/MPaσ0.2/MPaδ/%σb/MPaσ0.2/MPaδ/%σb/MPaσ0.2/MPaδ/%KS6161-W
6061-W
5052-O
6061-T6192
244
190
-84
125
82
-31
26
30
-324
250
298304
-
157
27513
-
17
14 147
-
80
1499
-
22
8
七、铝基复合材料展开
铝基复合材料方面有两个值得注重的展开方向是:铝基复合材料和铺层材料。铝基复合材料是由铝基合金和嵌入其间的高强度纤维组成。纤维包含长纤维、短纤维和晶须或微粒,扩展铝基纤维加强复合材料运用规模的决定因素是纤维报价和出产费用这两方面。现在展开的一种铺层复合材料是由铝带和纤维强化的塑料带粘接在一同制成的复层材料。
铝基复合材料的运用大致如下:
(一)在宇航工业运用:宇航是运用铝基复合材料最早的范畴,首要用铝基复合材料造航天飞机中货舱桁架、卫星抛物面天线等。
(二)在航空工业运用:首要运用纤维增强树脂基复合材料用于战斗机,减轻飞机质量。
(三)在轿车工业上的运用:用于轿车发动机的关键部位。
八、超真空材料
日本可拆卸式环相交存储加速器中的一切正负电子对撞环均由铝合金制成,选用铝合金是因为铝合金衰减诱生放射的功用比不锈钢强得多,且发出出来的气体十分少。实践证明,这种铝合金型材是用于铝超高真空下的优秀材料,气体散溢率达1×10-14托/(s·cm2)。
九、核聚变反运用铝
全国际都在开发用于核聚变设备的新材料,添加元素Li、Mg、Si 、V的高纯铝内以得到残留诱生放射性很低的材料,正在研讨的材料包含Al-Mg-Si、Al-Mg、Al-Si、Al-V、Al-V-Si、Al-Mg-V、Al-Mg-Li和SAP等,但许多问题如耐热、耐腐蚀性,辐射损害等仍未处理,估计将来会有进一步的改善。
十、铝材工业的展开
铝是一种十分年青的金属,从1944年到1988年的44年间,国际铝年产值添加了19倍,铝展开如此之快,阐明铝自身有许多长处,因而铝不断在出产、成长的各个范畴中代钢代铜代木也代陶土,铝就髟展开的一个重要方式就是“取而代之”。
在铝时间短的展开进程中,需求起了巨大的推进效果,如二战时期因为制作飞机,推进铝急剧展开,1940年到1943年铝的产值由23万t猛增到146万t,而1960~1970年间铝由446万t添加至1020万t,其原因是建筑业广泛以铝代钢引起的。
轿车工业在发达国家是重要的支柱工业,当时轿车工业剧烈竞赛中一个新的方向即轿车“车量化”-“以铝代钢”是必然趋势;
(一)节能、省能。100kg铝可代钢200kg,可省油8%;300kg可省油24%。
(二)环保效果,因为塑料代钢收回困难,轿车构成的废物已成灾祸,铝再生运用好,金属循环运用极其重要,铝能够收回运用85%以上。
往后一段时期内,轿车用铝材将成为一个新的展开方向,应加速技能进步,用新的铝材满意轿车工业轻量化的需求。
1995年曾经我国所需的罐料悉数部口,是我国进口量最大的单一种类铝材,而能否批量出产具有市场竞赛力的罐料是一个国家铝加工工业是否现代化与到达先进水平的首要标志。西南铝加工厂在国家有关部门的安排协作下,以1850mm冷轧机为主构成了年出产高功用特薄铝及铝合金板带材上万吨的才能,使我国制罐业走上原材料产品自产一体化的路途。
自1994年后,我国呈现了易拉罐出产线建造的新高潮,一同对原有出产线技能进行改造,出产速度遍及大幅度进步,大都为1600个/min,总规划才能为6亿个/a。
我国铝箔工业已进入国际先列,根本完成了铝箔的现代化出产,质量适当于国际水平,一同我国已开端把握大型高速铝箔轧机的出产技能,一些高技能电子铝箔厂与中型铝箔厂正在建造,大型铝箔厂与外商、港商合资经营改扩建,创始我国铝箔工业新的里程碑。
1989年我国第一个铝合金轮毂厂商-达卡毂有限公司在秦皇岛建成投产,规划出产才能达40万个/a。至1995年末,建成的铝合金轮毂厂商达10家,现在总出产才能达600万个/a。
我国现代化铝板带配备已达适当的水平,特别是4台大型高速轧机(含2台CVC轧机)具有国际一流的装机水平,现代化轧机出产才能占有绝对优势,整个板带材行业已开端步入市场经济轨迹,正在朝着上规模、上效益、上水平、结构优化的方向跨进。
硅灰石资源开发应用现状及前景
2019-01-04 15:47:49
硅灰石因其拥有独特的晶体结构和诸多优良的物理化学性能,已被广泛用于各个工业部门。硅灰石产品主要为高长径比硅灰石和磨细硅灰石两大类。
1 硅灰石的物理化学性能
硅灰石是一种钙的链状偏硅酸盐矿物,分子式为CaSiO3,常含类质同象混入物Fe、Mn、Mg等,晶体属三斜晶系,一般沿b轴延长,解理{100}完全。硅灰石集合体呈针状,纤维状或板状,白色或灰白色,玻璃或珍珠光泽,莫式硬度4.5~5.5,密度2.75~3.10g/cm3,熔点1540℃。由于硅灰石具有特殊的针状结构、高的白度和折射率、高介电性、高电阻、无磁性、强耐热、耐腐蚀、耐碱性、低温化学惰性及低吸油性,因此备受关注。
2 硅灰石开发应用现状
硅灰石因其拥有独特的晶体结构和诸多优良的物理化学性能,已被广泛用于各个工业部门。硅灰石产品主要为高长径比硅灰石和磨细硅灰石两大类。前者属于高档产品,主要是利用其物理机械性能,广泛用于塑料、橡胶、石棉代用品、油漆、涂料等行业,经表面改性的高长径比硅灰石粉与有机材料的相容性大大增强,添加到橡胶、塑料和其他聚合物中能明显改善制品性能,增加制品硬度、抗弯强度、抗冲击性,改善材料的电学特性,提高热稳定性和尺寸的稳定性,使制品表面光滑,增强阻污力,且允许充填较多的填充剂,减少颜料的用量,增强耐磨性,从而可降低制品的成本,并赋予塑料、橡胶和其他聚合物自身所没有的特殊功能,是硅灰石最有前途的应用领域;而后者属于低档产品,主要用于陶瓷和冶金工业,硅灰石中的SiO2、CaO成分提供了低的膨胀率和良好的抗热震性。
目前世界上已查明的硅灰石资源储量约5亿t,远景资源量达6亿t,硅灰石的主要生产国有中国、美国、印度、芬兰、加拿大、智利、墨西哥、土耳其和巴基斯坦等。世界硅灰石产量50~60万t/a,生产能力70万t/a左右。
2.1 国外硅灰石开发利用现状:
美国是世界上最早开发利用硅灰石的国家,也是世界上开发利用水平最高的国家,数十年来美国的硅灰石产品在国际市场上占有主导地位。美国NYCO矿物有限公司是世界上最大的硅灰石产品生产商,一直保持着最大的生产能力,年产量超过10万t,其在纽约的生产厂主要生产高长径比、高附加值的硅灰石产品。
NYCO公司的产品主要分为五大类:MYGLOS8,平均粒径为8μm,长径比为17∶1;MYGLOS20,平均粒径为20μm,长径比为13∶1;MYGLOS15,平均粒径为15μm;MYGLOS5,平均粒径为4.5μm,纤维长度为60μm;表面改型硅灰石粉,平均粒径为3μm,d96=10μm,dmax=20μm,长径比为3∶1,BET比表面积为4.1m2/g。
另外,美国Vanderbilt公司产量在美国居第二位,达到3~4万t/a。芬兰帕克特公司是欧洲硅灰石唯一的生产商,年产量为2万t。
印度Wolkem公司是印度硅灰石的主要生产商,其产量近年迅速增长,年产量近4万t。墨西哥有三家生产商,年产量都在1万t左右。
2.2 我国硅灰石开发利用现状:
中国硅灰石资源丰富,已探明资源储量约2亿t,保有资源储量1.3亿t,远景资源量达3.2亿t以上,居世界之首,有着巨大的资源优势,主要分布在吉林大顶山、四平、磐石,江西上高、月光山,辽宁法库,黑龙江密山、龙江,河北武安、迁西,江苏江宁、溧阳,浙江长兴,福建漳州、南平,安徽铜陵,湖南长宁,云南腾冲,青海都兰,内蒙古巴林左旗,新疆哈密等地区。我国已在上述地区建厂投产,其中较有代表性的为吉林梨树硅灰石矿业公司。
目前,我国硅灰石年产量达到30万t,约占世界总产量的54.7%,超过美国、印度,成为硅灰石资源和生产第一大国。我国生产的硅灰石大约50%用于国内,主要用于陶瓷、耐火材料涂料、塑料和橡胶。我国硅灰石主要出口欧洲和日本,占世界硅灰石贸易量的50%以上。我国硅灰石加工和应用的总体水平不高,出口产品以精选块矿和粗加工产品为主,创汇效益不高;加工设备和加工工艺研发不深入,深加工能力薄弱,成为国内生产的硅灰石在优质工程塑料、精细陶瓷、高级颜料等行业广泛利用的首要制约因素,造成高档硅灰石产品大量依赖进口。