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美国+CSM公司钨钼等难熔金属材料的生产现状

美国+CSM公司钨钼等难熔金属材料的生产现状
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无机非金属材料的应用现状与发展趋势

非金属材料的应用现状与发展趋势 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系,具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题,特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距,主要有: (1) 产品等级低 在传统无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。例如:发达国家的水泥熟料强度一般都在70MPa以上,而我国平均强度仅为50 MPa。我国高等级水泥(ISO≥)仅占18%,大量生产的是中、低等级水泥(ISO≤),而很多发达国家的高等级水泥占90%以上。 (2) 资源消耗高 在资源的消耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采,未能充分利用有限资源,造成了极大浪费。例如:生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石,其化学成份须满足CaO含量不低于45%、MgO不高于3%等要求。我国符合水泥生产要求,可以使用的量仅约250亿吨。目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约亿吨,因此该储量仅可生产水泥熟料约200亿吨,仅能提供约40年的水泥生产

七水硫酸锌生产工艺分析

七水硫酸锌生产工艺分析 一、硫酸锌的性质 硫酸锌别名皓矾,英文名:Zinc sulfate ,CAS7733-20-0,化学式:ZnSO4,相对分子质量:161。 外观为无色斜方晶体、颗粒或粉末,无气味,味涩。熔点(℃):100,相对密度(水=1): 1.957,沸点(℃): >500(分解)。 无色或白色结晶0℃以上分解。1g溶于0.6ml水、2.5ml甘油,不溶于乙醇。水溶液对石蕊呈酸性,pH约4.5。含1分子结晶水的较不易结块。相对密度1.97。熔点100℃。纯硫酸锌在空气中久贮不变黄,置于干燥空气中失去水而成白色粉末。有多种水合物:在0-39℃范围内与水相平衡的稳定水合物为七水硫酸锌,39-60℃内为6水硫酸锌,60-100℃内则为一水硫酸锌。当加热到280℃时各种水合物完全失去结晶水,680℃时分解为硫酸氧锌,750℃以上进一步分解,最后在930℃左右分解为氧化锌和三氧化硫。ZnSO4·7H2O 与 MSO4·7H2O(M = Mg, Fe, Mn, Co, Ni)在一定范围内形成混合晶体。与碱反应生成氢氧化锌沉淀,与钡盐反应生成硫酸钡沉淀。 硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,木材和皮革的保存剂,也是生产粘胶纤维和维尼纶纤维的重要辅助原料。另外,在电镀和电解工业中也有应用,还可以用于制造电缆。 工业中冷却用水是最大用量水。在密闭式循环冷却系统中的冷却水对金属不能有腐蚀和结垢,因此要进行处理,这个过程就叫水质稳定,硫酸锌在此用作水质稳定剂。二、生产原理 1、生产工艺原理方程式 主反应: ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O 副反应: CuO+H2SO4→ZnSO4+H2O PbO+H2SO4→PbSO4↓+H2O MnO+H2SO4→MnSO4+H2O FeO+H2SO4→FeSO4+H2O CaO+H2SO4→CaSO4↓+H2O 2、除杂原理 CuSO4+Zn→ZnSO4+Cu↓ PbSO4+Zn→ZnSO4+Pb↓ 10FeSO4+2KMnO4+22H2O→10Fe(OH)3↓+K2SO4+2MnSO4+7H2SO4 3MnSO4+KMnO4+7H2O→5MnO(OH)2 ↓+K2SO4+2H2SO4 三、工艺过程描述 1、酸浸反应 在衬瓷板的反应釜内加入结晶工段的母液(硫酸锌稀溶液),在搅拌下加入氧化锌(或者含锌矿、锌灰,含锌渣),调成浆状,然后加入硫酸,随着硫酸加入反应釜内温度会慢慢上升。反应终点体系的pH值控制在5.1左右,清液浓度为38波美度,温度控制在70-80℃,反应2小时后,体系pH值不能上升,如果上升要补加硫酸,否则锌的利用率太低,反应体系的pH值也不能太低,太低会加速设备腐蚀。 反应结束后用泥浆泵将反应液送去板框压滤机过滤,板框压滤机的滤饼要用pH值为3.9-4.2的酸性水洗涤,以提高新的利用率(即降低渣中的含锌量,要求渣中的含锌量低于

我国有色金属材料发展现状

我国有色金属材料发展现状 摘要:有色金属材料是新材料的一个重要的组成部分。发展有色金属新材料产业,加速有色金属新材料的研究和开发,对于促进国民经济的可持续发展具有极 其重要的战略意义。我国有色金属材料经过几十年的努力,已经在产量和规模方 面取得了重大进展,是目前世界上的有色金属生产大国。然而,我国有色金属材 料行业在高附加值产品、降低能耗、可持续发展方面与世界先进国家还有很大差距。本文讲述了我国有色金属材料的发展现状,并指出了今后的发展方向和战略。 关键词:有色金属;材料;战略 金属材料是人类赖以生存和发展的需要。特别是现代高新技术的发展,更是 依赖材料技术的进步。在金属材料中,有色金属材料是最重要的一类材料,合计60多种。地壳中含量最多的铝、镁元素均为有色金属元素。其它的还包括钛、铜、铅、锌、锑、锡、镍、钨、钼等元素。有色金属材料涉及到结构材料、功能材料、环境保护材料和生物医用材料等领域。其应用几乎涉及到国民经济和国防建设的 所有领域。有色金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分,其地位和作用 十分突出。大力发展有色金属新材料产业,加速有色金属新材料的研究和开发, 对促进国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。 我国有色金属材料发展现状:我国有色金属工业经过50多年的发展,已经形成了比较完整的工业体系,建立了相当雄厚的物质基础。特别是近10年来,成 绩显著,举世瞩目,产量和规模发展迅速,跃居世界前列,产品规格进一步增多,除基本满足国内需求外,还实现了部分出口。如2002年,我国10种有色金属产 量首次突破1000万t,达到1 012万t,成为世界有色金属第一生产大国;其中铝、钨、稀土、铅、锑、锌、镁和锡等产量居世界第一位,稀土产量占世界总产 量的70%以上,镁产量占世界总产量的50%以上。另外我国还是世界有色金属贸 易大国之一,2002年我国有色企业实现销售收入2 690亿元,实现利税187亿元,实现利润80亿元;出口量为205万t,其中铅、锌、锡、锑、镁出口量居世界第一,预计2003年我国有色金属产量将达到1 120万t,实现利税250亿元,实现 利润150亿元。1.1.2研究开发取得重大进展我国有色金属材料经过多年的发展,在高性能材料、新型材料加工技术等方面已取得了重大进展。铝合金新材料的性 能大幅度提高,部分高强高韧铝合金、铝锂合金、喷射沉积快速凝固耐热铝合金 的性能达到国际先进水平。到20世纪90年代,随着国际镁合金应用的扩大,镁 的价格上升,在全国范围内出现了硅热法炼镁热潮,全国镁产量由1990年的 0.59万t猛增至1999年的16万t。虽然我国原镁的产量和出口量剧增,但镁合 金材料深度加工制品的发展相对滞后。近几年,国家将发展镁合金材料列为重大 科技攻关项目,镁合金新材料的研究水平因而得到了明显提高,开发了ZM1~ ZM10等十几个牌号的镁合金。通过细化、净化、微合金化等手段,使铸造镁合 金的性能大幅度提高。镁合金铸件、压铸件已应用于汽车和摩托车等领域。2001 年我国生产镁铸件1 040 t,压铸件2 120 t。镁合金制备技术得到了发展,现已装 备2 000 t的镁合金压铸机,能生产出0.3 mm厚的变形镁合金薄板,并开发了镁 合金阻燃技术、镁合金熔体环保型保护技术和镁合金微弧氧化表面处理技术等先 进制备技术。到目前为止,我国研制的钛合金有近50种,已列入国家标准的钛 及钛合金牌号有40余种。 20世纪80年代以来,我国钛合金开始进入由纯仿制到独立研究与仿制相结 合的阶段。经过“八五”、“九五”攻关,我国已形成4大钛合金系列:1)具有不同

硫酸锌生产工艺操作规程

硫酸锌生产工艺操作规程 一、氧化锌浸出工序1、准备工作:穿戴好防护用具,检查各种设备是否正常。2、浸出操作:○1先往浸取桶内加铟尾水和红泥洗水至桶体积的2/3;○2启动搅拌,投入氧化锌,同时打开油加热阀加温至70℃-80℃.○3当桶内料液PH在3-3.5时,停止加氧化锌,让其反应。○4搅拌半小时,再测PH值,若达到4.5-5.0B't时,继续搅拌半小时,PH稳定不变调整料液浓度波美度45B't左右。○5启动输送泵将浸出液送中间桶。○6在反应过程中,如果PH值偏低,用氧化锌调整,如果PH值偏高,用铟尾水或硫酸调至所需PH值。○7酸化结束后,料液体积以不漫槽为准。3.特别提示:○1投料时,必须做到均投,久搅,勤检查的办法,认真操作,不准澎料、跑料。○2下一罐检查必须切断电源,两人在场,并挂牌警示。○3做好原始记录,工作完成后,要清理现场,做到清洁卫生。二、压滤工序1、检查设备状况是否正常,如泵、管道、压滤机油压、滤布,拼装好滤板、滤布。2、确定浸取液合格后,启动水泵,打开阀门,进行压滤,滤液自流进入氧化桶进行除杂。3、压滤困难即停泵,松开滤板,滤液送样化验。4、硫酸锌滤液必须清明、无浑浊物。5、定期清洗滤板、滤布,发现破损应立即更换,不得留待下班处理。6、发现故障应及时排除或通知维修人员检修。7、做好操作记录,接好交接手续,保持工作场地干净清洁。三、除杂(氧化、置换)工序一、氧化氧化除杂时,缓慢加入双氧水等氧化剂,同时进行加温至60℃-70℃。。以除去铁、锰、砷等。双氧水加入后会产生新酸,必须用氧化锌或石灰水等进行中和至PH值4.5-5.0.经定性检查合格后方能压滤。二、定性检测硫酸锌溶液中的铁取5ml试液于25ml试管中,加2-4滴盐酸溶液(1:1),2-3滴双氧水,6-7滴硫氰酸钾摇振30秒,如果溶液显红橙色,证明铁存在,反之无铁。三、置换1)料液温度控制在50℃左右;2)取液样快速化验镉含量;3)根据料液含镉量加入2.5-3倍等量的金属锌粉;4)用硫酸调PH4.5-5.0;5)反应5min,快速过滤,滤液排入另一除镉桶;6)控制温度50℃,PH4.5; 7)加入溶液含镉3倍锌粉;8)再次取样合格后,快速过滤。四、定性检查硫酸锌溶液中的镉取3-5ml试液于25ml试管中,加2滴浓硫酸,6滴碘化钾溶液,4滴亚硫酸溶液摇匀。沿试管壁滴加15滴镉试剂,使溶液与镉试剂溶液之间保持清晰的分

无机非金属材料的现状与前景

无机非金属材料的现状与前景 【摘要】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有这广阔的应用前景和良好的就业形势。 【关键字】无机非金属材料方向前景智能 1. 无机非金属材料的特点及应用 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。

硫酸锌溶液深度净化除钴的现状与发展

硫酸锌溶液深度净化除钻的现状与发展 1概述 在湿法炼锌过程中,锌焙砂经过中性浸出所得的硫酸锌溶液含有许多杂质,其中有电位较锌正的杂质铜、镉、钻、碑、撲等,也有阴离子杂质氯、氟等。这些杂质的存在对电解极为有害,如降低电流效率、增加电能消耗,影响产品质量等。因此在电解前必须对这种溶液进行净化,把有害杂质除至允许含量。中性浸出所得上清液和净化后新液成分要求各厂不完全一样,概括如表1所示。 随着电解法生产锌越来越多地被应用,硫酸锌溶液的净化成为保证电解顺利进行的基本条件。为了强化生产,而采用较高的电流密度,为此必须进行深度净液,使溶液中各种杂质的含量尽可能降低,以保证获得优质的电锌产品。 由于工业技术的发展,国外的很多电锌厂都不同程度地实现机械化和自动化,机械化剥锌不仅省去了繁重的体力劳动,而且还大大地提高了劳动生产率,然而实现了机械化剥锌的基本保证是析出的锌具有光滑平整的表面和一定的厚度,要获得这样的析出锌也要求对硫酸锌溶液进行深度净化,使杂质含量降到足够低的程度,以满足生产的要求。 由于热酸浸出的普遍采用,深度净化显得更为重要,由此看来,硫酸锌溶液的深度净化,对电锌生产起着非常重要的作用,因此国内外近年对深度净液都十分重视,作了大量的试验研究工作,有的已应用于大规模生产。 表1中性上清液和净化后新液要求成分 溶液/ (mg-lZ ) 元素 中性上清液净化后新液 Zn130?150/ (g,L、) 130 ~ 150/ (g-L-1) Cu240 ?4200.2-0.5 Cd460-680 1 ~7 As0.18-0.360.06-0.2 Sb0.30-0.400.05 ~ 0.1 Ge0.20-0.500.05 ~ 0.1 Ni20-700.1~ 0.5 Co10-350.2-0.6 Fe 1 ~7 1 ~5 F50 ~ 10050 ~ 100 Cl100-300100 - 300 Mn 3 000 - 6 000 3 000 ~ 6 000 SiO.50-7040-50

耐磨金属材料的最新研究现状

耐磨金属材料的最新研究现状 关键词:耐磨材料;锰钢;抗磨白口铸铁;技术进展 摘要:耐磨金属材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业的高速发展,由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。近年来,对金属磨损和耐磨材料的研究,越来越引起国内外人们的广泛重视。本文概述了国内外耐磨金属材料领域研究开发的现状及取得的一系列新进展。 0 引言 随着科学技术和现代工业的高速发展,机械设备的运转速度越来越高,受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快,其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。尽管材料磨损很少引起金属工件灾难性的危害,但其所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。据统计,世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。如在美国,每年由于摩擦磨损和腐蚀造成的损失约1000亿美元,占国民经济总收入的4%。而我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门,据不完全统计,每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币[1]。因此,研究和发展耐磨材料,以减少金属磨损,对国民经济的发展有着重要的意义。 1国外耐磨金属材料的发展 国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期,现已趋于稳定,并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁的几个阶段,目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。 耐磨钢除了传统的奥氏体锰钢及改性高锰钢、中锰钢以外,根据其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢;根据合金元素的含量又可分为低合金、中合金及高合金耐磨钢;根据组织的不同还可分为奥氏体、贝氏体、马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁主要包括低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两大类。二者中最具有代表性的是低铬白口铸铁和高铬白口铸铁,而且这两种材料目前在耐磨铸铁中占有主导地位。马氏体或贝氏体、马氏体组织的球墨铸铁在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地,中铬铸铁则应用较少。从整体上看,合金白口铸铁的耐磨性优于耐磨铸钢,但后者韧性好,在诸如衬板、耐磨管道等方面有着广泛的应用[2]。 2 我国耐磨金属材料的发展 据统计,国内每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上,应用摩擦磨损理论防止和减轻摩擦磨损,每年可节约150亿美元。近年来,针对设备磨损的具体工况和资源情况,研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢

金属材料的应用现状及发展趋势分析

金属材料的应用现状及发展趋势分析 在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前,先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺,金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金,如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料,其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢,铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。 一、金属材料的应用现状 金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能,如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能,包括力学性能(如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)、物理性能(如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等)和化学性能(如耐腐蚀性、抗氧化性等)。 金属材料具有许多优良性能,是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一,特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中,发挥了不可替代的作用。 (1)、在汽车中的应用。缸体和缸盖,需具有足够的强度和刚度,良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等,目前主要用灰铸钢和铝合金;缸套和活塞,对活塞材料的性能要求是热强性高,导热性好,耐磨性和工艺性好,目前常用铝硅合金;冲压件,采用钢板和钢带制造,主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件,冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等,都按其实用需要使用的了不同的金属材料 (2)、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部,以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等,首选材料为灰铸铁,球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视,不锈钢、黄铜的

论文我国硬锌处理现状及前景展望

作者简介:郭秋松(1973-),男,博士研究生,主要从事有色金属资源 循环和环境新材料的研究开发工作。 我国硬锌处理现状及前景展望 郭秋松1,郭学益1,陈培炜2 (11中南大学,湖南长沙 410083;21韶关冶炼厂,广东韶关 512024) 摘 要:我国每年产生各类硬锌多达14万t ,处理方法多种多样。文章对工业生产中所产硬锌进行了分类,简要介绍了铅硬锌与铝硬锌的不同点,着重阐述了当前工业应用中各硬锌处理工艺的特点,同时对正在研究的一些硬锌处理方法进行了归纳,最后对我国硬锌处理的发展前景作了简单的展望。 关键词:硬锌;蒸馏;隔焰炉;真空炉;加铝除铁;精馏 中图分类号:TF813 文献标识码:A 文章编号:1003-5540(2008)01-0016-04 硬锌是一种以锌为主体元素主要含铅或者铝的 锌铁金属化合物,它是粗锌火法精炼过程中产生的一种中间产物,同时也在钢材热浸镀锌处理过程中以渣的形态产生。硬锌中锌大部分以单质态存在,硬锌中的铁是以化合物Fe 5Zn 21和FeZn 7等的形态存在[1],熔化态硬锌为粘糊状渣,因所含成分有金属铁及铁的化合物,体现为黏度较大[2],正常情况下硬锌冷却为蓝色针状结晶[3]。 火法炼锌又分为平罐竖罐、密闭鼓风炉、电炉等工艺[4],所得粗锌均需采用精馏法(新泽西法)精炼才能得到精锌[5]。硬锌在锌精馏塔塔体组合中铅塔或无镉锌塔附属熔析精炼炉产出,因其主要含铅杂质可称为铅硬锌,锌精馏过程产出的铅硬锌因含有铅存在而捕集了锌生产工艺流程中大部分铟锗银等稀贵金属。根据中国有色金属协会和国家统计局最后公布的2006年我国锌产量为316127万t ,其中湿法工艺生产电解锌为208万t ,其余为火法工艺产精馏锌。通过硬锌的产出率约占火法炼锌原料粗锌产量的4%来测算,全年可产出铅硬锌约4万t [6]。 在热镀锌钢板镀锌过程中熔融的锌基合金(主要为锌铝合金)浸没钢板,将产生用锌量5%~10%的粘糊状渣。在常见的450℃镀锌温度条件下,铁在锌液中时的饱和溶解度为01023%[7]。热镀锌粘糊状渣中含有大量的杂质,尤其是铁含量较高,其它 还有Al 、Sn 、Pb 、Cd 、Cu 、Ni 等,但其锌含量一般都大于80%[8]。这些热镀锌渣少部分浮在锌锅液锌表面,大部分沉积在镀锌锅底,形成蓝色糊状结晶———硬锌,因主要含杂质铝可称为铝硬锌[9]。若按照平均每吨钢消耗6%锌计算,我国每年将产生俗称热镀锌渣的铝硬锌在10万t 以上[10]。 铝硬锌除了含铝高含铅低的特性与前面的铅硬锌有明显区别外,此外,铝硬锌常含小部分氧,即铝硬锌中的锌小部分以氧化态存在,这是由于镀锌过程中,锌锅中热镀锌液表面与空气无隔断接触,钢板浸渡过程高速运动起到搅拌锌液作用,能加速锌液的氧化反应。硬锌的主要成分列于表1。 表1 硬锌的主要化学成分% 项目 Zn Pb G e In Al Fe 铅塔铅硬锌80~93 10~150110~ 01110111~0112—115~215B #塔铅硬锌75~80 8~100111~0113 0113~0115 — 119~310铝硬锌90~94015~1 —— 1~115 410~510 在锌资源日益紧张的今天,一方面要重视粗锌火法精炼过程和热镀锌钢板镀锌过程的生产控制并提高技术水平,努力降低硬锌的产出率;另一方面要重视研究硬锌的各种处理工艺,不断提高硬锌中锌及其它稀贵金属的回收率,产出高附加值的纯锌或其它含锌功能材料,降低处理成本,提高经济效益。 6 1湖南有色金属 H UNAN NONFERROUS MET A LS 第24卷第1期2008年2月

材料科学基础报告 金属材料的发展与展望

金属材料的发展和展望 一、金属材料的发展过程 材料的发展史就是人类社会的发展史,经历了石器、陶器、青铜器、铁器时代。我们正处于多元材料时代,材料、能源、信息是现代社会的三大支柱。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。金属材料一直扮演着重要的角色,例如陆、海、空、各类运输工具,桥梁、建筑、机械工具,国防重工业等。 金属材料发展的四个阶段:由公元前4300年用金、铜、铁铸造锻打制作出大马士革刀、日本武士剑等原始钢铁到十九世纪铁桥铁路的修筑建立学科基础,又由十九世纪中金属学、金相学发展到合金相图、位错理论等微观组织理论的发展。微观理论的深入研究有原子扩散、马氏体相变、位错滑移,原子显微镜、电子显微镜等新仪器的产生又为进一步研究微观组织提供了可能性,随之产生了表面和界面科学。 材料科学研究了材料的核心关系,即结构和性能的关系,制造工艺决定了材料的结构,结构又决定了材料的性能,性能决定了它的用途。材料科学和技术进入世界科技发展优先领域的第五位。在面临环境保护、节约能源的情况下,新材料便应运而生。 现代金属材料有铝镁合金等先进结构材料、钛铝合金等高温合金材料、复合材料、超导材料、能源材料、智能材料、磁性材料、纳米材料等。材料力学性能有强度、弹性、塑性、硬度等,物理性能有电学、磁学、热学、光学性质等。对材料的研究方向正由力学性能慢慢向物性转变。金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒。可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。 二、金属材料的现状 金属材料作为人类推动社会发展的重要载体之一,作为原料在人类的生产生活中已经被广泛应用,金属材料作为原料具有以下等特征,金属材料本身具备高弹性的模量,金属材料具有高强度的韧性,金属材料的强度硬度是其他同类原料所无法比拟的,在当代金属材料科学的不断成长下金属材料在所有材料的范畴中占据了非常非常重要的位置,在现实中,最常见的金属材料应用的领域有航天航空以及建筑工程等行业。 金属材料机械制造业、建筑业、电子信息等领域都有很大的市场和优势。 汽车的制造上有了高强度钢来制造外形,强度高且质量小的镁合金做发动机、变速箱传动机构等;高强度钢是具有很好的强度和韧性的钢种,在吸能性、应变分布能力和应变硬化特性上远远好于传统钢。与铝、镁这类金属材料相比,具有很好的经济性能,会为企业节省大量的制造成本。由于其有良好的强度和韧性等金属特性,因此被广泛的应用在保险杠、车门槛、车门防撞梁等零件上,它的使用既增加了汽车的安全性,又降低了车身自重。而为了适应轻质材料发展趋势,我们要不断的借鉴国外的先进技术,并结合自身发展需求特点,进行高强度钢的研发。 在建筑领域中,每一次新型金属材料、新型工程技术的出现,都将推动着建筑技术的革新,并对建筑师进行建筑创作,表达建筑美学产生巨大影响。金属材料以其优越的材料性能和独特的视觉效果,已经从建筑中最初的栏杆、扶手等局部装饰构件、建筑内部结构框架,逐渐走向建筑表皮,并决定着建筑所呈现的整体形象,表达着建筑美的意境。如今,金属材料在建筑表皮中扮演着重要角色,对应用金属材料进行建筑表皮的创作与研究,已成为材料科学、建筑学、美学等众多学科争相探索的一个重要课题。

代森锌使用及其分析研究现状

代森锌使用及其分析研究现状 代森锌是一种长期以来一直被用作作物杀菌的重金属农药,属于广谱性、低毒类杀菌剂。但由于长期以来人们对该类农药的认识不足,导致其对在作物上的药物残留对人体危害并没有引起重视。随着科学的发展和实验技术的提高,农药残留代谢及其危害在小鼠、大鼠中进行了大量的试验,同时在农作物残留方面也有很多新的检测技术的出现。 一、代森锌简介 ISO通用名称:Zineb;CIPAC数字代号:25;化学名称:1,2-亚乙基双二硫代氨基甲酸锌;结构式 H2C——NH——C——S H2C——NH——C——S S S Zn 分子式:C4H6N2S4Zn 白色粉末,157℃分解,无熔点。蒸气压<0.0lmPa(20℃)。室温水中溶解度为10mg/L,不溶于大多数有机溶剂,但能溶于吡啶,可溶于某些螯合剂如EDTA,但不能回收。对光、热、湿气不稳定,易分解,遇碱性物质或含铜、汞的物质,也易分解。 对人畜低毒,但对人的皮肤、鼻、咽有强烈刺激作用大鼠急性经口毒性LD50 5200mg/kg 以上。对植物安全无污染。代森锌为保护性有机硫杀菌剂,纯品为灰白色粉末,工业品为灰白色或淡黄色粉末,有硫磺气味。主要剂型60%、65%和80%可湿性粉剂、4%粉剂。 二、代森锌生产及应用 目前代森锌的生产方式有:(1)在乙二胺溶液中,滴加二硫化碳、氢氧化钠,生成代森钠溶液后,在pH值6.5条件下加硫酸锌(或氯化锌),即制得本品。(2)用乙二胺、二硫化碳和氨水合成代森铵,再用代森铵和氯化锌合成代森锌。(3)苛性钠加水溶解,边搅拌边加入100份乙醇和160份二硫化碳140份氯化锌,加入蒸馏水至溶液加硝酸银不产生白色沉淀。产物烘干后加入0.3%碳酸钠既得代森锌。

金属材料的历史现状及未来

金属材料的历史、现状及未来一、金属材料的历史 人类在大约公元前五千年由石器时代进入铜器时代,而后又在公元前一千二百年步入了所谓的铁器时代。此时出现的金属材料表明当时的社会生产力达到了一个新的高度,人们发现陶器能够承受高温,掌握了用火在陶质容器内把金属熔化、然后将液态的金属倒进模腔内,以铸成所需的工具。金属铜的应用早于金属铁,这是因为天然铜在自然界中存在而铁则被氧化,同时金属铜的熔点比金属铁的要低。在炼铜技术逐步提升时,我们的祖先已经不知不觉的发现了“合金”,最早的合金可能是青铜,它大约由百分之十的锡及百分之九十的铜构成。随着青铜技术的不断发展,人们意识到增大锡的比例会使合金变硬换句话说,“合金”比单一的金属拥有更好的性能。此后,更延伸出黄铜等适用于不同场合的合金。不久,人类社会从青铜时代进入铁器时代。铁器时代已经能运用很复杂的金属加工来生产铁器。铁的高硬度、高熔点与铁矿的高蕴含量,使得铁相对青铜来说来得便宜及可在各方面运用,所以其需求很快便远超青铜。而在几百年后的欧洲,资本主义萌芽带来的社会化大生产也促使着金属的冶炼和材料的制造向着工厂化、规模化发展。一些效率更高的大型炼铁炉被建造起来。英国在18世纪初已经出现了“高炉” 的原型,日产铁以吨计。一开始工人们使用木炭等天然燃料,后来改用焦炭,并安装上鼓风机,从此慢慢演变为近代的高炉,这是炼铁工业的起点。由于铁的大规模生产,人类物质文明的进一步提高,铁轨等应运而生。19世纪一个英国人找到了将铁炼成钢的方法。他把空气直接鼓入铁水中,使杂质烧掉。后来知道,铁水中含有C、S、P等杂质,将影响铁的强度和脆性等;为提高铁的性能,需要对铁水进行再冶炼,以去除上述杂质。对铁水进行重新冶炼以调整其成分的过程叫作炼钢。在之后的一些由于铁的性能不足而

硬脂酸锌合成工艺研究现状及其新进展

硬脂酸锌合成工艺研究现状及其新进展 张祖华刘荫奎 (广州华立颜料化工有限公司,广州,510760) 摘要综述了合成硬脂酸锌的两种传统工艺,即复分解法和直接法的原理及特点,介绍了近年来国内外硬脂酸锌合成工艺的研究新进展。报道了一种合成新工艺,与传统复分解工艺比较,这种工艺可以在不调整设备的情况下,提高产品质量和降低成本。 关键词硬脂酸锌金属皂合成工艺研究进展 ResearchStatusandNewProgressofSynthesisTechnology forZincStearatePreparation ZhangZu-huaLiuYin-kui (GuangzhouHualicolor&chemicalCo.,Ltd,Guangzhou,510760) Abstract:Thetraditionaltechnologyandnewprogressofsynthesisforzincstearatearereviewed.Andanewtechnologyisintroducedinthispaper,whichcanimprovethequalityofproductanddecreasethecost,comparedwiththedouble-decompositiontechnology,whiletheequipmentarenotbechanged.Keywords:zincstearate;metallicsoap;synthesisprocess;researchprogress 硬脂酸盐类产品(铅、锌、钡、钙、镁、铝等)是金属皂类产品的重要组成部分,基于它们独特而多样化的理化特性,已在塑料、涂料、润滑脂、纺织、建筑、造纸、颜料、日用化学品等诸多重要领域获得广泛而重要的应用,并且不断地有新的应用途径被开发出来[1];其中硬脂酸锌作为PVC热稳定剂组分应用于塑料工业,作为消光剂等应用于涂料工业,数量都很可观。尤其是随着人们环保意识的加强和相关法律法规的出台,硬脂酸锌、钙等无毒组分的需求量进一步扩大,其合成工艺的研究也倍受关注。 传统的工业化硬脂酸锌合成工艺,按照合成原理可分为复分解法和直接法工艺。二者在原理及设备等方面分别有各自的特点。 1传统的制备工艺 1.1复分解工艺 传统的复分解工艺历史悠久,在国内的生产厂家中较为常见,其基本工艺过程是:首先在80℃以上的水介质中由硬脂酸与烧碱反应生成稀钠皂溶液,然后加入稀锌水溶液反应生成锌皂沉淀,沉淀经洗涤、压滤(或甩干)、干燥得产品。反应原理可用下面的反应式表达。 C16H33COOH+NaOHC16H33COONa+H2O 2C16H33COONa+ZnA(C16H33COO)2Zn↓+Na2A 式中,A代表酸根离子。 复分解法工艺的反应在水介质中进行,反应条件温和,通过适当控制反应温度、反应物料稀释度和加料速度等工艺条件,可以获得色泽好、纯度高的金属皂产品。但是由于复分解法本身工艺的特点也决定了其不可避免的缺陷:反应物料液-固比高,生产效率低;生成可溶性钠盐(NaCl、Na2SO4等)副产物,需要耗用大量水进行洗涤,并排放大量含盐并夹带有机物的废水;沉淀颗粒小、分散度高、表面吸附强,导致滤饼湿含量高,干燥能耗大 收稿日期:2006-04-06塑料助剂 2006年第5期(总第59期)13

金属的材料地地的应用现状与发展趋势

金属材料的发展现状与前景 摘要:金属是人们日常生活生产中最不可或缺的材料,更是人类社会进步的关键所在,本篇论文主要论述金属材料的种类、性能及在社会发展中的重要应用,并且展望金属材料在未的发展前景。 关键词:金属材料、镁合金、铝合金、稀土、汽车 引言 金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始: 一、分类: 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 1、黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。

3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金,以及金属基复合材料等。 4、金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属,以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型,主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型,其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。 二、性能 金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 三、应用现状: 金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步,传统的金属材料得到了迅速发展,新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料,已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用,并产生了巨大的经济效益。 1、镁及镁合金

简述硫酸锌

简述硫酸锌 硫酸锌是硫酸与金属锌化合后的产物,呈无色或白色的颗粒或粉末状,俗称皓矾。在国内生产中,氧化锌和硫酸锌化合反应生成的硫酸锌母液水,在不同的温度下浓缩结晶能制得一水硫酸锌和七水硫酸锌。硫酸锌市场上基本以一水硫酸锌和七水硫酸锌为主。在生产生活中,硫酸锌属于原料型基础化工产品,能广泛运用于农业、饲料、医药、人造纤维、水泥制造、水处理、选矿、电镀、电池等众多行业,所以国内外对硫酸锌的需求量比较稳定。 根据不同地区和行业的客户需求,硫酸锌有农业级、饲料级、工业级和医药级等级别,这些级别的区别除了对有效锌含量有要求外,对其水不溶物、重金属等杂质含量均有不同要求。在采购硫酸锌时,不能只参考硫酸锌价格,还要了解硫酸锌的指标规格品质,同时了解硫酸锌供应商的供货能力、信誉、物流成本,这样,采购者才能买到适合自己的产品。 长沙锐启告诉您,硫酸锌主要分为一水硫酸锌和七水硫酸锌两种。 一水硫酸锌是硫酸锌的一种,从化学分子结构来看,即一个硫酸锌分子里含一个水分子。化学式为ZnSO?·H?O。 一水硫酸锌是流畅性白色粉末或颗粒状。在工业生产流程上,一水硫酸锌粉末最先生产成,而一水硫酸锌颗粒是在粉末基础上再加工,添加元明粉等粘合剂制成的。所以,硫酸锌颗粒要比硫酸锌粉末价格稍

贵,而锌含量在加工过程中,会有少许变化:一水硫酸锌粉末的锌含量为35%,硫酸锌颗粒锌含量为33%。 优等一水硫酸锌洁白杂质少,且具有良好的流畅性和水溶性,被广泛运用在农业水溶肥、饲料添加剂、印染等行业。而一水硫酸锌颗粒具缓释作用,在种植中可以做良好的基肥等。一水硫酸锌应用的行业比较多,颗粒和粉末的选择取决于客户使用行业的需要。 一水硫酸锌在空气中容易受潮,在包装和储运中,要确保包装密封,并放在干燥阴凉处。 七水硫酸锌是硫酸锌的一种,从化学分子结构来看,即一个硫酸锌分子里含七个水分子。化学式为ZnSO?·7H?O。 七水硫酸锌为结晶状粉末。一般工厂生产,锌含量为21.5%。长沙锐启也有含量比较高的,锌含量22%的七水硫酸锌,但是22%产量比较小。 一水硫酸锌和七水硫酸锌都可以用于动植物饲料微量元素添加剂,补充动物所需的微量元素,以及防止某些缺锌引起的病症。对于土地来讲,由于土地缺锌的程度不一样,补充时添加一水锌或者七水锌则按照实际情况来处理最好

金属材料开题报告

金属材料开题报告 金属材料开题报告范文金属材料和社会、经济以及各种科学活动有着重大的影响和强大的动力,人类社会发展到今天,和金属材料的获得和研发都密不可分.随着现代社会的飞速发展,各种工业发展已经得到了强有力的推进,然而金属的替代品也在不断研发出,金属材料当前的发展现状和未来的前景需要有明确的认识.本文针对此进行精了简要的叙述和分析. 一、前言 社会的发展需要能源、信息和材料供应.而材料供应根据其特殊的材料可以分为金属材料、非金属材料等,金属材料是人类历史发展到现在为止最重要的材料.从古代打铁工艺、金子、银子等的制作和推广,金属材料都占据着人们的生活.金属材料根据其特点具有韧度高、硬度强度大等特点,而且金属材料容易获得,且不少金属制作简易.随着现代金属工艺的发展和推广、科学技术的发展壮大,金属材料在机械制作、国防领域、工业、农业、电子信息等行业,都有明显的性价比优势和广阔的发展前景市场. 二、金属材料当前发展现状 (一)钢铁材料发展现状 钢铁是整个国民紧急发展的基础,各种大楼的兴建、各

种器材的使用、汽车等工业的发展都离不开钢铁工业的发展.随着整个国民经济的发展和科技的进步,不锈钢工艺的不断提升,钢铁工业的发展,应当以不锈钢工艺为主要的发展方向,不锈钢是在常温或者其他特殊条件下,利用钢铁内部的特点能够生成钢材不生锈的情况,但当前不锈钢的发展工艺依然成本过高,可以推测不久的常来,不锈钢的工艺能取得更快的发展. 此外,钢铁材料的发展也带动着新需求和新技术的不断出现,特别是在航空航天、能源工业等都出现更多的需求.这些需求带动着更多新技术、新工艺的产生和发展.例如:当前较为流行的钢铁工艺为超纯净钢生产工艺.随着钢铁工艺技术的发展和生产设备的更新和发展.钢铁材料也从大体积生产逐渐转化成为小钢铁、微钢铁工艺的生产和开发. 为了实现上述的钢铁材料的需求,钢铁材料工艺可以预见将会采用更多新兴工艺方式来发展,例如:铁水预处理、全自动转炉吹炼、二次精炼、保护浇注和无缺陷连铸等重大新工艺技术等.总而言之,高性能、高精度连轧工艺技术轧钢工艺的发展就是围绕着整个“三高”的技术发展. 1.高性能:通过采用控轧控冷工艺,控制钢材的组织结构,提高钢材的性能,特别是强度、韧性指标; 2.高精度:除了精确控制轧材的尺寸精度外,进一步减小长型材的椭圆度和提高板材的板形控制精度及表面质量; 3.高效率:包括进

一水硫酸锌生产工艺的研究

一水硫酸锌生产工艺研究 河北远大药业有限公司李四化刘培 摘要:以次氧化锌为原料,采用漂洗除杂控温及调PH的酸浸工艺成功地在工业一水硫酸锌生产线上年产5000T/年,生产出达到日本、美国之要求的饲料级一水硫酸锌。产品同时符合美国食用化学法典之规定。主要杂质氯、砷、铅、镉均达到国际标准。与传统工艺相比,浸取率提高到96 以上,浸出时间缩短,沉降速度加快,杂质去除率高,净化工艺步骤减少时间缩短,生产废水零排放。该工艺普遍适用于生产各种级别的一水和七水硫酸锌。 一、饲料级一水硫酸锌应用前景 饲料级一水硫酸锌应用前景近十多年来,国内形成并迅速发展了一类新型工业一饲料添加剂工业。将生命必需的各种金属元素的无机盐的形式根据不同动物和动物不同发育时期的需要,按比例添加到各种馄合饲料中。目前美国批准使用的达120种之多,日本为16种,中国为10种。其中用量最多的是一水硫酸锌,其用途从原单一的作饲料添加剂扩展到作植物喷洒剂。近几年,美国又大量用作动物的沐浴剂,利用动物皮肤在多次沐浴中吸收锌,同时利用硫酸锌的收敛性有效防止动物皮肤病,改善毛皮质量。因此,国外对饲料级一水硫酸锌的需求呈逐年急剧上升趋势。 二、工艺研究 对照国内外质量要求,剖析原材料、半成品确定达标因素。原料是转炉焙烧生产出的次氧化锌(氧化锌含量在50%的原料),下面是某厂生产的次氧化锌主要化学组成见表1.

表一次氧化锌的主要化学成分 三、工艺步骤 1、漂洗除杂 根据原料次氧化锌的化学成分,为了保证成品一水硫酸锌含氯质量达到标准,首先要对原料次氧化锌进行漂洗除氯及成块固体不溶物,通过实验研究得出对原料次氧化锌经过漂洗处理有效降低了成品一水硫酸锌中氯的含量并达到国际标准,并且通过对固体不溶物的初步处理,使得在后续工序中氧化锌的浸出率有效提高。 2、锌的浸出 把漂洗后的次氧化锌分别加水和硫酸搅拌,加完料后婆美度控制在40-45,PH控制在3.8搅拌一小时过滤,滤液进入下一道工序。通过测量分析氧化锌回收率达96%,滤渣固体为含铅量25%的锗精矿。 3、净化除铁、镉 把上道工序的滤液升温到800 C,加入高锰酸钾氧化除铁,此过程温度控制在800 C—900 C,PH控制在5.0,充分反应后过滤,滤液进入下除镉工序,固体物为含铁量为40%的渣泥,外卖给外协单位降低原料次氧化锌的消耗成本。除铁后的滤液温度控制800C加锌粉进行除镉,加锌粉搅拌40分钟检测,合格后过滤。滤液进入浓缩工序,固体为含镉锗精矿,外卖降低成本。 4、浓缩、结晶、烘干

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