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无机盐工业
无机盐工业

刘红光

月刊

1006-4990

book@wjygy.com.cn

022-26689297

300131

天津市红桥区丁字沽三号路85号

无机盐工业/Journal Inorganic Chemicals IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由国家科委批准的我国无机盐行业唯一公开发行的科技刊物，主要报导无机盐生产情况，最新技术成就，市场动向、行业重要活动，大力推广新技术、新工艺、新设备、新产品、新用途、交流各方面经验，传播新知识，介绍世界各国无机盐工业技术水平和发展动向，促进我国无机盐工业的技术进步和生产发展，以适应国民经济发展需要。是从事无机化工生产与科研的广大科技人员、技术工人、管理干部及大、中专学校师生不可缺少的科技读物。
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    高纯钽铌原料研究进展

    张衡陈昆峰薛冬峰
    1-12页
    查看更多>>摘要：钽铌金属广泛应用于集成电路、航空航天、汽车、超导等领域,是不可或缺的战略材料.首先,介绍了钽铌资源分布、湿法冶金和高纯材料制备的内容,分析了国内外现状.文章指出世界钽铌资源主要分布在巴西、加拿大、澳大利亚和非洲地区等国家,中国钽铌资源品位低难利用,高度依赖进口.钽铌的湿法冶金方法分为碱法、酸法和氯化法,碱法有碱熔法和碱性水热法,酸法有硫酸法和氢氟酸法.而高纯氧化物的制备须经历浸出、萃取、分离提纯、过滤洗涤和煅烧过程.其次,阐述了利用真空电子束熔炼制备高纯钽铌和金属中杂质元素去除的方法,该法可使钽纯度在5 N(99.999％)以上,铌纯度在4N(99.99％)以上.最后,对高纯钽铌原料在集成电路、人工晶体生长等领域的应用及需求进行了介绍,对高纯钽铌制备技术及产品的国内外企业进行了分析对比,指出了未来高纯钽铌原料发展方向.

    钽铌原料湿法冶金高纯钽铌制备真空电子束熔炼高纯靶材

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    金属硼化物的制备及其在军工领域的基础应用研究进展

    李峻西解志鹏刘云峰马龙...
    13-28页
    查看更多>>摘要：金属硼化物因其具有优异的抗氧化性、高熔点、高硬度、高导热导电率和超导性等特性,在航空航天、超导和电磁波吸收领域有广阔的应用前景.然而,由于传统方法制备的金属硼化物存在颗粒尺寸大、产物纯度低、生产成本高和烧结性差等问题,导致其无法达到理想的应用性能.因此,针对以上问题概述了金属硼化物的结构、性质,详细介绍了金属硼化物不同制备方法的优缺点,综述了近几年国内外金属硼化物在超高温陶瓷、超导和高温吸波领域的研究进展,最后讨论了金属硼化物在超导领域中临界电流密度低、吸波领域中阻抗失配和超高温陶瓷领域中烧结性差、断裂韧性低的问题,并对其未来在粉末制备方法、陶瓷新型成材技术和机器模拟等方向进行了展望.

    金属硼化物结构和性质制备方法军工应用

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    阻抗匹配策略提升氮掺杂单壁碳纳米角吸波性能研究

    刘轶昌解志鹏刘云峰张达...
    29-34页
    查看更多>>摘要：单壁碳纳米角(single-walled carbon nanohorns,CNHs)是一种有潜力的轻质电磁波吸收材料.其"大丽花"状结构有益于电磁波的多重散射耗散.针对CNHs因为阻抗失配所导致的X波段吸波性能不佳的问题,研究使用氧气和氮气介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对"大丽花"状结构的氮掺杂单壁碳纳米角(nitrogen doped single-walled carbon nanohorns,NCNHs)进行阻抗匹配优化.得益于对表面含氧基团的含量调控,NCNHs在X波段的吸波性能得到了提升.经过氧气DBD处理,在厚度为2.6 mm时O-NCNHs的反射损失峰值(minimum of reflection loss,RLmin)可达-42.93 dB,在厚度为 1.6 mm 时有效吸收频宽(effective absorption bandwidth,EAB)为4.14 GHz;氮气DBD处理之后,在厚度为2.8 mm时,N-NCNHs的RLmin为-47.88 dB,在厚度为1.8 mm时的EAB为3.72 GHz.吸波性能的提升归因于DBD处理实现的阻抗匹配和衰减能力的平衡.具体来说,通过DBD处理调控NCNHs的含氧基团含量以提高阻抗匹配,为高性能吸波剂的阻抗匹配优化提供了一种新的思路.

    氮掺杂单壁碳纳米角介质阻挡放电等离子体电磁波吸收阻抗匹配

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    稀土掺杂CeO2的合成及其CMP性能研究

    袁帅方杨飞杨向光张一波...
    35-41,158页
    查看更多>>摘要：CeO2作为一种常用的稀土抛光粉,其抛光性能十分优异,但在现有的抛光研究中,平衡材料去除速率(MRR)和表面粗糙度(Ra)两者的关系一直是重点与难点.为探究这一问题,采用溶剂热法合成形貌规整、粒径较为均一、分散性良好的球形CeO2,并对其进行Pr、Y等稀土元素的掺杂,研究稀土元素掺杂对氧空位形成的改变,以及引起的Ce3+比例的变化对抛光性能的影响.根据材料表面Ce3+的含量,与CMP抛光实验结合,结果显示Ce3+含量较高的抛光磨料对硅片的抛光效果更好,其中Pr掺杂的CeO2磨料,MRR高达445.71 nm/min,抛光后硅片的平均粗糙度(Ra)为1.23 nm,Pr元素的掺杂能够改变Ce基抛光粉表面的化学状态,进而影响抛光过程.通过对氧化铈形貌、粒径及表面Ce的化学状态的调控,稀土元素掺杂后的CeO2抛光粉具有较快的材料去除速率和较好的表面粗糙度,该研究可为开发高性能氧化铈基抛光粉提供一定的理论及技术指导.

    CeO2溶剂热法CMP稀土元素掺杂Ce表面化学状态

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    氨基膦酸酯功能化碳材料对钍的选择性电吸附性能研究

    权家园付春燕邓必成黄亚斌...
    42-50页
    查看更多>>摘要：针对高纯稀土中微痕量放射性元素钍的分离去除,以氨基化的碳纳米管(CNT-N)为基底,制备了氨基膦酸酯功能化碳电极材料(CNT-P).采用高分辨场发射扫描电子显微镜(SEM)、比表面分析仪、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和电化学工作站等对CNT-P的形貌、组成和电化学性能进行表征和分析.研究了溶液介质、pH、电压、钍离子的初始浓度(c0)等因素对钍吸附性能的影响.探讨了CNT-P对钍与稀土离子的吸附选择性,考察了 CNT-P的再生循环使用性能.结果表明:CNT-P同时包含介孔和大孔结构,其比表面积、孔容和平均孔径分别为111.6 m2/g、0.85 cm3/g和30.13 nm;CNT-P在盐酸溶液中对钍的最大电吸附容量达219 mg/g;电压为3.5 V时,钍与稀土离子的分离系数均大于10;经5次吸附-解吸循环后,CNT-P对钍的吸附容量是初次吸附的87％,并基本保持稳定.该电极材料对于稀土中微痕量钍的高效去除具有良好的应用前景.

    碳电极材料钍稀土电吸附分离

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    两步烧结法对AlN原料提纯工艺的研究

    吕令爽曹文豪俞瑞仙王守志...
    51-55,93页
    查看更多>>摘要：氮化铝(AlN)晶体作为超宽禁带半导体材料的代表之一,具有大的禁带宽度、高热导率、高的击穿场强等优异性质,在深紫外光电器件和大功率电子器件等领域具有重要的应用.在氮化铝晶体的生长过程中,AlN原料中的O、C含量过高导致晶体内部缺陷浓度过高或者生长多晶,从而会影响生长后的AlN单晶质量.该研究提出一种两步烧结工艺对AlN原料进行提纯,并使用扫描电子显微镜(SEM),氧氮氢气体分析仪、碳硫气体分析仪对烧结后的样品进行表征.SEM结果表明,AlN粉末的粒径从1～3μm增加到100 μm左右,比表面积减小,降低了O杂质的吸附,并且烧结之后的AlN粉末颗粒具有良好的结晶性.氧氮氢气体分析仪、碳硫气体分析仪结果表明,O元素杂质含量从7 900 μg/g降低至640 μg/g,C元素杂质从420 μg/g降低至57 μg/g.综上所述,两步烧结工艺是控制AlN粉末比表面积的有效途径,能够有效去除AlN中的O、C等杂质,提高了 AlN原料的结晶质量,为高质量AlN晶体生长奠定基础.

    AlN原料提纯烧结工艺O杂质C杂质

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    溶胶-凝胶法制备高纯钛酸钡粉体的研究

    冯伦伟刘艳谢燕
    56-61页
    查看更多>>摘要：钛酸钡在电子工业中应用广泛,被誉为"电子陶瓷工业的支柱".针对传统溶胶-凝胶法制备钛酸钡多使用有机溶剂和有机金属盐作为原料,存在原料成本高及三废排放等问题.该研究以贵州储量丰富的重晶石矿为原料,重晶石经碳热还原、热水浸取、酸化结晶等步骤制得高纯硝酸钡;再以水为溶剂,采用溶胶-凝胶法,以硝酸钡和无机钛盐为原料通过水解、陈化、蒸发、脱水、焙烧等步骤,制备得到高纯钛酸钡粉体.重点探究了溶胶-凝胶工艺条件对钛酸钡纯度及晶相的影响,获得以水为溶剂的溶胶-凝胶法高纯钛酸钡制备方法;在物料比n(硝酸钡)∶n(硝酸氧钛)∶n(柠檬酸)=1∶1.01∶2、焙烧温度为1 100 ℃、焙烧时间为180 min的最佳工艺条件下,制备所得高纯钛酸钡粉体为四方晶相,主要成分的质量分数达99.85％,满足HG/T 3587-2009《电子工业用高纯钛酸钡》的要求,为重晶石的高价值利用提供了理论和可行性指导.

    重晶石硝酸钡溶胶-凝胶法钛酸钡

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    锰酸锂材料在电化学提锂应用中的研究进展

    付煜张柏爽杨健茂刘建允...
    62-69页
    查看更多>>摘要：电化学提锂技术具有分离效率高、成本低和环境友好等优点,被广泛应用于盐湖卤水、地热水及海水等锂资源领域.电化学提锂系统依靠具有选择性的电极材料来实现锂离子(Li+)的选择性吸附,提锂性能主要由锂选择性电极材料决定.在众多锂选择性电极材料中,锰酸锂(LiMn2O4,LMO)具有电化学活性高、吸附容量大、选择性优异和安全无毒等优点,成为目前电化学提锂系统中最常用的锂选择性材料.然而,LMO本身较差的电子导电性、锰溶损和相转变等问题,使其在长期稳定电化学提锂应用中表现较差,极大地制约了其商业化应用.基于此,主要介绍了电化学提锂技术的原理和LMO材料在电化学提锂中的应用,并且总结和概述了 LMO的主要改性方法,包括元素掺杂、表面包覆、结构调控和导电材料复合等.最后,从反应机理上概括了 LMO现有的改性策略,并从实际应用的角度对电化学提锂系统的升级优化进行了展望和建议.

    电化学提锂锰酸锂元素掺杂表面包覆结构调控导电基体复合

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    退役动力电池锂回收及电池级碳酸锂制备研究进展

    赵润泽钱阿妞
    70-78页
    查看更多>>摘要：随着新能源汽车规模的持续增长,产生数量极大的富含锂等有价金属的退役动力电池,其回收和资源化利用可以降低固体废物对环境的影响和资源浪费,对能源和环境领域发展具有重要意义.退役动力电池成分复杂,锂资源回收包括拆解、破碎、分选、除杂、元素合成等复杂工艺,回收效率较低.为了退役动力电池的高效回收及实现有价金属锂的高值利用,分别对传统的物理处理、化学处理及新兴的电极材料直接修复技术的研究进展进行了总结.综述了锂元素提取与电池级碳酸锂的制备方法,如重结晶法、苛化法、电化学法和碳化法,并对退役动力电池中锂回收及电池级碳酸锂的制备提出展望.

    退役锂动力电池锂回收磷酸铁锂三元材料碳酸锂

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    废旧动力电池正极材料再生工艺研究进展

    葛建华谢敏燕欧阳全胜邵姣婧...
    79-87页
    查看更多>>摘要：近十年来新能源汽车快速发展,根据动力电池的使用寿命估算,将有一大批动力电池达到报废标准.对废旧电池回收再生既能减少环境污染,又可以降低电池原料成本.常见的回收再生工艺包括湿法回收、火法回收、直接再生等.湿法回收率高、操作温度低,是国内普遍采用的回收方法;火法回收可以省去预处理工序,但是存在一定的资源浪费且能耗较高.近年来,直接再生技术迅速发展,该技术可以在不破坏正极材料原结构的情况下进行修复,是很有前景的回收再生技术.然而,要进一步提高资源回收率、降低回收成本、减少环境污染,上述回收方法都需要进一步完善.总结了动力锂离子电池正极材料回收再生的工艺和近年来的新技术进展,分析了存在的问题,展望了未来的发展趋势.

    废旧动力电池正极材料湿法回收火法回收直接再生

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