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期刊信息/Journal information
稀土
稀土

杨占峰

双月刊

1004-0277

xtbjb@brire.com

0472-5179380

014030

内蒙古包头市稀土开发区黄河大街36号

稀土/Journal Chinese Rare EarthsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本杂志为中国稀土学会会刊，是一份以反映我国稀土提取和应用科学为特点的综合性科技刊物，内容包括稀土地质、采选、冶金提取以及稀土在钢铁、有色金属、石油化工、永磁材料、玻璃陶瓷、轻工、农业、医药等领域的应用。
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    低共熔溶剂用于废旧荧光粉中稀土元素的回收研究

    胡明赵志钢杜津铭杨帆...
    1-11页
    查看更多>>摘要：提出了利用两种低共熔溶剂从荧光粉废料中回收高值稀土元素的工艺.利用亲水性低共熔溶剂甜菜碱-胡萝卜酸浸出废料中的Y、Eu,研究了浸出条件对Y、Eu浸出效果的影响,结果表明在含水量20％、浸出温度为90 ℃、浸出时间16 h、液固比75∶1(mL/g)的条件下,废料中99.38％的Y和93.12％的Eu能够被浸出,并通过草酸沉淀法回收Y、Eu.浸出渣经碱熔酸浸后,利用疏水性低共熔溶剂2-噻吩甲酰三氟丙酮-三辛基氧化磷萃取分离稀土(Tb、Eu、Ce)与非稀土杂质(Al、Ba、Mg)的酸浸液,研究了萃取条件对萃取效果的影响,结果表明在初始水相pH为1、有机相与水相比为0.8、震荡时间为12 min的条件下,可实现稀土和非稀土杂质的分离.5 mol/L的HCl可反萃疏水性低共熔溶剂中负载的稀土元素,得到氯化稀土富集液,且经5次循环后该溶剂的性能基本不变.本工艺实现了高效率、低成本、选择性回收荧光粉废料中的高值稀土元素,在稀土二次资源回收领域具有应用前景.

    废旧荧光粉低共熔溶剂二次资源回收稀土元素废料

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    具有高近红外反射率和红外发射率的高熵铁酸稀土"冷颜料"

    潘燕羽薛丽燕杨帆何艳艳...
    12-19页
    查看更多>>摘要：高近红外反射型颜料的使用可有效缓解因建筑物表面引起的热岛效应和减少空调制冷能耗.本文采用溶胶-凝胶法制备了(Y0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2Gd0.2)3Fe5O12 和(Y0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2Bi0.2)3Fe5O12 高熵陶瓷粉体,通过 X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、色差仪和UV-vis-NIR分光光度计对颜料进行表征.结果表明,(Y0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2Gd0.2)3Fe5O12和(Y0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2Bi0.2)3Fe5O12具有石榴石型的结构,微观形貌表现为多孔网状结构,样品颜色为黄绿色,具有良好的耐酸碱性能,在700 nm～2500 nm波段颜料的平均近红外反射率大于95％,且在8 μm～14 μm波段具有高发射率.因此,采用该方法制备的颜料有望作为"冷颜料"在建筑隔热等涂料方面应用.

    高熵陶瓷"冷颜料"近红外反射发射率能源

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    Dy3+∶YAG黄色荧光粉的合成和发光特性研究

    游振宇陈慧彬江水森王燕...
    20-26页
    查看更多>>摘要：采用固相法制备了一系列不同浓度Dy3+掺杂的Y3Al5O12(Dy∶YAG)荧光粉,并在室温下分别测试了样品的吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线等,结果显示,所有的样品均在蓝色光447 nm激发下实现了峰值波长为582 nm的黄光发射,荧光粉的吸收强度随着Dy3+掺杂浓度的增加而增强,荧光发射强度随之先增加而后减小.详细讨论了Dy3+掺杂浓度对Dy∶YAG荧光粉发光特性的影响,对浓度猝灭的原因进行了分析.通过计算获得的色度坐标图显示,所有样品的色坐标位于黄光区域.结果表明Dy∶YAG黄色荧光粉的最佳掺杂浓度为4％(原子分数).

    Dy∶YAG黄光荧光粉发光性质能级寿命多极相互作用

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    AB4型La2YNi12-xMnx(x=0.5,1.0,1.5)合金的结构和电化学储氢性能

    贺祥云王辉徐杰钟海长...
    27-38页
    查看更多>>摘要：设计了AB4型La2YNi12-xMnx(x=0.5,1.0,1.5)储氢合金,通过优化淬火温度,制备了 3R-AB4型单相La2YNi11Mn合金,探索了 La-Y-Ni-Mn系AB4型超晶格相的形成规律和电化学储氢性能.研究发现,随着淬火温度的升高A5B19相转变为AB4相,在997 ℃得到了 AB4单相合金.Mn取代Ni增大了合金的晶胞体积,同时增大了[A2B4]亚单元体积,提高了合金的结构稳定性,改善了合金的电化学性能.AB4单相合金的最大放电容量为346 mAh/g,充放电循环300圈后容量为216.6 mAh/g.

    镍氢电池La-Y-Ni系超晶格储氢合金AB4相电化学性能放电容量

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    RE含量对Mg-RE基合金组织及储氢性能的影响

    王启昌田红晓刘素霞罗龙...
    39-50页
    查看更多>>摘要：为研究RE(金属镧铈)和Ni含量对Mg-RE基合金组织和储氢性能的影响,采用感应熔炼法制备了Mg90NixRE10-x(x=4,5,6)合金,通过XRD、SEM、EDS和PCT对合金进行了表征和测试.结果表明,合金由Mg、Mg2Ni、CeMg12、Ce2Mg17、LaMg12、La2Mg17 等相组成,吸氢后形成 MgH2、Mg2NiH4、CeH2.29和LaH3.05,放氢后的相为Mg、Mg2Ni、CeH2和LaH2.活化和吸放氢动力学性能测试显示,RE和Ni元素含量比为1∶1时合金具有最佳的活化性能和吸放氢性能,最大吸氢和放氢容量分别为5.21％(质量分数)和5.19％(质量分数).合金中原位生成的REHx相以及Mg2Ni/Mg2NiH4相有利于氢原子的转移,且协同催化作用造成Mg90Ni5RE5合金具有最小的放氢反应活化能87.14 kJ/mol.根据PCT数据和Van't Hoff方程计算得到合金的吸放氢反应焓,发现合金的热力学性能与RE和Ni含量比无明显关系.

    镁基储氢合金稀土微观结构吸放氢动力学热力学

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    不同传热结构对固态储氢罐充/放氢性能的影响

    蔚志红王利赵玉园刘倩雯...
    51-60页
    查看更多>>摘要：以LaNi5型稀土储氢合金为储氢介质,首先通过强化导热与传质的方法构建了三类传热结构,并测试了各传热结构的导热特性及其在固态储氢罐中的装填特性,重点开展固态储氢罐充/放氢研究,对比评价了三类传热结构对所装填固态储氢罐充/放氢性能的影响,并借助仿真手段对固态储氢罐充/放氢过程中的热传导行为进行了深入分析.研究结果表明,铝与石墨两类高热导材料的加入与独特的传热结构设计极大提高了装填结构的热导率,提升了固态储氢罐的充/放氢热力学与动力学水平.在三类传热结构中,RE09合金颗粒/铝屑/铝翅片复合结构(结构-Ⅱ)由于稳定的结构、高效的传热与传质效率表现出最佳的充/放氢性能.仿真结果表明,三类传热结构在充氢过程中温度沿径向向外逐渐降低,芯部为高温区,RE09合金颗粒/铝屑/铝翅片结构(结构-Ⅱ)与RE09合金粉/膨胀石墨粉复合压环结构(结构-Ⅲ)的最高温较RE09颗粒结构(结构-Ⅰ)低近400 ℃;热流分布与传热结构形式紧密相关,良好的传热结构设计使得热流不再聚集于合金中,而是流向高导热介质中,进而提升了固态储氢罐充/放氢动力学水平.

    传热结构固态储氢罐稀土储氢合金充/放氢传热仿真

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    耦合相变材料的LaNi5储氢反应器性能调控研究

    周登波吴梓彬叶阳程宏辉...
    61-71页
    查看更多>>摘要：以LaNi5为代表的金属氢化物储氢材料(MH)因吸/放氢反应温度低、易于活化、可逆吸/放氢性能强等优势,具有广阔的发展前景.然而,此类材料在实际应用中仍面临着储氢反应器内传热阻力大和反应速率慢等问题.因此,本文提出了一种耦合相变材料(PCM)的新型阵列式储氢反应器,旨在构建高比表面积传热界面,强化反应热传递与吸氢反应速率.本文建立了三种不同结构反应器吸氢过程热质传递与反应耦合数理模型,对比分析了耦合PCM反应器的传热优势以及阵列式结构对其性能的进一步强化效果.研究结果表明,外壁面与周边空气自然对流换热型反应器传热效果较差,导致吸氢反应速率较慢.PCM与反应器的耦合显著增加了传热与吸氢反应速率,反应器阵列式结构的构建进一步增大了 PCM与MH间换热面积,强化了反应热传递,其平均吸氢速率较非阵列式耦合PCM的反应器提高了 46.4％.此外,PCM热物性是影响此类反应器性能的关键,其传热与吸氢速率随着PCM热导率的增加而提高,但随着熔点的升高而降低.

    固态储氢LaNi5相变材料阵列式反应器传热强化

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    氧气杂质对Mg80Ni16-xAlxY4(x=2,8)合金储氢性能的影响

    东夏宋俊彤刘卓承庞赟佶...
    72-84页
    查看更多>>摘要：研究了氢气中的杂质氧气对Mg80Ni16-xAl,Y4(x=2,8)合金储氢性能的影响,并对吸/放氢循环后的结构变化进行了表征和分析.结果表明氧气对合金具有显著毒化作用,100次循环后Mg80Ni14Al2Y4与Mg80Ni8Al8Y4合金的容量衰减率分别为49.2％和40.4％.合金在含氧气下循环后形成了大量MgO,有效储氢相的大幅降低是导致储氢能力下降的主要原因.此外,虽然氧化未对吸氢动力学造成影响,但表面氧化层抑制了合金的放氢能力,也是导致合金可逆储氢容量降低的重要因素.Mg80Ni8Al8Y4合金由于更高的Al含量有利于形成致密的Al2O3氧化层,对抗氧气毒化能力有一定改善.在纯氢条件下对毒化合金进行了多次吸/放氢处理,即再活化,结果表明再活化对毒化合金的作用不大,合金的可逆吸氢能力无法恢复.

    Mg80Ni16-xAlxY4(x=2,4)合金氧气毒化容量衰减恢复

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    基于LabVIEW的自适应循环调压PCT测试系统

    刘健程宏辉陈东雷叶阳...
    85-93页
    查看更多>>摘要：稀土储氢材料是镍氢电池和固态储氢装置不可或缺的主要原材料.而在研发和生产稀土储氢材料过程中,PCT曲线(压力-组成-等温线)是必然测试的性能曲线.针对PCT测试系统自动化测试效率低和操作繁琐等问题,本文设计了一种自适应循环调压的新型PCT测试系统.介绍了该系统的硬件结构设计、基本测试原理、自适应循环调压方法的数学模型和软件结构设计;使用USB-6002数据采集卡进行数据采集,对采集数据的准确度进行了优化;利用LabVIEW软件编写测试程序,设计了合理的自动化测试步骤,降低了操作难度,提高了自动化测试效率.

    储氢材料自动化LabVIEW容量法PCT测试

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    焦耳热烧结工艺仿真设计及GdTaO4陶瓷制备

    吴济安唐供宾陈昆峰薛冬峰...
    94-104页
    查看更多>>摘要：在传统高温固相法无法满足高通量合成和筛选材料需求的实践背景下,可利用超快高温烧结(UHS)方法合成高熔点无机材料.然而,在UHS工艺过程中的导电材料和陶瓷材料的温度难以准确测量.基于有限元仿真和实验分析方法,开展了对UHS工艺温度、时间、加热元件设计的研究.仿真与实验结果表明,碳毡的温度场分布不对称,0和0.2 mm间隙的GdTaO4陶瓷上表面中心温度相差约440 K.最后,不同尺寸的碳毡温度场仿真结果表明,设计合适尺寸的导电材料有利于提高传热效率和陶瓷表面温度均匀性.

    有限元仿真超快高温烧结工艺焦耳热稀土正钽酸盐陶瓷烧结

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