首页期刊导航|稀有金属
期刊信息/Journal information
稀有金属
稀有金属

屠海令

双月刊

0258-7076

xxsf@grinm.com

010-82241917

100088

北京新街口外大街2号

稀有金属/Journal Chinese Journal of Rare MetalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以稀有金属材料研究、开发和冶炼为特色的大型综合性双月刊，由国家有色金属工业局主办，北京有色金属研究总院承办。是中文核心期刊，主要报道稀有金属、贵金属、稀土金属及镍、钴等有色金属在材料研制、合金加工、选矿、冶炼、理化分析测试等方面的最新科研成果及应用，同时还报道超导材料、半导体材料、复合材料、陶瓷材料、纳米材料、磁性材料等新材料的研究开发及应用。在稀有金属领域享有较高的学术水平和权威性。
正式出版
收录年代

    氧化介质对锆合金高频氧化膜的形成及性能影响

    罗傲然连利仙刘颖
    913-921页
    查看更多>>摘要：在空气、纯氧和原子化氧气3种介质下，利用高频氧化技术对锆合金管进行了氧化处理，对比研究3种介质对氧化膜形成过程、微观结构和性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、背散射电子(BSE)分析和透射电镜(TEM)对氧化膜的显微结构进行表征，重点分析原子化氧气条件下氧化膜的形成机制，并通过原位微/纳米力学测试系统和高温高压水腐蚀试验分别对氧化膜的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能进行评价。结果表明:在3种氧化介质下形成的氧化膜连续均匀，主要由大量的单斜相氧化锆(m-ZrO2)和少部分四方相氧化锆(t-ZrO2)组成。其中在原子化氧气条件下获得的氧化膜层最厚，TEM显示外层氧化膜主要为单斜等轴晶粒，随着氧化的进行，压应力逐渐增大，在氧化膜中部区域出现了单斜柱状晶，而在氧化膜/金属界面由于压应力最大从而稳定了四方等轴晶粒。同时，在3种介质下形成的氧化膜纳米硬度和耐磨性与原样相比都有很好的改善，其中原子化氧气条件下形成的氧化膜纳米硬度比原样提高约700％，磨损体积降低约60％。抗腐蚀能力也有明显提高，原子化氧气下的腐蚀增重最低，比原样降低约90％。

    锆合金高频氧化氧化膜组织结构性能

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    微量AlFeCuTi多元合金对Al-7Si合金微观组织及其力学性能的影响

    王凯龙王平波张岩乔朝勃...
    922-932页
    查看更多>>摘要：采用真空电弧熔炼炉制备了 AlFeCuTi多元合金(原子比为1∶1∶1∶1)，研究AlFeCuTi中间合金添加含量(0。3％和0。5％，质量分数)对Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当Al-7Si合金中添加0。3％的AlFeCuTi多元合金时，初生α-Al从粗大的树枝晶被细化为细小的等轴枝晶，其平均晶粒尺寸从218 μm减小到53。6 μm;二次枝晶臂间距(SDAS)从25 μm减小到8。2 μm;共晶Si组织从粗大的针片状被变质为细小的粒状和短片状，其平均长度从34。8 μm减小到8。9 μm，平均宽度从4 μm减小到0。85 μm。然而，进一步增加AlFeCuTi中间合金的添加量到0。5％时，α-Al和共晶Si组织没有进一步被细化，反而出现了粗化现象，但是比未变质组织要细小。拉伸测试结果表明:当Al-7Si合金中添加0。3％的AlFeCuTi中间合金时，抗拉强度(σb)和延伸率(δ)由未变质前的162 MPa和3％分别提高到190 MPa和6。5％。然而，当AlFeCuTi中间合金的添加含量增加到0。5％时，由于过变质现象的产生，导致合金力学性能下降。

    Al-7Si合金AlFeCuTi多元合金初生α-Al共晶Si力学性能

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    Fe基非晶涂层微结构与摩擦磨损行为研究

    臧勃林杨延格曹京宜殷文昌...
    933-943页
    查看更多>>摘要：分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和大气等离子喷涂(APS)工艺制备了 Fe57Cr15Nb4B20Si4非晶合金涂层，并对其工艺适应性、微观组织结构和不同温度下摩擦磨损行为进行了系统研究。结果表明，HVOF和APS制备的Fe57Cr15Nb4B20Si4非晶涂层与基体结合良好、组织均匀、无明显裂纹等缺陷。两种喷涂工艺制备的Fe基非晶涂层具有相似的相结构特征，但APS涂层非晶相含量显着高于HVOF涂层，且对APS工艺参数较为敏感，表现出非晶相随喷涂功率和距离的增大而增加的趋势。而Fe57Cr15Nb4B20Si4合金对于HVOF工艺具有相对较好的适应性，涂层中非晶含量并未随喷涂工艺参数改变而发生显着变化。在往复式摩擦磨损形式下，随着环境温度升高，两种工艺制备的Fe基非晶涂层的摩擦系数与磨损率先上升后下降。在室温条件下，Fe基非晶涂层以磨粒磨损和疲劳磨损为主，随着温度升高，两种磨损失效形式加剧的同时氧化磨损倾向增大，摩擦系数和磨损率均升高，而400℃时，涂层表面快速生成的连续氧化膜有效降低了涂层磨损，氧化磨损和疲劳磨损占主导，摩擦系数与磨损率显着下降。

    Fe基非晶涂层超音速火焰喷涂(HVOF)大气等离子喷涂(APS)微观组织结构摩擦磨损

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    Rh/N-SBC纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解产氢性能研究

    李贵李蓉刘勇许立信...
    944-954页
    查看更多>>摘要：氨硼烷(AB，NH3BH3)作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂，从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体，负载活性组分Rh，低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等一系列表征手段对催化剂进行表征，并探究其对催化AB水解产氢的性能的影响。结果表明，N-SBC的微观形貌呈现出片状结构，金属Rh被成功负载到N-SBC上。此外，金属Rh的负载量为0。4％时，催化剂催化活性最大。经过计算得出Rh/N-SBC催化AB水解产氢反应的转化频率(TOF)值最高可达4213。7 min-1，活化能为55。7 kJ·mol-1。循环5次后，催化活性依然保持良好，表明其拥有良好的稳定性。这种优异的催化性能可归因于碳材料中掺入N元素有效改变了载体的电子结构，显著改善催化剂催化AB的水解产氢性能。

    铑催化剂氨硼烷(AB,NH3BH3)水解产氢氮掺杂碳材料

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    ZnCr2O4(111)表面合成气选择性加氢反应机制的理论研究

    刘慧慧来壮壮魏呵呵王志强...
    955-964页
    查看更多>>摘要：尖晶石相ZnCr2O4作为CO/CO2加氢反应的重要催化材料，其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。首先计算了最稳定的ZnCr2O4(111)表面H2物种的活化，结果表明H2分子在ZnCr2O4(111)表面异裂解离产生的Zn-H和O-H物种比H2均裂解离产生两个O-H物种更加容易，且H2通过异裂解离可以有效产生高活性的Zn-H物种，这主要归因于ZnCr2O4(111)表面Zn物种具有灵活的3d轨道，同时由于Zn3d轨道具有较高的对称性，因此有利于H负物种的稳定。最后，研究了ZnCr2O4表面CO选择性加氢的反应机制，发现Zn-H物种进攻CO分子的Cδ+/Oδ-生成COH或HCO物种能垒均比O-H物种作为氢源产生相同的关键中间物种能垒更低，说明Zn-H物种是CO选择性加氢反应具有高活性的关键物种;其次，还可以发现Zn-H物种活化CO产生HCO物种能垒最低，表明Zn-H物种对CO选择性加氢反应也体现出较高的活性。实验结果可为Zn基合成气选择性加氢催化材料的理性设计提供一些指导。

    ZnCr2O4(111)氢负物种合成气选择性加氢密度泛函理论

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    原位构筑聚糠醇SEI膜用于稳定锌负极的机制研究

    匡玲瑶乔双王倩王星敏...
    965-975页
    查看更多>>摘要：水系锌离子电池(AZIBs)由于锌金属含量丰富，安全性更高，被认为是锂离子电池很有潜能的替代品。但由于锌负极的无宿主性以及不均匀的剥离/电镀，且在水系电解液中锌表面存在腐蚀、钝化以及析氢等问题显著影响了水系锌电池的库伦效率以及循环稳定性，这也阻碍了 AZIBs的进一步推广应用。通过催化糠醇在锌箔表面原位聚合形成一层致密平滑的聚糠醇(PFA)固液界面膜(SEI膜)，从而阻碍锌负极被腐蚀以及抑制锌枝晶生长，有效地提升了锌负极的循环稳定性。在最佳SEI膜厚度(20μm)下，Zn@PFA负极在1mA·cm-2的电流密度下能稳定循环553 h，明显高于纯锌负极的76h，此外，Zn@PFA与V2O5正极组成的全电池在1。0 A·g-1电流密度循环200圈后，可逆容量仍高达100 mAh·g-1，也优于裸锌负极与V2O5正极组成的全电池。为实现锌负极稳定循环提供了一种简便且可大规模化操作的策略。

    锌负极防腐蚀锌枝晶聚糠醇(PFA)人工固液界面膜(SEI膜)

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    电磁铆接初始温度对TB2铆钉绝热剪切变形的影响

    姚钰杰邓将华范治松卢圳彬...
    976-988页
    查看更多>>摘要：为提高电磁铆接接头质量，在210 V放电电压下分别对20 ℃和加热到100，200和300 ℃的TB2铆钉进行电磁铆接工艺试验，并对铆钉镦头微观组织进行观察，分析绝热剪切带内微观组织演变及剪切带的形成机制。结果表明，随着初始温度的升高、铆钉的变形量增加，当温度达到300℃时，TB2铆钉最大变形量接近58％，相比于20℃时提高了20％。观察到绝热剪切变形过程中剪切带经历萌生、扩展到断裂3个阶段，初始温度的升高会延缓剪切带的出现，剪切带的宽度受温度和变形量两个因素的影响。从过渡区域到剪切带中心方向上的位错密度逐渐降低，拉长的大晶粒内存在位错胞，随着变形量的增加，大晶粒逐渐破碎成等轴纳米级晶粒，符合旋转动态再结晶晶粒形成的特征。

    TB2钛合金电磁铆接绝热剪切带旋转动态再结晶

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    钒钛磁铁矿煤基还原熔分及钒回收率优化试验

    杨双平何少红王苗赵永喆...
    989-998页
    查看更多>>摘要：以新疆葱岭钒钛磁铁矿为原料，焦炭为还原剂，开展了造球、金属化焙烧和还原熔分试验，在此基础上探究了影响钒回收率的因素(碱度、配碳量和熔分温度)。结果表明，生铁中的钒含量随着碱度和熔分温度的升高而增加，钒回收率随着配碳量、碱度和熔分温度的增高呈先增大后降低的趋势。提高碱度，渣中的复杂阴离子结构被破坏，钒回收动力学改善。当碱度过大时，渣中生成辉石族低熔点化合物，生铁质量下降，造成钒回收率降低。当熔分温度高于1500℃，配碳量高于15％时，渣中生成了尖晶石、钛酸钙等高熔点化合物，不利于渣铁分离。钒钛磁铁矿煤基还原熔分的最佳参数为:碱度为1。2，总配碳量为15％，熔分温度为1500 ℃，在此条件下渣铁分离效果较好，钒元素几乎都以金属钒的形式固溶在生铁中，钒回收率达98。07％。

    钒钛磁铁矿钒回收率碱度配碳量熔分温度

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    双相氢分离合金膜研究进展

    朱一凡李自来杨波史晓斌...
    999-1013页
    查看更多>>摘要：传统制氢成品往往含有不同程度的杂质气体，氢分离提纯已成为生产高纯氢的重要环节，膜分离技术具有环境友好、经济可行、适应性强等优点。从氢分离膜的种类、分离机制和制备方法出发，综述了双相氢分离合金膜研究进展，介绍了金属固溶体和氧化物颗粒分别作为第二相类型的研究进展，接着引出双相氢分离合金膜的制备工艺，论述了普通铸造的特点、局限和进展，总结了定向凝固工艺对显微组织、透氢性能和抗氢脆性能的影响，在此基础上总结对比了常用氢分离纯金属以及不同工艺处理的双相合金氢渗透性能。最后指出，双相氢分离合金膜具有较高的催化性能、合理的渗氢性能和良好的耐久性能，具有很好的应用前景，发展潜力很大。通过进一步调整合金元素含量和控制相组成，可以获得综合性能优良的氢分离合金膜，有望成为未来分离提纯氢气的可靠材料。

    氢分离合金膜双相合金定向凝固

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    层状高镍正极材料界面问题现状及分析

    冯航孙艳霞马路祥董生德...
    1014-1026页
    查看更多>>摘要：锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、高功率和生态友好性等优势，已大规模应用于消费类电子、乘用车、商用车和储能等领域。在当前的锂离子电池系统中，正极材料是锂离子的来源，相较于磷酸铁锂，钴酸锂，锰酸锂正极材料，层状高镍正极材料因其理论比容量高、工作电压高、良好的循环性能和倍率性能等优点而备受关注，但该材料存在严重的界面不稳定性导致其循环性能和倍率性能不佳，制约了其推广应用。结合近几年的研究报道，介绍了高镍材料的结构变化机制以及脱嵌机制、表/界面化学反应和材料的失效模式，重点介绍了层状高镍材料的表面性质及不同组分之间的界面反应机制及对正极材料电化学性能的影响，总结对比了当前关于高镍材料改性的方法和成果，最后对高镍材料的表面改性和电解液界面构筑方面进行了总结，旨在为提升该材料的性能的相关研究提供参考。

    锂离子电池高镍材料界面问题材料改性

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据