期刊,稀有金属 2024年卷9期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

稀有金属

主　　编：屠海令

出版周期：双月刊

国际刊号：0258-7076

电子邮箱：xxsf@grinm.com

电　　话：010-82241917

邮政编码：100088

地　　址：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

Ti元素掺杂对多层Ti-DLC薄膜结构及性能的影响

薛伟李超吴帅马国佳...

1215-1226页

查看更多>>摘要：在严苛的海洋环境下，传统类金刚石(DLC)薄膜作为防护涂层时由于磨损及腐蚀失效等问题，严重影响海洋工程装备的可靠性和服役寿命。为改善薄膜的耐磨耐蚀性能，采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢基体上制备Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜。通过扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、纳米压痕及电化学等测试方法，研究了不同Ti元素掺杂含量对薄膜形貌和结构以及力学性能和耐磨耐蚀性能的影响规律。结果表明，Ti元素的掺杂有利于减小薄膜表面团簇颗粒的密度及尺寸，所制备的Ti-DLC薄膜表面致密且无明显缺陷。当掺杂的Ti元素含量为5。10％(原子分数)时，由于薄膜中sp3碳含量最高使得Ti-DLC薄膜表现出最优异的力学性能和耐蚀性能。同时，Ti元素的掺杂还可显著提高薄膜的耐磨性。因此，通过多层结构设计与Ti元素掺杂相结合的方式可有效改善DLC薄膜耐磨耐蚀性能，进而提升薄膜在海洋环境下的长寿命化服役性能。

关键词：

类金刚石(DLC)薄膜元素掺杂摩擦磨损耐腐蚀性

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万方数据

Ce含量对单合金RE2Fe14B中磁体磁性能、微观结构和耐腐蚀性能的影响

郭子振刘卫强陈昊杨天元...

1227-1234页

查看更多>>摘要：基于单合金工艺开发高性能的含Ce烧结磁体仍然是一个瓶颈问题。此外，单一Ce含量变化对单合金含Ce烧结磁体耐腐蚀性能的影响尚不清楚。采用单合金工艺制备了Ce/TRE(TRE=total rare earth)含量分别为30％，35％和40％的3种烧结磁体，其成本与相近最大磁能积(BH)max的商用N档烧结钕铁硼磁体相比降低了33。7％～41。1％，并且Ce/TRE含量为30％和35％的磁体具有与N40和N38商用烧结钕铁硼磁体相当的室温磁性能。观察了3种烧结磁体的微观结构，并在多种腐蚀条件下对磁体的耐腐蚀性能进行了研究，结果发现:随着磁体中Ce含量的增加，REFe2相含量随之增多。REFe，相与传统富RE相相比，Fe浓度更高，化学稳定性更好，并且REFe2相成团块状聚集分布，这使得晶界相连续性变差。一方面晶界相连续性变差使矫顽力(Hcj)降低，磁性能变差;另一方面在磁体晶界相连续性变差导致腐蚀通道受阻和REFe2相的综合影响下，随Ce含量增加，烧结磁体在高压加速腐蚀环境、中性盐雾环境中以及电化学腐蚀测试条件下表现出更好的耐腐蚀性能。实验结果为解释磁体Ce含量与磁体磁性能和耐腐蚀性能间的关系提供了参考。

关键词：

单合金含Ce烧结磁体磁性能微观结构耐腐蚀性

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Mg/Ti-Cr-V复合储氢材料批量制备与服役条件下热导率研究

张力宇李志念叶建华王树茂...

1235-1244页

查看更多>>摘要：掌握储氢材料床在服役条件下的热导率性能是准确计算预测固态储氢装置吸/放氢动态响应特性的基础。采用原位氢化反应球磨法实现了Mg-3％Ti0。16Cr0。24V0。6(质量分数)复合储氢材料200g级的批量制备，采用Sievert's体积法测定了复合材料的吸/放氢动力学性能，并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和激光粒度法对复合材料物相组成、显微形貌和颗粒粒度分布进行表征。将氢化态的Mg-3％Ti0。16Cr0。24V0。6复合储氢材料(MH)与一定比例的膨胀石墨(EG)混合，采用单轴模压制备Φ40 mm的MH/10％EG储氢模块，利用瞬态平面热源法测定储氢模块在不同气氛、氢压、温度和氢含量下的热导率。结果表明随着球磨时间的增加，Mg-3％Ti0。16Cr0。24V0。6复合材料的吸/放氢动力学和容量明显提高，颗粒不断细化，并且在球磨40 h后基本氢化完全，最终产物的物相组成主要为β-MgH2，γ-MgH2和Ti0。16Cr0。24V0。6Hy(y=0。3～1。2)，通过同化球磨工艺可以保证产物的批次稳定性，其在300℃对0。1 MPa的放氢量在6。8％～6。95％之间。在压实后的储氢模块中EG沿垂直于压制方向呈层状排列并形成导热通路，在室温和0。1 MPa氢压下热导率可达6。66 W·m-1·K-1。Mg-3％Ti0。16Cr0。24V0。6/10％EG(MH/EG)储氢模块在氢气气氛中具有较高的热导率，且热导率随压力的提高呈对数增大的趋势，随温度的升高呈线性减小趋势。MH/EG储氢模块在放氢时，热导率呈先轻微增加，当放氢量在3％左右时后显著增大至基本稳定的值。给出了MH/EG储氢模块热导率与温度、氢压和氢含量等服役条件关系的经验公式，并探讨了相应的机制。

关键词：

镁基储氢材料热导率瞬态平面热源法服役条件

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少量WC增强铜基材料的热压烧结及热轧强化

夏伟怡卓海鸥尧佳慧陈娜...

1245-1254页

查看更多>>摘要：通过真空热压烧结工艺制备出l％WC/Cu和2％WC/Cu复合材料，并研究了烧结温度对复合材料显微组织形貌、物理性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高，WC/Cu基烧结块体的相对密度、电导率、导热系数以及维氏硬度逐渐上升。热压烧结温度达到1050 ℃时，1％WC/Cu和2％WC/Cu复合材料甚至都能达到全致密，且随着热压烧结温度的升高，复合块体电导率、导热系数的变化趋势与其相对密度的变化趋势呈一定的同步性。此外，对1050 ℃热压烧结温度下的复合材料块体进行热轧复合，透射电镜(TEM)形貌分析表明热轧后奥罗万(Orowan)强化机制下的位错塞积效应得以充分发挥。最终制备的l％WC/Cu试样的抗拉强度达到407 MPa，维氏硬度达到HV 126。6，电导率仍能保持99。1％IACS;制备的2％WC/Cu试样的抗拉强度达到405 MPa，维氏硬度达到HV 124。1，电导率仍能保持99。1％IACS。

关键词：

WC/Cu基复合材料真空热压烧结Orowan机制热轧复合

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万方数据

镓基液态金属动态流变行为探究

谭力笳杨昭李斌程德旭...

1255-1262页

查看更多>>摘要：通过研究共晶镓铟锡合金Ga66。7In20Sn13。3(质量分数)的动力粘度，探究了被氧化和未氧化镓基液态金属的流变行为。根据镓基液态金属高表面张力、高密度和低粘度的特点，采用旋转外筒和高密度钼制转子，测量了镓基液态金属在0～120s-1条件下的动力粘度。结果表明该镓基液态金属表面氧化时流变特性近似呈现出非牛顿假塑性流体特征，流变关系为τ=27。37γ0。69(τ为剪切应力，γ为剪切速率)，在高剪切速率下粘度稳定在7。27 mPa·s左右;未氧化时镓基液态金属呈现牛顿流体特征，流变关系为τ=4。51γ+4。08，粘度为4。51 mPa·s左右。氧化后镓基液态金属出现的剪切稀现象主要是由呈现弹性的氧化镓薄膜造成的。

关键词：

镓合金液态金属粘度流变特性旋转法

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表面活性剂对水热-煅烧法制备的钴酸镍微观结构及电化学性能的影响

于翔王碧侠李斌德牛鹏宇...

1263-1273页

查看更多>>摘要：采用水热-煅烧法，以硝酸钻和硝酸镍作为原料，在泡沫镍上合成钻酸镍。为改善钻酸镍材料的分散性和形貌，使用不同类型的表面活性剂，包括聚乙二醇(PEG)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及十二烷基硫酸钠(SDS)，研究了表面活性剂添加对所合成材料微观结构及其作为超级电容器电极材料电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)以及比表面积(BET)对材料进行表征，确定材料的组分和微观形貌;采用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法(GCD)以及交流阻抗法(EIS)对材料的电化学性能进行分析。结果表明，表面活性剂的加入均对材料的微观结构以及电化学性能有一定的提升，且对纳米材料有结构导向作用，其中SDS可以通过与溶液中镍、钴离子形成晶核，控制纳米线生长，添加SDS制备出的钴酸镍具有规则整齐、密集的纳米线结构，且纳米线的团聚减少，比表面积和孔体积最大，这种结构有利于氧化还原反应的进行，从而提高材料的电化学性能。电化学测试结果表明，使用SDS制备的钴酸镍电化学性能最优，与未添加表面活性剂的试样相比，比电容从352F·g-1提高至1102F·g-1 在20A·g-1的大电流下循环1000次后电容保持率为84％。

关键词：

钴酸镍水热-煅烧法微观结构表面活性剂电化学性能

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镍基单晶高温合金氧化行为研究现状与展望

杨洪赐樊江昆宋岳林李佳煜...

1274-1291页

查看更多>>摘要：镍基单晶高温合金广泛应用于先进航空发动机以及燃气轮机涡轮叶片的制造，但航空事业的发展对高单晶高温合金的承温能力提出了更高的要求，使得高代次合金中难熔元素含量增加，氧化行为更加复杂，其耐高温氧化能力及服役寿命面临巨大挑战。从高温氧化行为角度回顾了近年来单晶高温合金的研究现状，重点介绍了合金的氧化热/动力学特征以及氧化膜的演变行为，总结了服役温度、合金成分、偏析行为、应力加载、各向异性以及表面粗糙度等众多因素的影响规律及作用机制，旨在为提高合金抗氧化性能改善提供参考。镍基单晶高温合金在服役过程中能否形成致密均匀、连续且不易脱落的氧化铝层，直接决定了合金的抗氧化性能的强弱。最后，根据对现有研究成果的分析讨论，总结了单晶高温合金氧化行为研究面临的挑战，并对未来单晶高温合金高温氧化领域可能的研究方向作了展望。

关键词：

镍基单晶高温合金高温氧化元素扩散各向异性

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高熵合金耐腐蚀性能研究进展

陈姝妍袁军涛朱世东苏锋...

1292-1305页

查看更多>>摘要：传统合金已难以满足越发苛刻的服役环境要求，而高熵合金具有高强度、高硬度、高韧性和优异的耐蚀性等独特性能，应用前景广阔。简述了高熵合金的历史沿革，综述了高熵合金腐蚀行为研究现状，探讨了合金成分、微观结构、热处理与工况环境等主要因素对高熵合金腐蚀行为的影响，归纳了高熵合金在石油天然气钻采、石油炼化以及放射性工业领域的应用现状。高熵合金作为·种新型材料，其材料特性和功能特性较传统合金具有先进性;设计、制备过程中，通过调控合金元素成分、比例及制备、处理方法，均能影响合金性能，其中合金元素是影响合金耐蚀性能的主要因素(影响合金的相结构、微观结构)。尽管目前高熵合金按需设计和处理已经成为高熵合金发展的主流方向，且在试验阶段已展现出卓越的应用价值，但缺乏在实际工况环境中的应用。最后，从高熵合金的设计方法、制备工艺等方面对高熵合金腐蚀与防护等实际应用问题等进行了展望，以期为高熵合金在含苛刻腐蚀介质环境中的安全应用提供新思路。

关键词：

高熵合金耐蚀性能腐蚀机制合金元素热处理

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WO3基复合材料在光催化领域的应用与研究进展

张雪董庆峰孙彦东张子琪...

1306-1321页

查看更多>>摘要：光催化作为一种新兴的绿色能源转换技术受到国内外关注。该技术利用半导体光催化剂将太阳能转换为可直接利用的化学能，在环境污染物净化和清洁能源开发等方面展现出了巨大应用潜力。为了获得更高的转换效率，围绕材料催化机制和结构改性的研究成为了物理化学、材料科学和环境化学等学科的热点课题。在众多半导体材料中，三氧化钨(WO3)因具有良好的可见光响应能力以及优异的价带空穴氧化性能而备受光催化领域研究者青睐。目前，基于WO3构建的光催化体系已有大量报道，其应用范围涉及多个领域。为了推动wO3基光催化体系发展，同时为同行提供参考，针对近年来WO3基半导体复合材料在光催化领域的应用和研究进展进行了归纳整理。从WO3自身结构特性出发，围绕复合材料制备方法以及复合材料结构特征与性能之间构效关系两大热点问题进行总结评述，最后重点阐述了现有WO3基半导体复合光催化剂在分解水产氢、CO2还原、固氮以及污染物去除等领域的应用现状，并对其发展前景提出了展望。

关键词：

WO3复合材料光催化CO2还原析氢污染物降解

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万方数据

铝电解废阴极碳无害化处理及资源化利用现状

张迪许磊许张彪申士富...

1322-1334页

查看更多>>摘要：废阴极碳(SCC)是铝电解槽拆解过程中产生的固体危险废弃物，大规模的废阴极碳中含有丰富的碳质组分和氟化物，作为重要的二次资源具有较高的回收冉利用价值和绿色环保意义。然而较高的技术要求和处理成本、大宗处理量以及回收再利用领域等难题，限制了铝电解废阴极碳的工业化处理和资源化回收利用的推广，发展高效、低成本、高利用价值的处理方法具有重要意义。介绍了近年来铝电解废阴极碳的无害化处理的技术方法、工艺特征和发展现状，以及废阴极碳的资源化利用途径和增值化发展方向，如制备锂电池电极材料、合成碳化硅以及作为还原剂回收有价金属等，可对铝电解废阴极碳无害化处理及资源化利用提供技术参考。

关键词：

废阴极碳(SCC)资源化回收利用无害化处理高温焙烧工艺化学浸出

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