国产第三代低成本低含铼单晶DD90详细数据
54.镍基单晶高温合金的发展概况
镍基单晶高温合金的发展概况镍基单晶高温合金的发展概况黄爱华1,崔树森1,王少刚1,杨胜群1,刘秀玲2,于兴福1(1.沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳110043;2.沈阳铸造研究所,辽宁沈阳110022)摘要:论述了单晶高温合金的制备方法,凝固过程的控制。
概述了单晶高温合金的发展历程以及合金成分的发展。
最后介绍了我国高温合金的发展状况。
关键词:镍基单晶高温合金;制备方法;合金成分高温合金由等轴晶经历了定向柱晶发展到单晶,既是发动机工作温度不断提高的要求,也是凝固技术持续发展的结果。
镍基单晶高温合金通常划分为五代,早期研制的单晶合金称为第一代单晶合金[1],随着铼(Re)元素的引入,第二代和第三代单晶合金[2]相继出现,近期开始在单晶合金中加入元素钌(Ru),从而研制出第四代至第五代单晶高温合金。
镍基高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、发电、机床、石油和化工等工业领域,在航空发动机上主要用于制作热端部件,如涡轮工作叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室和压气机等部件。
在整个高温合金领域中,镍基高温合金占有特殊重要的地位,与铁基和钴基合金相比,镍基合金具有更好的高温性能,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,可以说,镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展,也决定了航空工业的发展。
采用定向凝固技术制备出的单晶合金,其使用温度已接近合金熔点的90%,成为当代先进航空发动机热端部件不可替代的重要结构材料。
1情况介绍铸件形成定向柱晶组织必须具备两个条件,一是热流必须垂直于晶体生长的固液界面单向流动;二是固液界前方的液体中没有稳定的晶核。
Bridgman法就是一种广泛应用的由高温熔体生长单晶的方法。
单晶和定向柱晶凝固过程的唯一差别是单晶必须是由一个晶核长大而成的。
获得单一晶核的方法通常有两种:即选晶法和籽晶法,两种方法各有优缺点、互相补充。
(1)螺旋生长法制备单晶的基本原理(图1,图2),众多晶粒在经过螺旋形的单晶选择器后,只剩下生长最快的一个晶粒,从而形成单晶。
含铼镍基单晶高温合金在900℃的循环氧化行为
Co t iig Rh nu i ra 0 ℃ n ann e im nAi t 0 9
HAO n - i L . o g, Qig we , U Xu d n GUO . n MA uWU W ANG i Ce a , Sh . , Je
( q ime t n i eigC l g , h n a gL o gUn est, h n a g1 0 5 , i nn , ia Eu p n gn r ol e S e y n i n i ri S e y n 1 9 L o i Chn ) E e n e g v y 1 a g
treo iel esfr eal cu igteo tra e o s t f i AI n ( , o) r 4 he x y r m i t l yi l n ue y r n i so O, 2 a d Ni d a o nh o n d h l c s N O3 C C2 0
Ab ta t Bym e n f sr c : a so SEM 。 XRD a d ED n AX,h i e p r t r y l xd t n b h vo fte t e hght m e au e c ci o ia i e a ir c o o h sn l— rsa - a e s p r l yc n ann h nu a 0 ℃ I i wa n e t ae . s l h w ige cy t l b s u e al o t iig r e im t9 0 Ni o n ar siv si t d Re ut s o g s t a h ia xd t n rt r e n h ih S a d g i c u s at r aey I h ie e t h t e i t I ia i a e i I g a d t e weg tI n an o c r l n t l t e df r n t ni o o Sa oS e n sa e ft e o ia in h xd t n ie is d e o b y p r b i a tg s o h xd t ;t e o ia i kn t o s n to e a a ol lw.An o vo s o t ie o o c c b iu u sd o ia ina d it ra xd t no c r u igt ehg m p r t r xd t n Af r xdz da 0 ℃ . xd t n e n l ia i c u sd r iht o n o o n h e e a u eo ia i . t iie t 0 o e o 9
国产第三代低成本低含铼单晶DD90详细数据
镍基单晶高温合金是近几十年来在少数发达国家中采用单晶技术生产的新型材料,该材料用做航空发动机叶片,可显著提高发动机的工作温度和发动机功率,对航空工业产品的更新换代具有重要的意义。
多年来人们在合金成分设计,冶金工艺,单晶制备,晶体缺陷及蠕变机制等方面进行了大量的研究工作,研究成果层出不穷。
到目前为止,已经有五代单晶高温合金相继问世。
而我国在单晶高温合金的研制方面,还处于落后状态。
单晶高温合金的高强度是多种强化机制和多种元素共同作用的结果。
因此,单晶合金成分、工艺的改变对合金的组织与力学性能的关系的影响是一个较为复杂的问题。
本工作的试验材料主要选用正在研制的低含徕的第三代单晶高温合金DD90,该合金具有高强度、低成本的特点。
研究其组织与性能之间的关系不仅可以为合金的研制提供直接图3.5为DD90合金在1320℃/4h,AC处理条件下的显微组织。
从图中可以观察到1320℃时合金在共晶区产生初熔。
由此可以确定合金初熔点为1320℃。
经过标准热处理后DD90合金在各种试验条件下的持久性能数据列于表3.4中。
可以看出:无论是在高温还是较低温度下,合金都具有较高的延伸率,说明该合金具有较好的塑性。
将试验所得的持久寿命的数据与典型第二代单晶高温合金CMSX-4的持久寿命比较发现,在几种持久条件下DD90持久性能远高于典型第二代单晶高温合金CMSX一4国外单晶合金的发展第一代:PW A1480 美F100-220ReneN4 美F110-129 CFM56-5SRR99 英RB211 RB199AM3 法M88-2ЖС32俄АЛ-31Ф第二代:PW A1484 美 PW4000系列V2500ReneN5 美 GE90CMSX-4 美 EJ200 RB211ЖС36俄 2%Re,不含Ta,持久强度却能达到第二代水平,原因之一就是加入稀土元素。
第三代:ReneN6 美CMSX-10 美(两种牌号铼的含量最高分别达5.6%、7%,难熔元素的总含量(Re、Ta、W、Mo)高达20%)TMS-75 日 Re含量5%第四代:RR3010 英 TrentTMS-138 日 2%RuMC-NG 法 4%Ru第五代:TMS-162 日 Ru含量6%1.高温合金高温合金是随着航空航天技术的发展需要而发展起来的一种高温结构材料,经过几十年的发展,各国均建立了各自的高温合金系列,主要用于发动机的涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室等。
基于不同代次镍基单晶高温合金900 oC下氧化行为对比的Re元素作用分析
摘 要:本文分别选用典型一代、二代、三代单晶镍基高温合金作为研究对象,研究其在900 oC恒温氧化下的氧
化行为。通过 X射线衍射( X R D),扫描电子显微镜(SE M)和能谱(E DA X)等手段对合 金氧化产物,不同氧化阶
段的形貌和化学成分变化进行研究。研究结果表明:第一代0Re高温合金的氧化层结构与第二代3Re高温合金、
中图分类号:TG172.3
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2020ffect Analysis Based on Comparison of
Oxidation Behaviors of Different Generation Nickel-based Single Crystal Superalloys at 900 oC
第三代7Re高温合金的氧化层结构不同,且其富Ti外氧化层易脱落,第二代3Re高温合金的氧化层表面最致密。
第一代0 Re高温合 金中Ti /A l较高,Ti 在氧化过程中快速扩散 破坏A l 2O3氧化层结构,γ'相中Ti /A l比更高更易氧 化。第二代3Re高温合 金中Re 含量较低,氧化过程中产生的少量Re2O7挥发未能完全破坏A l 2O3保护层。第三代 7 Re高温合 金中Re/A l较高,大量易挥发性Re2O7引起 A l 2O3氧化层失效,γ相中Re/A l比更高更易发生氧化。在 本文选用的三种合金中含Re量为3wt.%的第二代3Re高温合金的抗氧化性能表现较好。 关键词:镍基单晶高温合金 含铼量 900oC高温氧化行为 对比分析
工业技术 DOI:10.16660/ki.1674-098X.2004-5499-3663
科技创新导报 2020 NO.26
Science and Technology Innovation Herald
铼(Re)在单晶高温合金中的作用
铼(Re)在单晶高温合金中的作用
李嘉荣
【期刊名称】《材料工程》
【年(卷),期】1997(000)008
【摘要】综述了铼(Re)对单晶高温合金显微组织,力学性能,不稳定相及单晶缺陷等的影响,并拽出了今后的研究方向。
【总页数】1页(P3)
【作者】李嘉荣
【作者单位】北京航空材料研究院;北京航空材料研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG132.32
【相关文献】
1.铼含量微量调整对第三代镍基单晶高温合金组织和高温持久性能的影响 [J], 方向;张剑;赵云松;杨振宇;许剑伟;吴庆辉;姜华;骆宇时
2.无铼镍基单晶高温合金的显微组织表征 [J], 庄晓黎;吴红宇;方姣;黄岚;江亮
3.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍基单晶高温合金中钨钽铪铼 [J], 朱天一; 冯典英; 李本涛; 黄辉; 李颖; 巩琛
4.钌和铼对先进单晶高温合金组织稳定性的协同影响 [J], 岳晓岱;李嘉荣;刘世忠;史振学;王效光;董建民
5.热处理对一种低铼二代单晶高温合金组织和持久性能的影响 [J], 张燕;李寒松;鲍俊
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第三代半导体之GaN专题研究报告
第三代半导体之GaN专题研究报告第三代半导体之GaN专题研究报告总结我国GaN产品逐步从小批量研发、向规模化、商业化生产发展。
GaN单晶衬底实现2-3英寸小批量产业化,4英寸已经实现样品生产。
GaN异质外延衬底已经实现6英寸产业化,8英寸正在进行产品研发。
GaN材料应用范围仍LED向射频、功率器件不断扩展。
射频器件方面,GaN受到5G推动。
GaN射频器件衬底主要采用SiC衬底。
Cree拥有最强的实力,在射频应用的GaNHEMT、尤其是GaN-on-SiC技术方面,该公司处于领先地位,远远领先日系厂商住友电工和富士通。
国内主要的厂商是海威华芯、三安集成和华进创威。
功率器件方面,快充将成为最大推动力。
2019年OPPO、小米在新机型中采用了GaN快充器件,随着终端客户积极推进,消费级GaN手机电源市场起量。
除消费电子领域外,欧洲车企积极采纳,车规级GaN充电市场迎来需求增长。
一、GaN产业格局初成,国内厂商加速布局1.1化合物衬底的功率半导体对比•GaN具备带隙大(3.4eV)、绝缘破坏电场大(2×106V/cm)及饱和速度大(2.7×107cm/s)等Si及GaAs不具备的特点。
由于容易实现异质结构,因此在LED、半导体激光器、高频及高功率元器件等领域的应用不断扩大。
1.2GaN结构特性•GaN作为一种宽禁带材料,和硅等传统半导体材料相比,能够在更高压、更高频、更高温度的环境下运行。
从结构上看,Si是垂直型的结构,GaN是平面型的结构,这也使得GaN的带隙远大于Si。
•SiC相比,GaN在成本方面表现出更强的潜力,且GaN器件是个平面器件,与现有的Si半导体工艺兼容性强,这使其更容易不其他半导体器件集成。
•GaN具备带隙大(3.4eV)、绝缘破坏电场大(2×106V/cm)及饱和速度大(2.7×107cm/s)等Si及GaAs不具备的特点。
由于容易实现异质结构,因此在LED、半导体激光器、高频及高功率元器件等领域的应用不断扩大。
EDM和ESM孔对DD32单晶高温合金持久性能的影响
EDM和ESM孔对DD32单晶高温合金持久性能的影响江帆;于金江;娄建新;谢君;孙晓峰【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2018(67)11【摘要】研究了EDM和ESM加工孔对DD32单晶合金在1000℃/280 MPa条件下持久性能的影响.结果表明,两种电加工方式均降低合金的持久性能,特别是明显降低持久伸长率.ESM孔试样的持久寿命和持久伸长率都优于EDM孔试样.EDM 加工孔内表面要比ESM加工孔内表面氧化程度更高,且ESM孔内表面相对于EDM 孔内表面更加密实和光滑.但是,ESM孔和EDM孔内表面都有30μm左右的反应层.多源裂纹在EDM或ESM加工孔周围萌生,并在持久变形过程中向基体内部扩展.【总页数】5页(P951-954,960)【作者】江帆;于金江;娄建新;谢君;孙晓峰【作者单位】中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110016;海军驻贵阳地区军事代表办事处航空发动机办公室,贵州贵阳550014;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110016;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110016;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110016【正文语种】中文【中图分类】TG142.1【相关文献】1.Co含量对DD15单晶高温合金组织和持久性能的影响 [J], 史振学;刘世忠;岳晓岱;王志成;李嘉荣2.热等静压对DD419单晶高温合金组织与持久性能的影响 [J], 李寒松;李金国;孙士江;刁爱民;孙晶霞;杨树林;刘金来;刘纪德;孟杰;王新广3.Al含量对单晶高温合金1100°C长期时效后组织和持久性能的影响 [J], 王旭东;杨忠;刘丽荣4.热处理对一种低铼二代单晶高温合金组织和持久性能的影响 [J], 张燕;李寒松;鲍俊5.铼对单晶高温合金DD32组织的影响 [J], 于金江;李金国;赵乃仁;王志辉;孙晓峰;金涛;管恒荣;胡壮麒因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
简述中国国产第1~5代单晶高温合金
简述中国国产第1~5代单晶⾼温合⾦第⼀代单晶⾼温合⾦:主要有DD2、DD3、DD4 (前三者研制单位:北京航空材料研究院)、DD26与DD26C(中国科学院)、DD402( 钢铁研究总院和南⽅航空动⼒机械公司 )、DD8( 中国科学院⾦属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室 )....等合⾦。
第⼆代单晶⾼温合⾦:DD6与DD398 (北京航空材料研究院)、DD5 (中国科学院⾦属研究所 )另外,国内研制的⽆Re合⾦,如DD99、DD98等,其性能相当于第⼀、第⼆代单晶的⽔平。
中国科学院⾦属研究所发明提供了⼀种⾼强抗热腐蚀镍基单晶⾼温合⾦DD-13,该合⾦的组成成分构成和各成分的质量百分含量为:Cr:10.0~15.0%,Co:8.0~12.0%,Mo:0.5~3.0%,W:3.0~6.0%,Ta:4.0~7.0%,Al:3.0~5.0%,Ti:3.0~5.0%,C:0~0.4%,其余为Ni,6.5≤Al+Ti≤9,Al/Ti≤1。
该合⾦不仅具有优良的抗热腐蚀性能,还具有较⾼的⾼温⼒学性能、良好的组织稳定性。
既可以适⽤于地⾯与舰⽤燃⽓轮机⾼温部件,⼜可以适⽤于航天、航空发动机⾼温部件。
中国科学院⾦属研究所研制提供⼀种⾼强度抗腐蚀镍基单晶⾼温合⾦M09A。
其化学成分为(重量百分⽐):Cr11.0~15.0%,Co8.0~9.0%,Mo1.8~2.2%,W3.5~4.4%,Ta5.0~6.0%,Al4.0~5.4%,Ti2.5~3.5%,B0.004~0.007%,C0.01~0.03%,Ni余量。
该合⾦材料⾼温持久性能好,抗热腐蚀性能优异,组织稳定。
第三代单晶⾼温合⾦:DD9与DD10 ( 北京航空材料研究院先进⾼温结构材料重点实验室 )、DD32、DD33( 中国科学院⾦属研究所⾼温合⾦研究部) 、 DD90( 中国科学院⾦属研究所)第四代单晶⾼温合⾦:DD22 合⾦、中国科学院⾦属研究所发明⼀种⾼强度且组织稳定的第四代单晶⾼温合⾦,其特征在于:按重量百分⽐计,该合⾦的化学成分为:Cr 3~5%,Co 5~12%,W 6~8%,Mo 0.1~2%,Re 4.5~6%,Ru 2 ~4%,Al 5.5 ~6.5%, Ta 6 ~10%,其余为 Ni。
铼钨合金比例
铼钨合金比例
铼钨合金比例是指铼和钨在合金中的比例。
铼钨合金是一种高温、高
强度、高硬度、高密度、耐腐蚀的金属材料,广泛应用于航空、航天、电子、化工等领域。
铼钨合金的性能取决于铼和钨的比例。
一般来说,铼钨合金的铼含量
在5%~30%之间,钨含量在70%~95%之间。
不同比例的铼钨合金具有不同的性能。
当铼含量较高时,铼钨合金的耐腐蚀性能较好,但硬度和强度较低。
当钨含量较高时,铼钨合金的硬度和强度较高,但耐腐蚀性能较差。
因此,在实际应用中,需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的
铼钨合金比例。
例如,在航空航天领域,需要使用高强度、高硬度、高温下稳定性好
的铼钨合金。
一般采用铼含量在5%~10%之间,钨含量在90%~95%之间的合金。
而在化工领域,需要使用耐腐蚀性能好的铼钨合金。
一
般采用铼含量在20%~30%之间,钨含量在70%~80%之间的合金。
此外,铼钨合金的加工难度较大,需要采用特殊的加工工艺和设备。
在制备铼钨合金时,需要先将铼和钨粉末混合均匀,然后通过高温烧
结、热等静压等工艺制备成坯料,最后通过热加工、冷加工等工艺制成成品。
总之,铼钨合金比例是影响合金性能的重要因素,需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的比例。
同时,铼钨合金的制备和加工也需要采用特殊的工艺和设备。
福建成功研发80kg级蓝宝石晶体
福建成功研发80kg级蓝宝石晶体
佚名
【期刊名称】《黄金科学技术》
【年(卷),期】2012(20)3
【摘要】福建鑫晶精密刚玉科技有限公司利用晶体生长设备和顶部籽晶温度梯度技术,于2012年3月成功研制出80 kg级晶体并投入量产。
【总页数】1页(P79-79)
【关键词】蓝宝石晶体;g级;福建;研发;晶体生长设备;梯度技术;投入量
【正文语种】中文
【中图分类】T-1
【相关文献】
1.天通股份:200KG级蓝宝石晶体研发成功 [J],
2.华菱湘钢成功开发80kg级高强度水电用钢 [J], 罗维
3.晶环电子研发成功300kg蓝宝石晶体 [J],
4.浙江晶盛机电股份有限公司再创佳绩--首颗700 kg级超大尺寸蓝宝石晶体生长成功 [J], 欧阳鹏根
5.北方股份公司35吨级矿用自卸车研发成功北方股份公司35吨级矿用自卸车研发成功 [J],
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“盐浴”可延长锂电池寿命
储能方法的研发,进而解决 目 前 电动汽车行业的 “ 电池续航能力焦虑 ” ,通过提高电池 的续 航和充电能力,使 电动汽车在不久的将来真正能与传统汽车抗衡 。 昆士兰科技大学的副教授安东尼 ・ 奥穆兰说,电池厂商很容易采纳这种新 的电池处理方 法 ,只需对现有生产线稍作转换即可 。
2l
走高。 2 0 1 5年 7月 ,美 国铝 业 ( A A)公 司在 不 到 9个 月 的时 间 内,斥 资约 4 3 . 5亿 美元完 成对
英国福瑞盛、 德国 T I T A L和美 国 R T I 国际金属公司的收购 , 迅速布局航空钛合金以及 3 D打 印市场。2 0 1 5年 8月,巴菲特宣布将 以 3 7 2亿美元收购精密铸件 ( P C C)公司,大举进军 航空制造业 。面对来 自资本 巨头的竞争,美铝 ( A l c o a )公司于 9月做出分拆决定,加速向 下游金属服务和加工企业转型, 而该公司于 2 0 1 5 年签署的 9 0 亿美元 的在航空航天领域 的中 长期供货的合同成为其转型的关键 。 2 0 1 5 年 l 2月,比利时苏威公司斥资 5 5 亿美元完成对美国氰特公司的收购,坐上航空 航 天复 合材 料供 应 商 的次席 。受 此影 响 ,赫 氏公司于 2 0 1 6年 1月也 把 一年前 只收购 了一半 的英国 F o r m a x公司全盘买下。此外 ,2 0 1 5 年 7月和 8月,加拿大 A v c o r p 工业公司和英国 Me g g i t t 公 司分 别提 出了对 德 国 S GL旗 下 Hi t c o公 司和英 国科 巴姆 ( C o b h a m)公 司复合 材料 业务 的收购,进一步搅动 了碳纤维复合材料供应链。 新型客机、 直升机 、 无人机和发动机从外观来看 已经难 以找到铝合金身影 ,随着这些型 号 逐步 进入 全速 批产 ,航空 钛合 金 与碳 纤维 复合 材料 用量 还将 继 续增 长 ,这使 得航 空基 础供 应体 系 的 巨变成 为板 上钉 钉 的事情 , 其 结果 很有 可 能是 处于 航空 材料 供应 链底 端 的 四级 供应 商对 行 业 的垄断 程度 反超 金 字塔 顶端 的主承 包 商 , 甚至对 未 来产 品研 制 的话语 权 产生重 要影 响。2 0 1 6年及未来几年,范围更广 的整合、层 次更深的重组,将成为航空制造逐渐告别铝 与钢 、走向钛与碳的历史转变 中的一个重要里程碑。 过去一年, 航空制造 中金属与复合材料的斗争还在继续, 新型铍铝合金、钛铝合金 以及 微晶格镍磷合金和纳米陶瓷镁合金相继问世。 I B C先进 合金 公 司近净 成形 铸 造 的 B e r a l c a s t 材料 在 一定程 度 上 降低 了 F . 3 5的制造 成本 ,
DD6单晶高温合金初熔组织演变机制研究
DD6单晶高温合金初熔组织演变机制研究韩梅;岳晓岱;董建民;谢洪吉;李嘉荣【摘要】分析第二代单晶高温合金DD6在略高于固溶热处理窗口的温度1 330℃下保温的初熔组织演变.结果表明:保温0.5 h后,枝晶间发生明显初熔,并大量形成典型初熔组织,部分初熔组织中心形成显微孔洞;随保温时间延长,初熔逐渐消退并演变为正常合金组织;保温8h后,初熔组织完全消失,仅留下初熔形成的微孔.应用热力学、动力学计算分析试验结果可知:DD6合金在铸态下枝晶偏析显著,枝晶间固相线温度明显低于枝晶干,在略高于枝晶间固相线的温度下保温,初始阶段枝晶间发生初熔;继续保温,元素均匀化程度改善,枝晶间固相线温度升高,初熔组织逐渐消退,最终演变为正常合金组织.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2019(014)003【总页数】6页(P166-171)【关键词】DD6;单晶高温合金;热处理;初熔;微孔【作者】韩梅;岳晓岱;董建民;谢洪吉;李嘉荣【作者单位】北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095;北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095;北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095;北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095;北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TG132.320 引言单晶高温合金因其优异的高温性能,已成为当今先进航空发动机涡轮叶片首选材料[1]。
为获得良好的高温力学性能,单晶高温合金中往往添加多种合金元素。
在定向凝固过程中,Re、W、Mo 等合金元素偏析于枝晶干,而Al、Ta、Nb 等合金元素偏析于枝晶间,导致铸态合金枝晶干和枝晶间的成分和组织均有很大差异,固溶热处理的目的之一是提高合金成分和组织的均匀性,以获得优异的高温力学性能[2-3]。
单晶高温合金的固溶处理一般在γ'相完全固溶温度以上、初熔温度以下的热处理窗口中进行[4]。
铼金属在半导体材料中的用途
铼金属在半导体材料中的用途
铼金属在半导体材料中具有广泛的用途。
首先,铼可以被制成铼薄膜和铼接点,用于集成电路、太阳能电池和发光二极管的制造中。
铼金属的电导性能优良,同时其熔点高,这些特性使其在电子元件的制造中得到广泛应用,如电阻器、电极和连接器等。
其次,铼还被用作合金添加剂。
由于其良好的耐热性和耐腐蚀性,它常被用于制造高温合金和耐腐蚀合金。
这些合金广泛应用于航空航天领域,用于制造发动机涡轮叶片、燃烧室和燃气轮机等关键部件。
此外,铼合金还被用于制造化工设备、石油钻探工具和核能设备等。
改进钼精矿中铼的回收
改进钼精矿中铼的回收王瑞恒;金兆【期刊名称】《有色冶炼》【年(卷),期】1998(27)2【摘要】为改进钼精矿中铼的回收,美国矿务局开发了一套由压力浸出、溶剂革取和离子交换组成的完整工艺。
工业上,铼是从硫化钼焙烧成氧化钼过程中所排放的气体中进行回收的。
因该工艺效率低,所以30%-40%的铼损失掉,而且需要大面积洗气设备才能回收气体SO2。
美国矿务局研究人员指出,当硫化钼转变成氧化钼的反应在温度为200-215℃;氧过压为200-300lb/in2,反应时间为3-4h条件下,铼的可溶率达99.9%以上,并且可直接把硫转变成硫酸。
处理洗气液的工序是把浸出液的pH值从0.7调到10以回收铼。
准备取而代之的新工艺采用溶剂萃取法把铼和所有可溶性钼富集转变成碱性溶液。
采用McCabe-Thiele分析法所预示的条件进行溶剂萃取,连续溶剂革取系统由三级革取、一级洗涤、一级或两级反革组成。
在稳定态条件下,铼的浓度提高了5倍,回收率达99%以上。
碱性反萃液流过氯化季铵,进一步得到净化并提高铼的浓度。
全部铼和少于0.5%的钼得到吸附。
为了选择性地除去钼,用0.1mol氢氧化钠溶液洗涤吸附了钼的树脂,然后用0.5molNH4SCN溶液来解吸铼。
载有铼的洗提液可进行蒸发使其饱和析出高铼酸铵。
【总页数】6页(P20-24)【作者】王瑞恒;金兆【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TF84【相关文献】1.含铼钼精矿的焙烧及烟灰中铼的回收工艺研究 [J], 牛春林;周煜;谭艳山;张聪能;冯金宝;张朝康;王润永2.含铼钼精矿焙烧尾气收尘与铼回收一体化装置的研制与应用 [J], 董辉;蔡九菊;张井凡;于庆波3.钼精矿焙烧烟尘中回收铼的研究进展 [J], 井小静;赵恒勤;刘红召;张博;任保增4.钼精矿焙烧烟尘中回收铼和钼的研究 [J], 赵恒勤;井小静;刘红召;张博;任保增5.钼精矿焙烧烟气淋洗液中回收铼的试验研究 [J], 杜小晖;王寒飞;李卫昌;刘红召因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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镍基单晶高温合金是近几十年来在少数发达国家中采用单晶技术生产的新型材料,该材料用做航空发动机叶片,可显著提高发动机的工作温度和发动机功率,对航空工业
产品的更新换代具有重要的意义。
多年来人们在合金成分设计,冶金工艺,单晶制备,晶体缺陷及蠕变机制等方面进行了大量的研究工作,研究成果层出不穷。
到目前为止,
已经有五代单晶高温合金相继问世。
而我国在单晶高温合金的研制方面,还处于落后状态。
单晶高温合金的高强度是多种强化机制和多种元素共同作用的结果。
因此,单晶合金成分、工艺的改变对合金的组织与力学性能的关系的影响是一个较为复杂的问题。
本工作的试验材料主要选用正在研制的低含徕的第三代单晶高温合金DD90,该合金具有高强度、低成本的特点。
研究其组织与性能之间的关系不仅可以为合金的研制提供直接
图3.5为DD90合金在1320℃/4h,AC处理条件下的显微组织。
从图中可以观察到1320℃时合金在共晶区产生初熔。
由此可以确定合金初熔点为1320℃。
经过标准热处理后DD90合金在各种试验条件下的持久性能数据列于表3.4中。
可以看出:无论是在高温还是较低温度下,合金都具有较高的延伸率,说明该合金具有较
好的塑性。
将试验所得的持久寿命的数据与典型第二代单晶高温合金CMSX-4的持久寿命比较发现,在几种持久条件下DD90持久性能远高于典型第二代单晶高温合金
CMSX一4
国外单晶合金的发展
第一代:
PW A1480 美F100-220
ReneN4 美F110-129 CFM56-5
SRR99 英RB211 RB199
AM3 法M88-2
ЖС32俄АЛ-31Ф
第二代:
PW A1484 美 PW4000系列V2500
ReneN5 美 GE90
CMSX-4 美 EJ200 RB211
ЖС36俄 2%Re,不含Ta,持久强度却能达到第二代水平,原因之一就是加入稀土元素。
第三代:
ReneN6 美
CMSX-10 美
(两种牌号铼的含量最高分别达5.6%、7%,难熔元素的总含量(Re、Ta、W、Mo)高达20%)TMS-75 日 Re含量5%
第四代:
RR3010 英 Trent
TMS-138 日 2%Ru
MC-NG 法 4%Ru
第五代:
TMS-162 日 Ru含量6%
1.高温合金
高温合金是随着航空航天技术的发展需要而发展起来的一种高温结构材料,经过几十年的发展,各国均建立了各自的高温合金系列,主要用于发动机的涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室
等。
目前,高温合金仍在航空、航天发动机材料中扮演主要角色,在航空发动机中用量约占55%左右。
从发展现状来看,高温合金已从传统铸造多晶高温合金、定向凝固柱晶高温合金和变形高温合金向单晶合金、机械合金化高温合金、粉末冶金高温合金和细晶铸造合金等发展。
美国和欧洲受其航空航天工业的推动,在高温合金领域居世界领先水平。
日本最近完成了国家规模的发展高温合金计划,重点是发展单晶高温合金,并将其用于航空航天工业。
单晶合金至今已发展到第三代产品,主要用于发动机涡轮叶片。
如美国的Rene N6和CMSX-10,其铼的含量高达6%,难熔元素的总含量(Re、Ta、W、Mo)高达20%,CMSX-10蠕变强度是现有单晶合金和镍基合金中最高的,使用温度比第二代产品Rene N5和CMSX-4约高30℃,达到了1100℃。
目前正在设计具有更高强度的CMSX-10+合金。
日本研制的单晶合金TMS26的耐热温度比第二代产品PW1484高37℃。
迄今,世界上单晶合金的最高性能可达1125℃、140MPa和100h。
预计本世纪末,航空航天发动机的涡轮叶片应将主要采用单晶合金。
最近,法国为火箭发动机涡轮泵研制了一种耐氢的镍铁合金THYMONE8叶片,在氢脆环境下具有高的疲劳性能。
〔5.6〕
机械合金化高温合金是靠添加少量氧化物弥散质点强化,用机械合金化方法制备的高温合金,主要用于制造燃烧室和涡轮叶片等,主要产品有英国的MA754、MA600、MA956和MA957等,新型合金有RSR185、RSR143等,使用温度远高于定向凝固柱晶合金。
但要取代单晶叶片、尚需改进其成型和涂层工艺。
粉末高温合金主要用于航空航天发动机涡轮盘,至少粉末涡轮盘合金已发展到第三代双性能组合盘,如美国的AF115+MERL76组合盘,AF115合金为高温抗蠕变合金,用于高温区,MERL76为高强度合金用于中低温区,已在90年代用于高性能发动机F-119上,1995美国将双合金涡轮盘转移到IHPTET的第2阶段。
俄国在米格29和31等多种发动机上使用粉末高温合金、目前大量使用的是第一代合金,使用温度在700℃,正在研制第二代产品,使用温度为750℃。
〔7〕
铼是一个非常稀少而且分散的元素,在地壳中的含量仅由10-7%。
主要存在于辉钼矿中。
可由冶炼辉钼矿的烟道尘中获得的Re2O7。
然后加入KCl,再用氢还原而制得一种金属元素,熔点3180℃,高熔点金属之一,用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等,化学上用做催化剂,可用来制造特种白炽电灯泡及高电偶。
铼和钨、铁形成合金,硬度很高,抗磨性和抗腐蚀性很强。
它对很多化学反应具有高度选择性的催化功能,因此,也常用作催化剂
铼属稀有金属,是地球上储量很少的有色金属之一,其克拉克值仅为7×10-8(w),全球已探明储量约2500t.战略金属铼军事用途独特美日悄悄囤积视为珍宝铼主要用于生产航空发动机叶片、制造类似陀螺仪的高精设备、合成高辛烷值汽油。
美国和德国还获得了制造铼过滤器净化汽车尾气的专利技术
的最大用途是作石化工业上的催化剂。
目前,世界上铼在这方面的消耗量占总消耗量的60%以上。
含铼的钽、钨合金被认为是最耐高性能,已成为宇航、火箭和导弹等方面的重要材料。
钨铼热电偶最高可测3100℃的高。
铼钨合金用来制造电子管阴极,寿命比钨长100倍,用于制造电接触器,特别是制造海船永磁发电机接触器,经久耐用。
镀铼(如航天器金属表面)的金属可增加耐磨性能。
含铼的钽、钨合金被认为是最耐高性能,已成为宇航、火箭和导弹等方面的重要材料。
钨铼热电偶最高可测3100℃的高。
铼钨合金用来制造电子管阴极,寿命比钨长100倍,用于制造电接触器,特别是制造海船永磁发电机接触器,经久耐用。
镀铼(如航天器金属表面)的金属可增加耐磨性能。
据报道,世界最大铼生产商美国钼金属公司尽管产量已达顶点,但是供应仍难易满足其远期客户的需求。
因此不得不从现货市场追加购买量,但是现货市场供应更为紧张。
目前铼的生产及技术没有任何问题,主要是取决于获得充足的原材料钼。
据了解,铼的主要消费部门是铼基合金,用于飞机引擎和其它应用部门。
尤其是最近以来飞机引擎业进入市场大量购买铼,进一步刺激价格上涨。
据了解,高铼酸铵的高附加值产品铼粉粒供应更为短缺。
目前我国铼的保有储量为237吨。
铼几乎全部伴生于钼矿床中,集中分布在陕西金堆城钼矿、河南栾川钼矿、吉林大黑山钼矿、黑龙江多宝山铜(钼)矿等矿床中,合计占全国铼总储量的近90%。
在铼的市场需求方面,我国铼产量远远无法满足其需求量,特别是近几年来我国航空航天技术的快速发展,使得这一供需矛盾进一步恶化。
在铼的供应方面,由于江西铜业集团公司在科技攻关项目“铜冶炼还原终液中回收铼酸铵”获得突破,在实施中2004年形成了年产1800公斤的生产能力,该集团公司成为全国最大的铼生产基地。
江西铜业集团铼占我国产量的40%。
(我国铼总产量4.5吨)在技术上,我国铼行业生产技术与国际相比还有较大差距。
1983年成都理工大学教授张如柏在四川马边,犍为,沐川境内红层砂岩中发现了铼钼矿物,遂进行科学研究。
确定沐川钼矿物与世界所有钼都不同,沐川钼含有水分子,于是张教授把它命名为沐川矿,在美国权威地理杂志发表了研究成果的论文。
基于此,国家地矿部(现国土资源部地调局)立项搞科学研究,四川地矿局承担研究工程。
经过10多年的科学研究,首次在地球上发现了以铼矿为主的独立矿体,乐山铼矿成了地球上唯一以铼为主体的稀有金属矿体,初步探明储量50吨以上,探明储量居世界第一位。
目前,以张如柏教授为首席专家的研究小组正把探矿和研究工作向纵深推进。