摘要：本文首先介绍了直流电弧等离子体制备纳米钨粉、纳米钼粉等难熔金属纳米粉的研究进展。该方法制备的难熔金属纳米粉具有纯度高、分散性好、粒径小且粒度分布均匀等特点,但难以连续制备,规模化生产难度大。其研究趋势是优化等离子体设备的设计,找到最佳的合成工艺。另外,重点叙述了射频等离子体球化难熔金属粉的研究现状。所制备的球形微粉球化率高,流动性、振实密度与松装密度等性能优异,能实现可控地连续化制备。指出了其研究重点为找到进料速率、载气速率与高球化率、高性能的产物之间的平衡,以更快的速率制备出高品质的产物。最后,对热等离子体制备与球化超细难熔金属粉向着高品质、低成本、大规模可控制备的发展方向进行了展望。

摘要：冶金工业作为国民经济发展的支柱,常见的冶炼技术有火法、湿法、电渣重熔、电子束熔炼和等离子体冶炼。等离子体具有热性能高、能量集中、化学活性高、冷却速度快和反应气氛可控等特点,已广泛的应用于熔炼、精炼和表面冶金。本文综述等离子技术在熔炼、精炼和表面冶金等领域的研究进展。其中,等离子体技术在熔炼和精炼中具有产品纯度高、功率可调、气氛可控、转化率与热利用率高和环境友好等优势;等离子体技术在表面冶金中具有涂层微观组织稳定、可获得传统工艺难以制备的合金层等特点。针对当下等离子体冶金技术存在设备寿命短、工艺参数难控制、成本高及国内冶金工业应用较少等问题,提出相应的解决策略和分析。并指出优化等离子体设备的设计,提高自动化水平;结合等离子体数值模拟等手段找到最佳工艺参数,在提高生产过程稳定性和产物品质的同时降低能耗和维护成本以及开发更大功率的大型等离子体炬,实现等离子体技术在冶金工业中的大规模应用为未来的研究重点。最后,对等离子体冶金技术的发展方向进行展望。

摘要：综述了目前氧化铝碳热还原法及碳热还原-卤化法炼铝的研究进展,重点总结了上述炼铝法的机理及研究现状,讨论了金属铝的制备方法及其影响因素,并指出了制约上述各炼铝法金属铝直收率提高的影响因素。结果表明:常压及真空直接碳热还原法炼铝过程,由于氧化铝碳热还原过程生成的碳化铝,导致碳化铝、氧化铝和金属铝三元系在高温下相互熔解,以致气相不能分离,致使铝的提取率较低,且难以与渣相分离。真空碳热还原-硫化法炼铝存在低价硫化铝歧解得到的产物金属铝与硫化铝(Al2S3)的分离困难,且硫化铝易吸水潮解,生成剧毒物质H2S,造成环境污染;真空碳热还原-氯化法炼铝,虽产物金属铝与冷凝物氯化铝易于分离,但该法存在氯化铝对设备的腐蚀及含六个结晶水的氯化铝脱水处理问题,若能克服上述问题,则该过程就存在连续化作业的可能;而真空碳热还原-氟化法炼铝过程存在机理研究不清及炉型结构设计不合理,从而导致产物金属铝的直收率不高。

摘要：Recent findings related to coagulable magnesium vapor nucleation and growth in vacuum were assessed critically, with emphasis on understanding these processes at a fundamental molecular level. The effects of magnesium vapor pressure, condensation temperature, and condensation zone temperature gradient on magnesium vapor nucleation in phase transitions and condensation from atomic collision and coacervation with collision under vacuum conditions were discussed. Magnesium powder and magnesium lump condensates were produced under different conditions and characterized by scanning electron microscopy （SEM） and energy-dispersive X-ray spectroscopy （EDS）. The right condensation zone temperature approach to the liquid transition primarily improved the magnesium vapor concentration rate. The gas-solid phase transition was primarily inhibited by setting a small condenser temperature gradient. Under the right condensation temperature and temperature gradients, increasing magnesium vapor partial pressure improved crystallization and reduced the oxidation rate.

摘要：钠基-海水电池因具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势,有望成为新一代储能器件。其原理是以海水为电解液,通过氧化还原反应实现化学能与电能的转换。本文概述了钠基-海水电池的电化学原理、电池结构设计及优化策略;回顾了钠基-海水电池的最新研究进展;最后,讨论了钠基-海水电池性能提升和商业化需要克服的挑战,并展望了该电池未来的发展方向。该论文为钠基-海水电池的发展提供理论指导,进而促进钠基-海水电池为深海能源供应和极端环境能源保障等国家重大需求提供支撑。

摘要：通过相关的热力学理论计算，对常压及真空条件下以碳酸锂为原料分解成氧化锂以及铁热还原氧化锂制备金属Li进行了热力学分析，计算结果表明：常压下碳酸锂很难发生分解反应，当系统压力降到1Pa时，碳酸锂的临界分解温度降为889K，并且真空中用铁还原氧化锂制备金属Li是可行的。并根据计算设计进行了铁还原氧化锂实验，实验结果表明：在热力计算上，系统压强为1～5Pa，温度为1423-1573K的条件下，金属铁能还原出金属锂，锂的还原率为48％以上。

摘要：使用亚硫酸钠作为还原剂,在酸性条件下还原浸出软锰矿。通过基于中心组合设计的响应曲面法对酸矿比、温度和亚硫酸钠用量的工艺参数进行研究与优化,获得了二阶多项式模型。研究表明:在酸矿比0.36 m L/g、温度62℃、亚硫酸钠用量为理论量的1.24倍的最佳优化条件下,锰、铁浸出率模型预测值分别为96.34%和1.26%,锰和铁的实验平均浸出率为96.61%和1.37%,两者偏差较小,优化方案可信。

摘要：提出了固体氧化物燃料电池零排放新思路设计,该设计具有高发电效率、温室气体零排放、回收利用二氧化碳以及使用环境友好的可再生循环二氧化碳吸收材料等优点。此外,还介绍了电池构件材料以及二氧化碳吸收材料的制备,最后测试了材料的二氧化碳吸附性能。结果表明最大体积吸收比可高达993倍,最佳吸收温度为700 ℃,同时可实现在800℃以上2 h内将所吸附的二氧化碳完全解析。

摘要：根据气液相平衡理论设计了测定合金气液相平衡的试验设备并测定了铅锑合金气液相平衡数据。测定结果证实了铅锑合金存在共沸现象,共沸现象发生在铅锑合金中锑摩尔含量为10%~20%。采用分子相互作用体积模型计算了铅锑合金的活度组元的系数,平均相对偏差和平均标准偏差分别为±0.08%和±0.005,证明该模型适用于计算铅锑合金活度系数。结合气液相平衡理论,应用该模型计算并绘制了铅锑合金气液相平衡相图(T-x-y图),计算结果并没有出现共沸现象并且与试验结果偏差很大。通过分析可知,纯金属的饱和蒸气压的准确性、金属挥发时分子形式、液态金属原子间结合力、液态金属表面张力和黏度等都会影响合金气液相平衡的计算结果,而目前的气液相平衡理论都没有考虑这些因素。本研究指出,下一步合金气液相平衡研究工作的重点是从试验角度测定纯金属的饱和蒸气压,在此基础上结合原子间结合力和分子挥发状态发展目前的气液相平衡理论,使其适用于计算共沸合金体系,从而更好地指导真空蒸馏。

摘要：建立了一台12.5 MW的三维矿热炉有限元模型,并着重优化了坩埚区和熔池模型的设计,对矿热炉内的电流密度、焦尔热场以及温度场做了全局化的有限元模拟,并探究了不同电弧高度和炉料比电阻对炉内温度场的影响.结果表明:三相交流电产生的集肤效应和邻近效应对电极内的电流密度分布有显著影响;且数值模拟的温度场分布与实地测量的结果吻合良好,能够充分地证明计算结果的准确性;电弧高度和炉料比电阻对炉内最高温度及熔体中心点的温度有重要影响.