新技术专题2014.ppt

* 激光的应用 利用高能激光束进行材料的超常热化学与光化学冶金的新方法。目前商业化的CO2激光器的功率已达45kW， 通常当激光照射到金属材料上的功率密度达104W/cm2 ~ 105W/cm2时，材料表层即可熔化。 激光技术可用于先进材料的合成和制备、材料及零件表面的改性、特殊加工和快速成型，主要包括： 激光材料表面冶金 激光材料区域冶金 激光特种材料(难溶 难加工 高活性 高纯净)热冶金制备 激光材料光化学冶金等 返回 自蔓延材料制备 自蔓延高温合成与冶金过程相结合产生的一种新的冶金方法。 该方法充分利用化学能（强放热体系）获得到冶金熔体，再经过冶金过程可获得所需的金属或合金。 自蔓延冶金 制备金属微粉或硼化物陶瓷微粉等 该技术已成功制备并形成了多项自蔓延冶金专利技术。 例如： 铜铬高压触头材料、 高钛铁合金、 高附加值硼化物等 * 用SHS可制备许多新型材料 功能倾斜材料 蜂窝状陶瓷材料 单晶体超导材料 各项异性材料 金属间化合物 金属陶瓷 SHS法制备Al2O3陶瓷内衬钢管 实验装置 Fe2O3(s)＋2Al(s)＝Al2O3(s)＋2Fe(s) 实验现象 实验前后钢管内衬变化 返回 * SHS技术同其它常规工艺方法相比，具有的优点： (1)节省时间，能源利用充分； (2)设备、工艺简单； (3)产品纯度高（因为SHS能产生高温，某些不纯物质蒸发掉了），反应转化率接近100%； (4)不仅能生产粉末，如果同时施加压力，还可以得到高密度的燃烧产品； (5)产量高（因为反应速度快）； * （6）扩大生产规模简单，从实验室走向工业生产所需的时间短，而且大规模生产的产品质量优于实验室生产的产品； （7）能够生产新产品，例如立方氮化钽； （8）在燃烧过程中，材料经历了很大的温度变化，非常高的加热和冷却速率，使生成物中缺陷和非平衡相比较集中，因此某此产物比用传统方法制造的产物史具有活性，更容易烧结； （9）可以制造某些非化学计量比的产品、中间产物以及亚稳定相等。与常规方法，SHS的控制参数较为严格。 * 目前SHS研究中仍存在着一些问题 难以获得致密度非常高的产品 这此技术并不能适用于所有体系 理论研究明显滞后于技术开发 由于体系的多样化，迫切需要对各种体系进行试验和总结； 超细粉未和纳米粉未的研究还不广泛； 国际间交流和合作还不广泛 等离子体应用 等离子冶金是研究根据物理、化学、冶金及材料科学与工程等原理，把等离子应用于炼铁、炼钢、冶金废尘处理、铁合金几分膜处理等工艺过程的冶金学科分支。 等离子是固态、液态、气态之外的物质的第4态，冶金方面首先涉及的是温度为103~104K的低温等离子体。低温等离子体具有温度高、热流密度大、气氛可控等特点，为冶金过程中的重熔、精炼、还原提供了一个理想的高温热源。 等离子状态 等离子状态是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引，使物质呈为正负带电粒子状态存在。  在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。 　　就在我们周围，也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里，在眩目的白炽电弧里，都能找到它的踪迹。另外，在地球周围的电离层里，在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里，也能找到奇妙的等离子态。　　等离子体有什么用处呢？它的用途非常广泛．从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面，它都有非常重要的应用价值．  等离子体在冶金中发展方向 开展等离子制备性能可控的超细粉体研究； 开展嫁接传统工艺技术的等离子体冶金技术研究，提升冶金产品的附加值； 开展等离子技术处理废弃物资源化和高值化研究； 加强等离子技术处理低浓度有害废气的技术研究； 结合其他冶金技术开展尾矿及低品位矿的高值化研究 返回 微重力的物理解释 分子间的相互作用力远大于它们被地球吸引的力（重力），重力对自由分子的影响是微乎其微的，然而在流体，特别是在液体内部的具体条件下，重力对流体内部分子集团产生明显影响，以宏观的静压形式表现出来，而当重力变小、变微，而重力流体内部的静压强也就趋于消失，由静压强产生的二级现象，如异相沉降或浮泛对流，液体自约束成球形，也就消失，这些就是微重力的一、二级物理效应。 微重力的模拟 正交电磁场模拟失重状态是一种地面模拟重力研究的方法。如果在熔体中通上正交电磁场，使液滴受到向上或向下的电磁力以平衡重力和浮力的作用，调节合适的电磁参数，可以使重力、浮