吴一
,
邹正光
,
尹传强
,
李晓敏
,
周浪
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.028
钛铁矿在自然界中储量非常丰富,分布较广.本文结合笔者的研究工作,概述和分析了以天然钛铁矿为主要原料,碳热、铝热、镁热等原位合成金属陶瓷材料的还原反应机理,并预测了工业化应用的前景.充分利用钛铁矿中的钛和铁两种资源,原位合成制备金属陶瓷材料,将成为天然钛铁矿综合开发利用中的一个重要方面.
关键词:
钛铁矿
,
金属陶瓷
,
原位合成
,
还原反应
吴一
,
尹传强
,
邹正光
,
周浪
,
李晓敏
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.03.006
钛铁矿资源储量丰富,充分利用钛铁矿中的钛和铁来制备金属陶瓷复合材料是天然钛铁矿综合开发利用中的一个重要方面.通过原位铝热、碳热还原法,以天然钛铁矿为主要原料,合成制备出了TiC-Al2O3/Fe陶瓷复合材料.研究了产物的物相、结构和性能,分析了铝热、碳热的反应过程.实验表明:反应产物主要为TiC相、Al2O3相和Fe相,还有少量Fe-Al相.大部分晶体颗粒尺寸约为3～5μm,分布较为均匀.金属添加剂改善了Fe对陶瓷相的润湿性,同时抑制了Al2O3和TiC间的高温化学反应,减少了气体的放出,界面结合得到了改善,促进了陶瓷材料的烧结致密.
关键词:
金属陶瓷
,
钛铁矿
,
原位合成
吴一
,
尹传强
,
邹正光
,
李晓敏
,
周浪
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.07.001
以天然钛铁矿为主要原料,采用SHS技术,通过铝热、碳热还原法合成了Al2O3-TiC/Fe-Al 金属间化合物/陶瓷基复合材料.研究了SHS合成过程中制坯压力、预热时间、稀释剂和碳源对SHS合成过程的影响.研究结果表明:制坯压力在40MPa时,燃烧温度与燃烧波速率出现最大值;随着预热时间的延长,燃烧温度和燃烧波速率都增加,产物中TiC和Al2O3晶体的晶格间距增大,合成更为完全,产物中只包含有TiC相、Al2O3相、Fe-Al相和α-Fe固溶相;稀释剂会降低燃烧温度和燃烧波速率,同时使产物的密度降低,且不利于合成产物的形成;与炭黑相比用石墨做碳源时,燃烧温度、燃烧波速率以及产物的密度都高,反映了碳源结构差异对燃烧合成的影响.
关键词:
钛铁矿
,
SHS
,
复合材料
,
燃烧温度
,
燃烧波速率
吴一
,
邹正光
,
尹传强
,
李晓敏
,
周浪
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.01.003
充分利用天然矿物钛铁矿(FeTiO3)中的铁和钛,采用原位合成反应烧结技术,成功制备了TiC基钢结硬质合金GT35.在真空炉中实现了合成与烧结一体化,为钢结硬质合金的低成本制备进行了有益的探索研究.对钛铁矿-碳体系的热力学过程进行了详细的理论分析,研究表明:体系主要发生碳热还原反应,中间产物为多种钛的氧化物,热力学上最为稳定的物相为TiC和Fe固溶体.通过实验证实,获得了界面结合良好、组织致密的钢结硬质合金.
关键词:
钛铁矿
,
原位合成
,
热力学
,
钢结硬质合金
尹传强
,
李兵
,
魏秀琴
,
周浪
人工晶体学报
以回收提纯硅片线锯屑粉与气相白炭黑为原料,合成出晶须状氮氧化硅粉体.实验研究了原料摩尔配比、保温温度、保温时间等工艺参数对氮氧化合成产物的影响.结果表明,回收提纯硅片线锯屑粉与气相白炭黑摩尔比为2.0:1 ～2.6:1、保温温度为1380℃、保温时间为4h条件下可获得较为纯净的氮氧化硅粉体.产物中同时伴生一种类似于Ol-SiAlON结构的氮氧化硅低温亚稳相(LM Si2N2O),且该亚稳相含量随着原料摩尔配比的降低、温度的升高、时间的延长逐渐降低.所形成的氮氧化硅呈晶须状的原因与白炭黑的气化挥发及随后的氮氧化硅气相沉积生长机制有关.
关键词:
硅片线锯屑
,
白炭黑
,
氮氧化硅
,
低温亚稳相
邹正光
,
吴一
,
尹传强
,
李晓敏
材料导报
以天然钛铁矿为主要原料,采用燃烧合成技术制备了TiC-Al2O3/Fe3Al金属间化合物/陶瓷基复合材料.研究了预热时间和热处理对燃烧合成过程及产物的影响.研究结果表明:随着预热时间的延长,燃烧温度和燃烧波速率都增加,产物晶胞参数增大,合成更为完全,无序固溶相进行有序化转变的程度增大.当预热5min时,Fe3Al有序金属间化合物的量明显高于无序固溶相,但继续延长预热时间很难将无序相消除;在750℃下进行热处理,可以制备出以Fe3Al金属间化合物为主要成分的复合粉体.
关键词:
钛铁矿
,
燃烧合成
,
复合粉末
,
金属间化合物/陶瓷
邓太平
,
毛文行
,
尹传强
,
刘兵发
,
杜国平
,
周浪
材料科学与工程学报
多晶硅锭中经常出现硬质夹杂颗粒,严重影响线切割硅片的表面质量,严重时造成硅片切割生产中断线.我们采用光学显微镜、扫描电镜特征X射线能谱仪、X射线衍射仪等手段对定向凝固多晶硅锭中的夹杂进行了分析.采用溶解硅基体后沉淀萃取的方法取得硅锭不同部位的夹杂.分析结果表明,硅锭中夹杂的物相主要有两种:β-SiC和β-Si3N4,SiC的数量较多;二者形貌有显著区别:前者呈不规则块状,而后者则呈平直杆状.硅锭的顶表面附近夹杂高度富集,但内部仍偶有大于100微米的较大的碳化硅夹杂颗粒出现.
关键词:
太阳能
,
多晶硅
,
夹杂
周蔺桐
,
章爱生
,
尹传强
,
刘小平
,
周浪
材料科学与工程学报
工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂,影响太阳能电池的转换效率,特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性。在熔解实验中发现：即使在碳显著过饱和的情况下,碳化硅仍会熔解在1450℃的硅熔体中,同时熔体中易形核处发生新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行了硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验,结果表明晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长十分缓慢。这一特性得到理论计算证实,它表明固相生长不可能是多晶硅锭中出现大颗粒碳化硅的原因。
关键词:
硅熔体
,
硅晶体
,
碳化硅
辛超
,
龚洪勇
,
尹传强
,
周浪
材料科学与工程学报
实验研究了经酸洗除杂的冶金级硅粉在空气中进行高温处理以再次造成表面杂质偏聚,然后继以二次酸洗去吸附除杂的方法。结果表明这种方法因其硅粉表面形成的硅氧化物进一步提高了金属杂质表面扩散偏聚的能力,比保护气氛条件下的高温处理有更好的偏聚效果,二次酸洗后金属杂质含量进一步降低。
关键词:
冶金级硅
,
表面偏聚
,
高温处理
,
酸洗
黄美玲
,
尹传强
,
熊裕华
,
魏秀琴
,
周浪
材料导报
多线切割是当前硅太阳能电池片生产的主要工艺.在线切割过程中约有1/2的晶体硅成为锯屑进入到切割砂浆.砂浆中的各种污染物并未进入高纯硅屑晶体内部,因此可以期望通过物理分离、清洗等技术来提取获得高纯硅粉,而不需要通过高耗能的高温化学或相变过程.综述了硅片线切割过程、硅屑形成及废砂浆特性,评述了从线切割废砂浆中回收高纯硅粉的研究现状和进展,包括本研究组近期的研究结果.
关键词:
线锯
,
硅
,
砂浆
,
回收利用
