2024, 45(4): 1-7.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.04.001
摘要:
质子交换膜（PEM）作为全钒氧化还原液流电池（VRFB）的关键组成部分，在控制VRFB的性能以及成本方面起着重要的作用。制备了一系列不同比例的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）&聚氯乙烯（PVC）复合质子交换膜，其中PVP由于胺基的质子化作用，在膜中进行离子传导，而PVC作为骨架起到支撑作用。通过调整复合膜中PVP和PVC的比例，得到性能适用于全钒液流电池的质子交换膜。研究发现，PVP&PVC复合膜中PVC含量增加，膜的机械性能增强，钒离子透过率降低；而膜中PVP含量增加，膜的电导率和溶胀随之变大。测试结果表明，当复合膜中PVP和PVC质量比为1:1时，混合膜的质子选择性最高为3.8×103 S·min·cm−3，复合膜综合性能最好，并且在电流密度为50 mA·cm−2时，该单电池具有较高的充放电容量。
质子交换膜（PEM）作为全钒氧化还原液流电池（VRFB）的关键组成部分，在控制VRFB的性能以及成本方面起着重要的作用。制备了一系列不同比例的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）&聚氯乙烯（PVC）复合质子交换膜，其中PVP由于胺基的质子化作用，在膜中进行离子传导，而PVC作为骨架起到支撑作用。通过调整复合膜中PVP和PVC的比例，得到性能适用于全钒液流电池的质子交换膜。研究发现，PVP&PVC复合膜中PVC含量增加，膜的机械性能增强，钒离子透过率降低；而膜中PVP含量增加，膜的电导率和溶胀随之变大。测试结果表明，当复合膜中PVP和PVC质量比为1:1时，混合膜的质子选择性最高为3.8×103 S·min·cm−3，复合膜综合性能最好，并且在电流密度为50 mA·cm−2时，该单电池具有较高的充放电容量。
2024, 45(4): 41-47.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.04.007
摘要:
采用十字形试样对工业纯钛板材进行了双轴拉伸试验，利用数字图像相关方法(Digital Image Correlation, DIC)捕获应变响应，探讨了双轴拉伸应力状态对力学性能的影响。与单轴力学性能相比，双轴加载下材料强度明显提升，当X、Y两轴加载速率相等时，材料的屈服强度及抗拉强度最高。进一步利用背向散射衍射技术(Electron Back Scatter Diffraction, EBSD)分析双轴载荷比对孪晶行为的影响。沿轧制方向(RD)和横向(TD)单向加载时，孪晶体积分数较小，而双轴载荷下有较多孪晶，在等比载荷时有最大的孪晶体积分数，且当横向载荷大于轧制方向载荷时，拉伸孪晶体积分数高于压缩孪晶体积分数。
采用十字形试样对工业纯钛板材进行了双轴拉伸试验，利用数字图像相关方法(Digital Image Correlation, DIC)捕获应变响应，探讨了双轴拉伸应力状态对力学性能的影响。与单轴力学性能相比，双轴加载下材料强度明显提升，当X、Y两轴加载速率相等时，材料的屈服强度及抗拉强度最高。进一步利用背向散射衍射技术(Electron Back Scatter Diffraction, EBSD)分析双轴载荷比对孪晶行为的影响。沿轧制方向(RD)和横向(TD)单向加载时，孪晶体积分数较小，而双轴载荷下有较多孪晶，在等比载荷时有最大的孪晶体积分数，且当横向载荷大于轧制方向载荷时，拉伸孪晶体积分数高于压缩孪晶体积分数。
2024, 45(4): 84-94.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.04.013
摘要:
重工业的减碳和可再生能源技术的出现皆与获得矿物资源有着密不可分的联系。因此，迫切需要对关键元素在减少温室气体排放方面的作用进行基准评估。考察了钒作为微合金元素在建筑碳减排以及作为电网储能用液流电池的主要成分在能源转型中的作用。研究结果表明，钒可使每年减少总计1.85亿t碳排放。其中，中国和欧盟的减排幅度分别为各自排放量的1.15%和0.18%。研究结果强调了关键金属在发展低碳基础设施中的作用，同时指出了进行全面评估并施加政策干预减轻供应链风险的必要性。
重工业的减碳和可再生能源技术的出现皆与获得矿物资源有着密不可分的联系。因此，迫切需要对关键元素在减少温室气体排放方面的作用进行基准评估。考察了钒作为微合金元素在建筑碳减排以及作为电网储能用液流电池的主要成分在能源转型中的作用。研究结果表明，钒可使每年减少总计1.85亿t碳排放。其中，中国和欧盟的减排幅度分别为各自排放量的1.15%和0.18%。研究结果强调了关键金属在发展低碳基础设施中的作用，同时指出了进行全面评估并施加政策干预减轻供应链风险的必要性。
2024, 45(4): 105-112, 128.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.04.015
摘要:
模拟高炉冶炼气氛，对攀钢酸性钒钛球团矿在软熔和滴落过程中的物相组成和有价元素的变化进行了定量化的研究。结果表明，在钒钛球团矿的软熔滴落过程中，Ti和V逐渐从钛赤铁矿和钛铁矿迁移至渣相中。TiO2既可生成Ti进入金属铁，也可大量生成碳氮化钛。滴落试验中V在金属铁中的收得率为36.03%，远高于Ti和Si的3.13%和17.20%。炉渣和金属铁吸收焦炭中的S与渣铁间的脱硫反应同时进行，金属铁中S所占的比例由软熔时的72.84%降低至滴落时的50%。软熔液泛渣中辉石和黑钛石超过80%，渣中超过70%的V和Ti分布于黑钛石中。软熔未滴落渣中辉石明显减少，橄榄石和尖晶石明显增加，尖晶石中的V和Ti明显增加。滴落试验过程中TiO2逐渐被还原，TiC和TiN的质量分数之和超过20%，炉渣逐渐由TiO2质量分数超过30%的高钛渣转变为TiO2质量分数低于10%的低钛渣，未滴落渣中黑钛石以及分布于其中的V和Ti明显减少，橄榄石以及分布于其中的V和Ti增加。
模拟高炉冶炼气氛，对攀钢酸性钒钛球团矿在软熔和滴落过程中的物相组成和有价元素的变化进行了定量化的研究。结果表明，在钒钛球团矿的软熔滴落过程中，Ti和V逐渐从钛赤铁矿和钛铁矿迁移至渣相中。TiO2既可生成Ti进入金属铁，也可大量生成碳氮化钛。滴落试验中V在金属铁中的收得率为36.03%，远高于Ti和Si的3.13%和17.20%。炉渣和金属铁吸收焦炭中的S与渣铁间的脱硫反应同时进行，金属铁中S所占的比例由软熔时的72.84%降低至滴落时的50%。软熔液泛渣中辉石和黑钛石超过80%，渣中超过70%的V和Ti分布于黑钛石中。软熔未滴落渣中辉石明显减少，橄榄石和尖晶石明显增加，尖晶石中的V和Ti明显增加。滴落试验过程中TiO2逐渐被还原，TiC和TiN的质量分数之和超过20%，炉渣逐渐由TiO2质量分数超过30%的高钛渣转变为TiO2质量分数低于10%的低钛渣，未滴落渣中黑钛石以及分布于其中的V和Ti明显减少，橄榄石以及分布于其中的V和Ti增加。
摘要：
从2020年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并对目前行业存在的问题提出了建议。
从2020年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并对目前行业存在的问题提出了建议。
摘要：
总结回顾了中国钛白粉工业2019、2020年的各项行业数据和表现，分析了当前面临的形势及发展趋势，认为高质量发展成为钛白粉行业未来发展的主旋律，钛白粉产能集中度虽有提高，但洗牌效应短期内难以呈现，这也是行业发展的一个难题，另外行业监管、氯化法钛原料问题、环保及清洁生产问题仍不容忽视。
总结回顾了中国钛白粉工业2019、2020年的各项行业数据和表现，分析了当前面临的形势及发展趋势，认为高质量发展成为钛白粉行业未来发展的主旋律，钛白粉产能集中度虽有提高，但洗牌效应短期内难以呈现，这也是行业发展的一个难题，另外行业监管、氯化法钛原料问题、环保及清洁生产问题仍不容忽视。
摘要：
在弹簧钢55SiCr成分基础上进行钒微合金化处理，获得了55SiCrV，通过淬火+回火正交试验、显微组织观察、力学性能测试和X射线衍射等手段，研究并分析了淬火+回火工艺对弹簧钢55SiCrV微观组织和力学性能的影响，结果表明：0.20%V的添加可使55SiCrV组织中存在大量弥散均匀分布的10～35 nm含钒析出相，强化效果最佳。淬火+回火处理可以改变55SiCrV的显微组织比例，其中的残余奥氏体可以降低强度和增加塑性，55SiCrV获得最佳力学性能匹配（Rm=1 815 MPa、Z=28%）的热处理工艺为900 ℃淬火+430 ℃回火，对应其残余奥氏体含量为2.3%。
在弹簧钢55SiCr成分基础上进行钒微合金化处理，获得了55SiCrV，通过淬火+回火正交试验、显微组织观察、力学性能测试和X射线衍射等手段，研究并分析了淬火+回火工艺对弹簧钢55SiCrV微观组织和力学性能的影响，结果表明：0.20%V的添加可使55SiCrV组织中存在大量弥散均匀分布的10～35 nm含钒析出相，强化效果最佳。淬火+回火处理可以改变55SiCrV的显微组织比例，其中的残余奥氏体可以降低强度和增加塑性，55SiCrV获得最佳力学性能匹配（Rm=1 815 MPa、Z=28%）的热处理工艺为900 ℃淬火+430 ℃回火，对应其残余奥氏体含量为2.3%。
摘要：
从2020年全球钒资源概况，五氧化二钒、偏钒酸铵、钒铁和钒氮合金等品种的产能、产量、需求、进出口贸易和市场价格等方面阐述和分析了钒工业的整体情况，并介绍了2020年全球钒电池领域发生的主要大事件。依据目前国内外钒行业运行态势对后市进行了展望，认为全球钒扩能态势短期内不会大改，钒产品供过于求的状态将促使价格呈现盘整回归态势。“双碳”背景下的中国市场依旧是全球钒需求的主场，钒氮合金亦将成为钒产品近中期的发展趋势，钒企间的协同创新将促进钒产业逐步呈现良性“竞合”局面。
摘要：
简述了连铸板坯电磁搅拌技术的发展过程和现存问题，重点阐述了连铸板坯生产过程中结晶器内和二冷区电磁搅拌的工作原理和技术特点，对电磁搅拌器的安装位置进行了归纳，同时总结了板坯结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的研究现状，探究了影响板坯电磁搅拌效果的因素及其主次关系，归纳了用于二冷区电磁搅拌支撑辊的作用及需继续探究的方向，分析了板坯电磁搅拌技术对铸坯内元素分布和等轴晶区间隙率的影响，为以后的板坯电磁搅拌研究者提供参考。
简述了连铸板坯电磁搅拌技术的发展过程和现存问题，重点阐述了连铸板坯生产过程中结晶器内和二冷区电磁搅拌的工作原理和技术特点，对电磁搅拌器的安装位置进行了归纳，同时总结了板坯结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的研究现状，探究了影响板坯电磁搅拌效果的因素及其主次关系，归纳了用于二冷区电磁搅拌支撑辊的作用及需继续探究的方向，分析了板坯电磁搅拌技术对铸坯内元素分布和等轴晶区间隙率的影响，为以后的板坯电磁搅拌研究者提供参考。
摘要：
为了探究Mg处理对易切削钢中夹杂物的影响，以1144高硫易切削钢为试验钢种，采用金相和能谱仪等手段研究了Mg处理对1144易切削钢中夹杂物的形态、尺寸分布和夹杂物成分的影响。结果表明：在易切削钢铸坯中，Mg处理使得易切削钢铸坯硫化物夹杂由Ⅱ类向Ⅲ类、Ⅰ类转变，分布更为均匀，同时使得复合硫化锰夹杂物比例提升。在轧材中，使得钢中夹杂物球化，并且钢中硫化锰夹杂物的尺寸和分布也得到了较好的改善，同时，Mg处理能够有效提高易切削钢的切削加工性能。
为了探究Mg处理对易切削钢中夹杂物的影响，以1144高硫易切削钢为试验钢种，采用金相和能谱仪等手段研究了Mg处理对1144易切削钢中夹杂物的形态、尺寸分布和夹杂物成分的影响。结果表明：在易切削钢铸坯中，Mg处理使得易切削钢铸坯硫化物夹杂由Ⅱ类向Ⅲ类、Ⅰ类转变，分布更为均匀，同时使得复合硫化锰夹杂物比例提升。在轧材中，使得钢中夹杂物球化，并且钢中硫化锰夹杂物的尺寸和分布也得到了较好的改善，同时，Mg处理能够有效提高易切削钢的切削加工性能。
摘要：
以煤质活性炭为原料，制备了碳酸钾（K2CO3）改性活性炭，模拟烧结烟气条件，考察了其在有SO2、CO2和O2条件下的NOx吸附效果。试验表明：0.65 mol/L K2CO3改性活性炭的NOx吸附量最高，120 ℃时NOx吸附量可达15.17 mg/g，较原样提高了20倍以上；随着吸附温度的升高，NOx饱和吸附量有所下降，稳定在13.70～13.97 mg/g；由于SO2吸附后生成稳定硫酸盐难以脱除，影响了活性炭的加热再生效果。该吸附剂适用于移动床吸附处理烧结烟气。
以煤质活性炭为原料，制备了碳酸钾（K2CO3）改性活性炭，模拟烧结烟气条件，考察了其在有SO2、CO2和O2条件下的NOx吸附效果。试验表明：0.65 mol/L K2CO3改性活性炭的NOx吸附量最高，120 ℃时NOx吸附量可达15.17 mg/g，较原样提高了20倍以上；随着吸附温度的升高，NOx饱和吸附量有所下降，稳定在13.70～13.97 mg/g；由于SO2吸附后生成稳定硫酸盐难以脱除，影响了活性炭的加热再生效果。该吸附剂适用于移动床吸附处理烧结烟气。
摘要：
利用透射电镜（TEM）对纳米二氧化钛的形貌和粒度进行分析后，将纳米二氧化钛制成乳胶漆、汽车漆、家具漆和防腐漆，对其进行耐候性、随角异色等性能分析。结果表明，金红石纳米二氧化钛可大幅度提高乳胶漆的耐候性、耐水性、耐碱性和耐洗刷性能，可提高家具漆和防腐漆的耐候性；纳米二氧化钛和铝粉配合制成的汽车漆具有随角异色效果，二氧化钛的粒度对其随角异色性能有很大影响，平均粒径为280 nm的普通颜料钛白改性铝粉漆无随角异色效果，平均粒径为35 nm的纳米二氧化钛改性铝粉漆有显著的随角异色效果，并且随纳米二氧化钛加量的增加，其不同角度的颜色差异增大。
利用透射电镜（TEM）对纳米二氧化钛的形貌和粒度进行分析后，将纳米二氧化钛制成乳胶漆、汽车漆、家具漆和防腐漆，对其进行耐候性、随角异色等性能分析。结果表明，金红石纳米二氧化钛可大幅度提高乳胶漆的耐候性、耐水性、耐碱性和耐洗刷性能，可提高家具漆和防腐漆的耐候性；纳米二氧化钛和铝粉配合制成的汽车漆具有随角异色效果，二氧化钛的粒度对其随角异色性能有很大影响，平均粒径为280 nm的普通颜料钛白改性铝粉漆无随角异色效果，平均粒径为35 nm的纳米二氧化钛改性铝粉漆有显著的随角异色效果，并且随纳米二氧化钛加量的增加，其不同角度的颜色差异增大。
摘要：
主要介绍先进热成形技术、脉冲电流辅助成形技术和电磁辅助成形技术的特点，及其在钛合金薄壁板材成形中应用的研究进展。热成形是钛合金塑性加工应用最为普遍的成形工艺，利用高温下钛合金塑性变形软化的特征，能够实现复杂钛合金零件的成形。脉冲电流和电磁辅助成形技术目前尚未开展大规模的产业应用，其在高强度难成形材料的成形加工方面具有潜在应用前景。
主要介绍先进热成形技术、脉冲电流辅助成形技术和电磁辅助成形技术的特点，及其在钛合金薄壁板材成形中应用的研究进展。热成形是钛合金塑性加工应用最为普遍的成形工艺，利用高温下钛合金塑性变形软化的特征，能够实现复杂钛合金零件的成形。脉冲电流和电磁辅助成形技术目前尚未开展大规模的产业应用，其在高强度难成形材料的成形加工方面具有潜在应用前景。
摘要：
采用偏光显微镜研究了石钢不同碱度烧结矿的矿物组成及显微结构特征，烧结矿矿相结构与冶金性能之间的关系。研究发现：随着碱度的升高，烧结矿矿物组成简单化，粘结相含量升高，其中铁酸钙含量增加明显；显微结构均匀化，由斑状-粒状结构过渡为交织熔蚀结构，气孔率升高，出现骸晶状及菱形定向排列的赤铁矿，铁酸钙由他形晶形态过渡为针状形态。相应的烧结矿强度、还原性能及低温还原粉化性能有所改善。
采用偏光显微镜研究了石钢不同碱度烧结矿的矿物组成及显微结构特征，烧结矿矿相结构与冶金性能之间的关系。研究发现：随着碱度的升高，烧结矿矿物组成简单化，粘结相含量升高，其中铁酸钙含量增加明显；显微结构均匀化，由斑状-粒状结构过渡为交织熔蚀结构，气孔率升高，出现骸晶状及菱形定向排列的赤铁矿，铁酸钙由他形晶形态过渡为针状形态。相应的烧结矿强度、还原性能及低温还原粉化性能有所改善。
摘要：
从2022年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并针对目前行业存在的问题提出了建议。
从2022年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并针对目前行业存在的问题提出了建议。
摘要：
总结梳理了2022年中国钛白粉行业的各项运行数据，如产能、产量、市场表观需求量、产能分布等，重点分析了近期钛白粉产能增长趋势及相应钛矿原料供求关系的变化。指出，2022年钛白粉产量、产能继续保持增长趋势，产能集中度进一步提高；同时，现有生产商规模的进一步扩大，业外加盟项目的增加，将导致钛矿供应的紧缺。另外，随着绿色新能源电池材料产业的兴起，大批磷酸铁或磷酸铁锂项目建设或筹建，将导致钛白粉产能激增，加剧钛矿供需矛盾，届时市场前景和行业面貌堪忧，各方应高度关注和及时调整。
总结梳理了2022年中国钛白粉行业的各项运行数据，如产能、产量、市场表观需求量、产能分布等，重点分析了近期钛白粉产能增长趋势及相应钛矿原料供求关系的变化。指出，2022年钛白粉产量、产能继续保持增长趋势，产能集中度进一步提高；同时，现有生产商规模的进一步扩大，业外加盟项目的增加，将导致钛矿供应的紧缺。另外，随着绿色新能源电池材料产业的兴起，大批磷酸铁或磷酸铁锂项目建设或筹建，将导致钛白粉产能激增，加剧钛矿供需矛盾，届时市场前景和行业面貌堪忧，各方应高度关注和及时调整。
