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关于钴镍合金的论文文献怎么写

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关于钴镍合金的论文文献怎么写

文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。格式与写法文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,特别是阳性结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工。前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。关于参考文献的使用方法,录著项目及格式与研究论文相同,不再重复。

文献综述的格式文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下具体格式:综述题目;作者单位;摘要;关键词;引言;正文;总结;参考文献。(一) 题目题目限20字以内(包括副标题)。能够准确反映文章的主要内容。(二) 摘要和关键词摘要限200字以内。摘要要具有独立性和自含性,不应出现图表、冗长的公式和非公知的符号、缩略语。摘要后须给出3-5个关键词,中间应用分号“;”分隔。(三) 引言部分引言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念、定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的研究现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。在综述的引言(或者导言、介绍)部分要写清以下内容:(1)首先要说明写作的目的,定义综述主题、问题和研究领域。(2)指出有关综述主题已发表文献的总体趋势,阐述有关概念的定义。(3)规定综述的范围、包括专题涉及的学科范围和时间范围,必须声明引用文献起止的年份,解释、分析和比较文献以及组织综述次序的准则。(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线。(四)主题部分主题部分是综述的主体。其写法多样,没有固定的格式。可按文献发表的年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明引言部分所确立综述主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。主题内容根据综述的类型可以灵活选择结构安排。主题的层次标题应简短明了,以15字为限,不用标点符号,其层次的划分及编号一律使用阿拉伯数字分级编号法(不含引言部分),一般用两级,第三级上用圆括号()中间加数字的形式标识。插图应精选,具有自明性,勿与文中的文字和表格重复。插图下方应注明图序和图名。表格应精心设计,结构简洁,便于操作,并具有自明性,内容勿与正文、插图重复。表格应采用三线表,可适当加注辅助线,但不能用斜线和竖线。表格上方应注明表序和表名。(五) 总结部分总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,与前言部分呼应,指出现有研究中主要研究方法上的优缺点或知识差距,若作者对所综述的主题已经有所研究,最好能提出自己的见解。(六)参考文献参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。参考文献应限于作者直接阅读过的、最主要的、发表在正式出版物上的文献。要求不少于30篇。 一.文献综述的引言包括撰写文献的范围、正文的标题及基本内容提要;二.文献综述的正文包括课题研究的历史 (寻求研究问题的发展历程)、现状、基本内容 (寻求认识的进步), 研究方法的分析(寻求研究方法的借鉴),已解决的问题和尚存的问题,重点、详尽地阐述对当前的影响及发展趋势,以便于他人了解该课题研究的起点和切入点。三.文献综述的结论概括指出自己对该课题的研究意见,存在的不同意见和有待解决的问题。四.文献综述的附录列出参考文献,说明文献综述所依据的资料,增加综述的可信度,便于读者进一步检索。格式排版说明:1. 文献综述做成word格式文档打印(A4纸)2. 标题四号字居中3. 作者信息小五号居中4. 摘要五号字行距为1.5倍5. 关键词五号左对齐6. 正文五号字分段落书字 行距为1.5倍7. 参考文献五号字左对齐行距为1.5倍8. 注释五号字左对齐行距为1.5倍9. 参考文献的序号以(1)、(2)……的形式进行标注10.注释的序号以右上标①、②……的形式,录入在参考文献中也以①、②……的形式进行序号标注。

论文主要参考文献格式怎么写如下:

[序号]期刊作者。题名。刊名。出版年,卷:起止页码。[序号]专著作者。书名。版次。出版地:出版社,出版年∶起止页码。[序号]论文集作者。题名。编者。论文集名。出版地∶出版社,出版年∶起止页码。

论文的参考文献注意事项:

1、参考文献要以序号的形式出现在正文中和文末,且序号要保持一致。序号以在文中出现的前后为序。如果某文献在文中数次被参考,则几处序号要保持相同,只是页码有变化。在文末只列出该参考文献一次即可,不必多次罗列。

3、每一参考文献的所有要素必须齐全,不可残缺,具体包括:主要责任者;文献题名;文献类型及截体类型标识(如专著M、论文集C、报纸文章N、期刊文章J、学位论文D、报告R、专利P等)。

参考文献作用:

1、研究基础:参考文献可以反映出论文的真实性和研究依据,也反映出改论文的起点。我们论文中的研究都是在过去的基础上进行的,这也表明了自己论文中的研究是有价值水平和依据的。

2、研究区别:标注参考文献也是为了把前人的成果区分开来。这能表明论文的研究成果是自己写的,虽然引用了前人的观点、数据或其他资料。 但是标注出参考文献不仅能体现出自己的研究能力,也能体现自己的创新和价值。

镍冶金渣资源化利用现状分析论文

摘要:镍冶金渣作为重要的二次资源,含有铁、镍、铜等有价金属。随着镍需求量的增大,排放的镍渣也越来越多,若不能得到合理利用,既造成资源浪费,又污染环境。本文对镍冶金渣资源化利用现状进行分析,并讨论了进一步资源化的方向。

关键词:镍冶金渣;资源化;有价金属;建筑材料

随着我国对有色金属需求量增大,每年有色冶金渣的数量不断增长,这些冶炼弃渣由于未得到合理利用,不仅占用大量的土地资源,同时对环境有着潜在的威胁,从而不利于可持续发展,因此有色冶金渣的资源化利用就有着十分重要的意义。中国是世界上镍资源消费最大的国家,每生产1t镍约排除6~16t渣,仅金川集团的镍冶金渣堆存量多达4000万t,每年还新增约200万t[1-3]。镍渣的组成因其矿石种类和冶炼工艺不同而变化较大。以金川镍闪速炉渣的物相组成为例,主要由铁氧化物、硅氧化物、钙和镁的氧化物组成,渣中含有约40%的铁元素,还含有一定数量的有色金属元素镍、铜、钴;铁主要以铁橄榄石形式存在,橄榄石间充填的非晶态玻璃质并且机械夹杂着大颗粒镍硫[4]。镍渣的处理已经成为镍冶炼过程的重要工序,如何正确有效的回收再利用这些二次资源,使得镍冶炼过程顺畅,解决排渣占地和环境污染等问题,成为镍冶金发展循环经济的主要问题。本文对目前镍渣资源化利用进行综述,再利用的主要研究包括:有价金属的提取,用作填充材料,制作微晶玻璃,生产建材等[5-7]。

1、镍渣资源化利用现状

1.1有价金属提取

倪文[8]等利用以焦炭为还原剂的熔融还原法提取闪速炉水淬镍渣中的有价铁,探讨了不同碱度,不同还原温度,不同还原时间对提铁率的影响。结果表明控制100g渣配加34.7gCaO、4.04gCaO和8.5g焦炭,熔融温度为1500℃,还原时间为180min,铁的还原率达96.32%。王爽[9]等将镍渣、氧化钙和焦粉制备成含碳球团进行深度还原回收有价金属铁、镍和铜,结果表明碱度对有价金属的回收率有影响,适当提高碱度可以促进金属相生长,改变形态结构有利于后续分离,碱度过高会使金属相中产生杂质,当碱度确定为1.0时,铁、铜、镍的回收率分别为91.04%、56.93%、55.80;镍渣中的铁经深度还原后以金属铁的形式存在,镍和铜主要与铁以固溶体形式存在。卢雪峰[10]等利用自制小型直流电弧炉对镍渣进行硅钙合金回收,以焦炭和为还原剂,控制镍渣、生石灰及还原剂的比例,可以获得相应的的硅钙合金。肖景波[11]等对镍渣进行铁、镍、镁回收,实验过程将镍渣破碎后的粉末进行酸浸,向酸浸液中加入氧化剂与pH控制剂生成铁沉淀物,分离后与硫酸作用生成硫酸铁溶液,精制后采用氧化沉淀法获得高纯铁沉淀物;沉铁溶液加入硫化物生成硫化镍沉淀,经分离、洗涤、干燥制得镍精矿;提镍溶液加入助剂LN除杂,得到精制硫酸镁溶液与氨水反应制得氢氧化镁产品。

1.2生产充填材料

镍渣被用于井下填充材料技术相对成熟,既解决了镍渣的资源化问题,又可以降低填充成本,减少水泥的消耗,降低水泥生产过程中环境污染。目前水淬渣用作充填材料关键在于对活性渣进行激发,激发方式分为机械激发和化学激发。传统的机械激发采用普通机械球磨进行物理细化,高能球磨可以使矿渣迅速细化,增加比表面积,增大水化反应面提高物料的物理化学活性。镍渣经过高能球磨处理后,抗压强度会显著提高。化学激发利用激发剂与矿渣的化学反应生成具有水硬胶凝性能的物质来提高矿渣的活性,激发剂多采用硫酸盐类、碳酸盐类等。杨志强[12]等采用机械活化和化学活化两种方式进行实验研究。

结果表明,机械活化镍渣、脱硫石膏、电石渣、水泥熟料的最佳比表面积分别为620,200,200,300m2/kg,化学活化以脱硫石膏和电石渣为主,硫酸钠和水泥熟料为辅,前两者比例相同各占总量5%时,镍渣充填体强度最高;加入3%的硫酸钠和2%的水泥熟料可以提高激发效果;外加0.156%的PC高效减水剂,配置胶砂比为1∶4,料浆浓度为79%的充填浆料完全满足矿山对充填体的强度要求,可以替代水泥应用于金川矿山交接充填采矿。高术杰[13]等利用水淬二次镍渣制备矿山充填材料,利用脱硫石膏和电石渣等物质激发生成大量水化产物,产生较高充填强度。并且水淬镍渣充填料的'流动度好于P42.5水泥充填料的流动度。结果表明,脱硫膏与电石渣比为1∶1混合再与少量硫酸钠及水泥熟料配置复合激发剂,具有较好地激发效果。

1.3制作高附加值玻璃

微晶玻璃和泡沫玻璃均数高附加值玻璃,微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性,比陶瓷亮度高,比玻璃韧性强。泡沫玻璃具有不燃烧、不变形、热学性能稳定、力学强度较高且易加工的优点。王亚利[14]等对镍渣熔融炼铁剩余熔渣制备微晶玻璃进行了研究。提铁二次渣经过均化→澄清→浇注→晶化→退火→研磨→抛光制备出符合建筑装饰国家标准的微晶玻璃,确定了最优原料比。冯桢哲[15]等以镍渣和废玻璃为主要原料,添加碳酸钠作为发泡剂,烧制出泡沫玻璃。探讨了碳酸钠添加量、发泡温度、保温时间对泡沫玻璃质量的影响,结果表明,主要原料镍渣和废玻璃分别为20%和80%,外加5%~7%的碳酸钠发泡剂、2%的硼酸为稳泡剂和2%的硼砂为助溶剂,在870℃下恒温1h,可以制备出总气孔率为85.14%,抗折强度高达2.062MPa的镍渣基泡沫玻璃。

1.4生产建材

镍渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3,利用镍渣生产硅酸盐水泥可以部分替代黏土和铁粉,减少能源消耗。镍渣中存在的少量镍、铜、钴等元素对降低熟料的液相最低共熔点和黏度有积极的作用,可以改善其易烧性,有利于熟料矿物的形成。吴阳[16]等用镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥,通过合理配料制备出以C3S,C2S和C4AF为主要矿物的道路硅酸盐水泥熟料,其强度、矿物组成、安全性等性能符合国标要求;最佳条件为镍渣掺杂量(质量分数)10%,煅烧温度1370℃。王顺祥[17]等探讨了镍渣不同细度和不同掺杂量对硅酸盐水泥水化特性的影响。结果表明,随着镍渣的掺量增加,使得水泥浆体凝结时间延长,水化反应放热减少,硬化水泥砂浆的抗压强度、抗折强度讲师;相反,随着镍渣细度的提高可以改善上述影响,并且有利于硬化水泥浆体的结构致密化。镍渣作为混凝土掺合料和集料使用,能够提高混凝土的强度,并且镍渣结构致密且金属含量较高,含有大量的橄榄石,使得镍渣硬度高,从而使掺入镍渣后的混凝土耐磨度提高。李浩[18]等研究了镍渣砂掺量对混凝土耐磨性的影响,当镍渣粉、粉煤灰、镍渣砂同时掺入混凝土中,掺量分别为10%、10%、40%时,混凝土的耐磨性最好。丁天庭[19]等基于镍渣的掺量对混凝土的抗压强度影响进行研究,当镍渣掺量为20%时,混凝土的抗压强度最大,当镍渣掺量为50%时,混凝土的抗压强度最小。

2、发展趋势

资源利用率低,资源紧缺,产业结构不合理成为制约我国经济社会发展的战略问题。结合我国目前矿产资源现状来看,镍渣中含有的主体金属是铁,应该以提铁为主进行资源化利用,不但可以缓解我国铁矿石资源压力,而且有利于可持续发展,又可增加企业效益。提铁后的二次渣还可以用来制备微晶玻璃,充填材料等建筑材料,镍渣资源得到充分利用。

3、结语

镍渣作为重要的二次资源,含有铁、镍、钴、铜等有价元素,单纯提取有价金属经济性有限,并且存在二次渣的废弃问题;单纯做非金属资源处理造成对有价金属元素的浪费;因此,将有价金属提取后的二次渣进行非金属资源处理更有利于达到镍渣的高效化和生态化利用。

参考文献

[1]张燕云.熔融氧化法富集镍渣中铁资源的热力学研究[D].兰州:兰州理工大学,2018.

[2]李国洲,张燕云,马泳波,等.镍冶金渣综合利用现状[J].中国冶金,2017,27(8):1-5.

[3]李小明,沈苗,王翀,等.镍渣资源化利用现状及发展趋势分析[J].材料导报,2017,31(5):100-105.

[4]刘晓民,杨书航,张晓亮,等.金川镍渣的工艺矿物性质分析[J].矿产综合利用,2018(1):82-85.

[5]谢庚.金川镍渣多组分综合利用研究[D].陕西:西安建筑科技大学,2015.

[6]郭亚光,朱荣,裴忠冶,等.镍渣熔融还原提铁动力学[J].中国有色冶金,2017,46(5):75-80

钴基合金的制备论文研究方向

钴是小金属,是一种非常稀缺的资源,有“工业味精” 之称,是重要的战略资源之一。世界钴储量约为710 万吨。主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴,三国储量约占世界钴总储量的83.1%,其中刚果(金)占世界储量的47.9%。其余的少量分布在赞比亚、俄罗斯、加拿大等。钴是中国严重短缺的九种矿产资源之一。中国钴矿资源不多,主要伴生在铜、镍、铁矿中,独立成矿的钴矿物仅占全国保有储量的4.70%。中国已探明钴金属储量仅47万吨。电池材料是钴的最主要消费材料,占钴总消费的60%左右。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。钴是锂电池最常见的金属材料之一。锂电池主要用于手机领域、笔记本领域、电动自行车和新能源汽车领域。未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的主要增长点。钴的另一个主要用途在生产耐高温、耐热、耐腐的硬质合金。硬质合金是由硬质(钨、钛)颗粒和韧性较好的材料(钴、镍)挤压粘结而成的。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴等。高温合金是金属钴的另一个消费领域之一,2011年高温合金占全球钴消费接近20%而中国仅有4%。未来在中国的消费比例也会越来越大。高温合金(又叫超级合金)是在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。高温合金的消费中,航空航天、能源推进、工业、汽车行业和其他领域分别占比64%、24%、5%、3%、2%和2%。航空航天发动机是高温合金行业在航空航天领域最主要的消费部分。磁性材料是金属钴的又一用途。磁性材料在电子工业和其他高科技领域起着非常重要的作用。钴可以作为高档的玻璃和陶瓷的色彩染料。作为国内传统的钴的消费领域,钴在玻陶行业的使用量一直比较平稳。钴还广泛用于石油冶炼中的各种加氢催化剂。钴基催化剂比如醋酸钴在合成催化剂中具有重要地位。钴用途多样且广泛决定了钴的消费需求整体呈现一定刚性,不随强周期行业的景气度波动。钴的工业消费方面,未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的新增长点,传统的笔记本电脑、便携式电器、手机等市场也将进一步发展。航空航天业的发展将带动钴在高温合金行业的需求增加,高温合金行业是未来带动钴的工业需求之一。

钴基合金,是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴铬钨(钼)合金或司太立(Stellite)合金(司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明)。钴基合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶尔也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

司太立合金的典型牌号有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite31,Stellite100等。在我国,主要对司太立高温合金研究比较深入和透彻。与其它高温合金不同,司太立高温合金不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布少量碳化物组成。铸造司太立高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免司太立高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有司太立合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。司太立合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。热处理司太立合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造司太立合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。司太立合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造司太立合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。堆焊司太立堆焊合金含铬25-33%,含钨3-21%,含碳0.7-3.0%。,随着含碳量的增加,其金相组织从亚共晶的奥氏体+M7C3型共晶变成过共晶的M7C3型初生碳化物+ M7C3型共晶。含碳越多,初生M7C3越多,宏观硬度加大,抗磨料磨损性能提高,但耐冲击能力,焊接性,机加工性能都会下降。被铬和钨合金化的司太立合金具有很好的抗yang化性,抗腐蚀性和耐热性。在650℃仍能保持较高的硬度和强度,这是该类合金区别于镍基和铁基合金的重要特点。司太立合金机加工后表面粗糙度低,具有高的抗擦伤能力和低的摩擦系数,也适用于粘着磨损,尤其在滑动和接触的阀门密封面上。但在高应力磨料磨损时,含碳低的钴铬钨合金耐磨性还不如低碳钢,因此,价格昂贵的司太立合金的选用,必须有专业人士的指导,才能发挥材料的最大潜力。国外还有用铬,钼合金化的含Laves相的司太立堆焊合金,如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由于Laves相比碳化物硬度低,在金属摩擦副中与之配对的材料磨损较小。

20世纪30年代末期,由于活塞式航空发动机用涡轮增压器的需要,开始研制钴基高温合金。1942年﹐美国首先用牙科金属材料Vitallium (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)制作涡轮增压器叶片取得成功。在使用过程中这种合金不断析出碳化物相而变脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同时添加2.6%的镍,以提高碳化物形成元素在基体中的溶解度,这样就发展成为HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21制作航空喷气发动机和涡轮增压器铸造涡轮叶片和导向叶片,其工作温度可达850-870℃。1953年出现的用作锻造涡轮叶片的S-816,是用多种难熔元素固溶强化的合金。从50年代后期到60年代末,美国曾广泛使用过4种铸造钴基合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。变形钴基合金多为板材,如L-605用于制作燃烧室和导管。1966年出现的HA-188,因其中含镧而改善了抗氧化性能。苏联用于制作导向叶片的钴基合金∏K4﹐相当于HA-21。钴基合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要战略资源,世界上大多数国家缺钴,以致钴基合金的发展受到限制。一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%),但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。

关于铝合金的论文和文献

合金是由金属与其它一种以上的金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的。纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用者选用根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同,铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合

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镍钛合金腐蚀性研究论文范文

化学是一门以实验为基础的学科。化学上的许多理论和定律都是从实验中发现归纳出来的。那么你们知道大学的化学实验 报告 要怎么写吗?下面是我为大家带来的大学化学实验 报告 范文 _大学化学实验 总结 怎么写,希望可以帮助大家。

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一、实验目的

1. 了解复盐的制备 方法 。2. 练习简单过滤、减压过滤操作方法。3. 练习蒸发、浓缩、结晶等基本操作。

二、实验原理

三、实验步骤

四、实验数据与处理 1. 实际产量:

2. 理论产量:

3. 产率:

实验二 化学反应速率、活化能的测定

姓名: 班级:学号: 指导老师: 实验成绩: 一、实验目的

1. 通过实验了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。 2. 加深对活化能的理解,并练习根据实验数据作图的方法。

二、实验原理

三、实验数据记录及处理

1. 浓度对反应速率的影响,求反应级数 确定反应级数:m= n=

2. 温度对反应速率的影响,求活化能

表2 温度对反应速率的影响 利用表2中各次实验的k和T,作lg 求出直线的斜率,进而求出反应活化能Ea。 ?k?-图,

3. 催化剂对反应速率的影响

实验三 盐酸标准溶液的配制、标定及混合碱的测定

1.了解间接法配制标准溶液的方法。2.学习用双指示剂法测定混合碱中不同组分的含量。

二、实验原理

三、实验数据记录及处理

1. HCl标准溶液的标定结果

2. 混合碱的测量结果

实验日期: 20_ 年 11 月 18 日 开始时间: 9 时 30 分; 结束时间:11 时 30 分; 实验题目:金属的腐蚀 同 组 者:___

编号 NO: 1

一、实验目的和要求

1) 2) 3) 掌握动电位扫描法测定阳极钝化曲线的方法; 测量金属在 0.5mol/L H2SO4 中的阳极极化曲线,确定有关特征电位和电流密度; 测量金属在 0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl 中的阳极极化曲线并考察氯离子对金属 钝化行为的影响。

二、 实验原理与方法

阳极极化曲线一般可分为四个区: 1)活性溶解区:从腐蚀电位( ? c )开始,金属溶解按活性溶解的规律进行; 2)过渡区:金属表面开始发生突变,由活态向钝态转化。此时,电流随电位的正移而 急剧下降; 3)钝化区:金属处于稳定的钝态,表面生成一层钝化膜,此时阳极溶解电流密度( i p , 称为维钝电流密度)很小,并且基本与电位无关; 4)过钝化区:电流密度又开始随电位的正移而增大; 当介质中存在氯离子时, 不锈钢等耐蚀金属材料表面的钝化膜容易被破坏, 存在点蚀电 位,此时,当 ? ? ?b 时,材料表面开始发生点蚀,电流迅速增大;当电流密度增大到一定 值时(如 1mA/cm2) ,改变扫描方向,开始向阴极方向扫描,可能形成一个滞后环。当 ? < ? s14rp 时,钝化膜重新愈合,金属恢复完全钝化状态;而当 ? s14rp < ?< ?b, 时已形成的点蚀继续进行,但不会产生新的点蚀。

三、 主要仪器设备、材料和试剂

1)主要仪器设备 CorrTest 腐蚀电化学测试系统;电解池;玻璃活栓盐桥;洗耳球、金相砂纸、 镊子、丙酮棉球(处理电极表面) ;量筒;滤纸(保护电极表面不被腐蚀) 。 2)三电极种类、材料和有效工作面积 工作电极(电极材料为镍、钛或耐蚀合金) 、饱和甘汞电极(SCE) 、大面积铂辅 助电极(有效截面积为 1cm2) ; 3)测试温度及其控制方法 测试在室温下进行

四、 实验操作步骤

1)启动CorrTest腐蚀测试系统软件,打开恒电位仪的电源开关,开始预热; 2)将玻璃活栓盐桥洗净、烘干后,把玻璃活塞插入盐桥,并使活塞孔对准盐桥 的测试溶液端;将活栓插紧后,向盐桥的参比电极室注入适量的过饱和 KCl 溶液。洗净电 解池,安装辅助电极、盐桥和参比电极; 3)处理电极,将处理好的工作电极置于电解池中使盐桥毛细管尖端对准工作电极 的中心,并且它到电极表面的距离为毛细管尖端外径的

1倍。然后将三个电极连接到恒电位 仪; 4)打开“自腐蚀电位测量”窗口(快捷键F2 ) ,输入数据文件名和注释,设置测 量时间: 15分钟, 采样速率: 1Hz, 其他参数保持默认值。 然后, 向电解池内注入0.5mol/LH2SO4 溶液约200ml后,立即开始计时,并接通盐桥,点击窗口中的“开始”按钮,开始开路电位 的测量; 5)当开路电位测量到所设置的测量时间后将自动停止。此时,打开“动电位扫描” 窗口(快捷键 F4 ) ,输入数据文件名和注释,设置初始电位:? 0.05V(相对于开 路电位) ,终止电位:1.5V(相对于开路电位) ,扫描速率:1mV/s,采样速率:1Hz,其他 参数保持默认值。然后,立即点击窗口中的“确定”按钮,开始极化曲线的测量;

6)测量结束后,取下电极接线夹头,取出工作电极和参比电极,清洗电解池和盐桥 (测试溶液端内、外侧) ,将工作电极按上述方法进行处理,更换 0.5mol/L+H2SO40.5mol/L NaCl 溶液而上述步骤进行下一次实验。注意:此时,在设置“动电位扫描”控制参数时, 应设置回扫电流密度:1mA/cm2。在测量中,当回扫曲线与正扫曲线; 7)待实验结束后,取下电极接线夹头,取出工作电极和参比电极,观察工作电极表 面腐蚀形态。然后,清洗电解池和盐桥(测试溶液端内、外侧) ,将工作电极按上述方法进 行处理,放入干燥器备用。

5 实验结果与讨论

5.1 实验结果

5.2 分析与讨论 5.2.1 ?~i曲线图分析 当工作电极在0.5mol/L H2SO4溶液中时,由图1-2及表1-1的特征值可知,从 腐蚀电位 ? c 开始,金属的溶解规律呈现活性溶解规律,当电位达到-0.44283时 电流随电位的增大而增大,基本符合tafel方程;当电极电位正移到钝化电位?cp =-0.34824时,金属表面开始发生突变,由活态向钝态变化,此时电流随电位正 移而急剧下降直至电位达到稳定钝化电位即 ?p =0.43837,与钝化电位?cp相对应 的阳极电流密度称为钝化电流密度icp =1.69644E-3;当电位正移到稳定钝化电位 p =0.43837时,金属处于稳定的钝化状态,表面生成一层钝化膜,此时阳极溶 解电流密度ip =1.02569E-5(即维电流密度)很小且基本不随电位变化;当电位 达到过钝化电位?tp =0.8527时,由于金属表面钝化膜遭到破 坏,腐蚀再次加剧, 电流随电位的正移而增大。 当工作电极在0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl溶液中时,图1-1以及表1-1中特 征值可知,活性溶解区基本不发生变化,而当电位正移到?cp之后电位先正移至稳 定钝化电位?p =0.12504,而后迅速达到过钝化电位?tp =0.26698,达到过钝化电 位后由于点蚀的存在电流密度随电位的正移而再次增大; 5.2.2 氯离子对钝化过程的影响分析 由以上分析可知, 在溶液中不含氯离子时,由稳定钝化电位正移至过钝化电 位经历的时间远大于含有氯离子时的时间,可见,当溶液中存在氯离子时金属表 面的钝化膜溶液破坏从而过早进入过钝化区,这是由于钝化膜的溶解和修复(再 钝化)处于动平衡状态当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,氯离子 能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子 结合成可溶性氯化物,使平衡便受到破坏,金属表面钝化膜发生破坏。 5.3 结论 1)金属的阳极极化随着电位的正移金属表面会发生钝化,但是随着电位的 继续正移金属表面的钝化膜会发生破坏从而使腐蚀从新加剧;

2)氯离子能时金属表面的钝化膜发生破坏从而加剧腐蚀;

六、 意见和建议

可以取含不同氯离子浓度的溶液进行实验从而验证氯离子浓度对钝化膜破坏的影响; 可以取不同电极及钝化剂进行实验从而验证钝化介质对钝化的影响;

一.实验目的

1.观测 CO2 临界状态现象,增加对临界状态概念的感性认识; 2.加深对纯流体热力学状态:汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理 解;测定 CO2 的 PVT 数据,在 PV 图上绘出 CO2 等温线 3.掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。

二.实验原理

纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度 ( T C) 和最高压力点 (PC) 。 纯物质所处的温度高于 TC,则不存在液相;压力高于 PC,则不存在汽相;同时 高于 TC 和 PC,则为超临界区。本实验测量 TTC 三种温度条 件下等温线。其中 T

三.实验装置流程和试剂

实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成(图 2-3-1) 。试验台本体如图 2-3-2 所示。实验装置实物图见图 2-3-3。 实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部 ,迫使水银进入 预先装有高纯度的 CO2 气体的承压玻璃管(毛细管),CO2 被压缩,其压力和容积通 过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节,水套的恒温水 由恒温浴供给。

CO2 的压力由压力台上的精密压力表读出(注意:绝对压力=表压+大气压) ,温 度由水套内精密温度计读出。比容由 CO2 柱的高度除以质面比常数计算得到。 试剂:高纯度二氧化碳。

图 2-3-1 CO2 PVT 关系实验装置图

2-3-2 试验台本体 1.高压容器 2-玻璃杯 3-压力油 4-水银 5-密封填料 6-填料压盖 7-恒温水套 8-承压玻璃管 9-CO210精密温度计

四、实验操作步骤

1.按图 2-3-1 装好试验设备。 2.接通恒温浴电源,调节恒温水到所要求的实验温度(以恒温水套内精密温度 计为准) 。 3.加压前的准备——抽油充油操作 (1)关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门,开启压力台上油杯的进油阀。 (2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。此时压力台上油

筒中抽满 了油。 (3)先关闭油杯的进油阀,然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。 (4)摇进活塞杆,使本体充油。直至压力表上有压力读数显示,毛细管下部出 现水银为止。 (5)如活塞杆已摇进到头,压力表上还无压力读数显示,毛细管下部未出现水 银,则重复 (1)--(4)步骤。

(6)再次检查油杯的进油阀是否关闭,压力表及其进入本体油路的二个阀门是 否开启。温 度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定,则可进行实验测定。

4.测定低于临界温度下的等温线(T= 20℃ 或 25℃ ) (1)将恒温水套温度调至 T= 23℃ 左右,并保持恒定。 (2)逐渐增加压力,压力为 4.0MPa 左右(毛细管下部出现水银面)开始读取 相应水银柱上端液面刻度,记录第一个数据点。读取数据前,一定要有足够的平 衡时间,保证温度、压力和水银柱高度恒定。 (3)提高压力约 0.2MPa,达到平衡时,读取相应水银柱上端液面刻度,记录第 二个数据点。注意加压时,应足够缓慢的摇进活塞杆,以保证定温条件,水银柱 高度应稳定在一定数值,不发生波动时,再读数。 (4)按压力间隔 0.2MPa 左右,逐次提高压力,测量第三、第四……数据点, 当出现第一小滴 CO2 液体时,则适当降低压力,平衡一段时间,使 CO2 温度和 压力恒定,以准确读出恰出现第一小液滴 CO2 时的压力。 (5)注意此阶段,压力改变后 CO2 状态的变化,特别是测准出现第一小滴 CO2 液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个 CO2 小汽泡刚消失时的压力和相应 水银柱高度。此二点压力改变应很小,要交替进行升压和降压操作,压力应按出 现第一小滴 CO2 液体和最后一个 CO2 小汽泡刚消失的具体条件进行调整。 (6)当 CO2 全部液化后,继续按压力间隔 0.2MPa 左右升压,直到压力达到 8.0MPa 为止(承压玻璃管最大压力应小于 8.0MPa) 。 5.测定临界等温线和临界参数,观察临界现象 (1)将恒温水套温度调至 T= 31.1℃ 左右,按上述 4 的方法和步骤测出临界等温 线,注意在曲线的拐点( P=7.376MPa)附近,应缓慢调整压力(调压间隔可为 0.05MPa) ,以较准确的确定临界压力和临界比容,较准确的描绘出临界等温线上 的拐点。 (2)观察临界现象 a. 临界乳光现象 保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至 Pc 附近处,然后突然摇退活塞杆(注意 勿使试验台本体晃动)降压,在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象, 这就是临界乳光现象。这是由于 CO2 分子受重力场作用沿高度分布不均和光的 散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。 b. 整体相变现象临界点附近时,汽化热接近

于零,饱和蒸汽线与饱和液体线接 近合于一点。 此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累,需要一定 的时间,表现为一个渐变过程;而是当压力稍有变化时,汽液是以突变的形式相 互转化。 c. 汽液二相模糊不清现象 处于临界点附近的 CO2 具有共同的参数(P,V,T) ,不能区别此时 CO2 是汽 态还是液态。如果说它是气体,那么,这气体是接近液态的气体;如果说它是液 体,那么,这液体又是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处

于临界温度附近,如果按等温过 程,使 CO2 压缩或膨胀,则管内什么也看不到。现在,按绝热过程进行,先调 节压力处于 7.4 MPa(临界压力)附近,突然降压(由于压力很快下降,毛细管 内的 CO2 未能与外界进行充分的热交换,其温度下降) , CO2 状态点不是沿等 温线,而是沿绝热线降到二相区,管内 CO2 出现了明显的液面。这就是说,如 果这时管内 CO2 是气体的话,那么,这种气体离液相区很近,是接近液态的气 体;当膨胀之后,突然压缩 CO2 时,这液面又立即消失了。这就告诉我们,这 时 CO2 液体离汽相区也很近,是接近气态的液体。这时 CO2 既接近气态,又接 近液态,所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这 就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。 7. 测定高于临界温度的等温线(T = 40℃ 左右) 将恒温水套温度调至 T=40.5℃ ,按上述 5 相同的方法和步骤进行。

五、实验数据处理

表 1.1 原始数据表 23℃ 压强 (Mpa)

将数据绘图如下:

六、实验结果讨论

1.由于实验器材的老化,实验数据本身的准确度不高,所以根据实验数据画出来 的曲线误差较大。 2.加压的时候要缓慢加,不能过快,实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了 较小的气泡,使得实验数据不够准确。

七.注意事项

1.实验压力不能超过 10.0 MPa,实验温度不高于 41℃。 2.应缓慢摇进活塞螺杆,否则来不及平衡,难以保证恒温恒压条件。 3.一般,按压力间隔 0.2MPa 左右升压。但在将要出现液相,存在汽液二相和 汽相将完全消失以及接近临界点的情况下,升压间隔要很小,升压速度要缓慢。 严格讲,温度一定时,在汽液二相同时存在的情况下,压力应保持不变。

T2.

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系:1、强化职工责任心的培养。针对本企业的工作情况和工作特性,对职工加强质量意识的培养,使职工充分意识到缺乏责任心所造成的严重后果及给企业发展带来的不良影响。从而保证生产有序地进行。2、加强职工之间相互沟通。不定期的和企业职工进行交流,使职工的意见能够及时反馈,发现的问题能够及时解决。便于部门之间以及领导和职工之间的的相互了解和协调。3、调整人员配置、促进职工技能发挥。针对每个职工的特点对其岗位进行调整和安排,使其能够充分发挥个人特长,避免人才浪费。4、加强团队融合提高团队素质。多进行一些团队活动和考核,以便加强团队合作,从整体上提高整体素质。加强职工培训,在良好的人际关系,相互配合的工作环境下,在公平公正的基础上,可以更好的激发职工工作的热情和斗志,全身心的投入到工作中去,使他们的主动性、创造性将自然地倾泻出来,自觉与管理者一道,把工作做得尽可能好,不仅让职工觉得实现了自己的人生理想,同时对企业有了满足感和归属感。也使企业和职工得到共同的发展,真正实现企业和职工的双赢。一个企业应有明确的培训政策,并有企业自上而下的支持。培训政策不仅要表明企业政策是为最大限度地发挥职工的能力,而且要使职工对各种培训方案非常清楚。否则,培训就不能取得满意的效果。另外,企业还要向职工解释培训的真正意义,让职工感到培训是一个提高自己知识和能力的宝贵机会,从而创造出一种气氛,让职工感到培训机会来之不易,加倍珍惜培训机会。总之,员工培训的有效管理与创新在知识经济时代日益凸现其重要性,现代企业的竞争是人才的竞争、是知识的竞争,而培训正是培养人才、传播知识、实现知识共享的有效途径。因此,加强员工培训的管理与创新是企业在21世纪培育核心竞争力,取得不断成功的关键所在。以上就是小编今天的分享了,希望可以帮助到大家。

镍钛合金腐蚀性研究论文题目

镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金,具有良好的可塑性。镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达1*10的7次方,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。(一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。(二)镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelasticity) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守胡克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性:不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性:镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力:目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。

(一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。(二)镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性:不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性:镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力:目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。(三)镍钛合金丝的分类EvansandDurning分类法1)1940年,黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年,马氏体稳定化合金:多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低,可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变,因此不呈现记忆效应和超弹性。3)1980年,中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝,为奥氏体激活合金:即在任何状态下都呈现奥氏体状态,置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态,马氏体状态只能由应力引起,具有超弹性,但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度,能产生较弱的矫治力,。作大的特点是从最初的启动到最后阶段,其产生的力持续恒定,在治疗早期牙齿不整齐时,效果较好。缺点是常温下无法弯制成型,不易焊接。若将该公司作为主弓丝,常可引起不希望的扩弓或者缩弓,且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4)1990年,马氏体激活镍钛合金:即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近,在室温时以一种多元状态存在,易于变形,置于口腔内时,由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变,即存在形状记忆功能和超弹性。在常温(25℃左右)及以下温度易于变形,而当达到一定温度(32℃左右)以上,又会恢复到原来预成形状,表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的NitinolHA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性,将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型,并安放到托槽中就位,而当在口腔中受体温热量而激活后,可产生出形状恢复力,又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软,受热激活而变得弹性大”的特点,患者可以在医生的指导下,利用口含冷、热水的方式改变矫治力,更加方便了矫治者的矫正,减少了初期矫治的不适感。5)Gradedthermodynamic:增加的热力学镍钛合金:将TTR温度高于口腔温度,大概是40℃左右,这样,当镍钛弓丝置于口腔内时,仍然为多元状态,弓丝较为柔软,在口含热水时,才有奥氏体相变。因此,矫治力更加弱,可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。(四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线,目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝,这样,患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术,MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝),DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右),O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧:镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧,具有镍钛超弹性的特别,适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能,在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小,能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,其释放的矫治力相差3.5-4倍。故在正畸矫治应用中,患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝是日本的Dr.Soma等研究开发的,由Tomy公司生产。“LH”是名自“LowHysteresis”,也就是说,当此弓丝被结扎到托槽上时,即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线,L-H弓丝的滞后范围最小,这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势,同时该曲线初始斜度低,说明该弓丝刚度低,其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大,显然L-H弓丝有明显的机械学优势。由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高,因此将其称之为钛镍丝,并有实验证明其吸震效果较强。LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制,并可以用热处理仪器加热定型,因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙,以及最后的完成阶段,上下各一条弓丝即可以完成治疗,只要每一个阶段将弓丝取出弯好所需的形状,再用热处理仪器将之定形,加强硬度即可。目前在临床上使用L-H弓丝进行扩弓治疗,矫治开颌、偏颌以及反颌,因其力量的持续稳定和柔和,效果较好。同时常常配合使用J钩来改善弓丝较软的不足。虽然MEAW技术对于矫治以上错颌也有理想的效果,但繁复的弓丝弯制常使许多医师望而却步。因此有些医师改采用与力学系统类似的摇椅型镍钛弓丝加上前牙垂直牵引,虽然这样也有类似的效果,但总觉得与MEAW比较时,各个独立的牙移动的方面不如MEAW技术,原因在于摇椅型镍钛丝是一条连续的弓丝,并且亦没有办法弯折。因此,托槽粘接的角度与弓丝的摇椅曲度决定了每一颗牙齿的角度,不像MEAW技术中每一个牙齿的角度较有个别调整的空间。使用LH镍钛弯上摇椅,再用弓丝成形器在口内弯折后倾弯或者前倾弯,效果相当理想。

镍和钛的金属合金,具有两种特性:形状记忆效应和超弹性

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