定向凝固提纯金属镍实验研究

发布时间：2021-03-04 04:13

　　随着金属材料纯度的提高,它的化学性质、光磁性能、电学以及力学性能等得到了增强,高纯金属材料更充分地体现出了金属固有的物理化学性能,其作为重要的基础材料,在电子信息、精密仪表、航空航天等高新技术领域得到了广泛的应用和飞速的发展。论文提出了采用真空定向凝固和电磁定向凝固的实验方案。然后从定向凝固、真空挥发和电磁定向凝固相关理论出发,利用镍中十五种杂质元素与主金属镍的二元合金相图,分析了之间平衡分凝系数的大概范围,并通过热力学计算出它们的饱和蒸气压及分离系数,从理论上确定了真空定向凝固提纯金属镍的可行性,进而通过探索实验进行验证。实验结果表明,杂质元素P、S、As、Cd、Sn、 Pb、 Bi、Mg的去除率分别为95%、95%、83.62%、96.67%、96.67%、90%、99.87%、99.7%,Zn、Al、Mn、Si的去除率分别为67.27%、62.2%、69.5%、80%, Fe、Cu的去除率分别为32.25%、48.27%,最终提纯制备的镍纯度达到99.996%,证明了通过真空定向凝固制备高纯镍是可行的。采用电磁定向凝固有效促进了杂质在熔体中定向分离,实验结果表明,杂质Cu的最佳去... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 立题背景
    1.2 镍的性质及镍资源现状
        1.2.1 镍的物理性质
        1.2.2 镍的化学性质
        1.2.3 镍的资源现状
        1.2.4 镍的消费趋势及前景预测
    1.3 高纯金属生产与应用
        1.3.1 高纯金属概述
        1.3.2 高纯金属的生产现状
        1.3.3 高纯金属的提纯方法
    1.4 高纯镍的制备方法
        1.4.1 电解精炼法
        1.4.2 羰基法
        1.4.3 浸出精炼法
    1.5 本论文研究内容及意义
第二章 定向凝固提纯金属镍的理论基础
    2.1 真空定向凝固
        2.1.1 定向凝固
        2.1.2 真空挥发
    2.2 电磁定向凝固
    2.3 凝固速率
    2.4 凝固过程中的传热问题
第三章 真空定向凝固探索实验研究
    3.1 实验原料及装置
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验装置
    3.2 坩埚的选取
    3.3 真空定向凝固除杂探索实验研究
    3.4 实验步骤及方案
        3.4.1 实验步骤
        3.4.2 实验方案
    3.5 本章小结
第四章 定向凝固提纯金属镍实验研究
    4.1 真空定向凝固提纯金属镍实验研究
        4.1.1 杂质在镍锭的分布情况
        4.1.2 不同下拉速率下的除杂效果
        4.1.3 不同下拉次数下的除杂效果
        4.1.4 真空挥发的除杂效果
    4.2 电磁定向凝固除杂研究
    4.3 真空挥发、真空定向凝固和电磁定向凝固的实验结果对比
    4.4 本章小结
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3062543