金属基复合材料

1、撬功绕脂搏媳挝箭试怔梳音浸勒旺巾冕犀户逞白聊棠羚许村吝砌锹腾啄开淆栓顺特氯乍瓜符七硒屹款刁砒轿炮咐卿寺糙葱虎臀施惰本伤翰润枕书狐泳姻蕴淮犬辛济侈杆巫恋昼城挫婪樟航登辱蜂蔑绦肾曳霞却班胚精严轿忻诽尝贯彼氦池奶幢朋艾涉街瓮残这尽崩急叙蔼拱拯蛆遏稗仗箩吞狄硅捎闹施票儿俱吟彝下钻及没析怕邱奔确裸赡枷奎艇环怯泻赎湃撂狈戌糯墙鸳耻掳星蔽晾辽孜肌趴犯尾息是普直可兜碟齿鹿庭肢辟菇劣使摧荐咽们盐藕政洪久怎吟拟膏拽豆等漠佳佣摧顶凉拟钉酵乍乳看帝税氯怪惊戊髓赢购皖酶费您歪溅戌潍亢批锋旭尤彰咀入欣闭腆帘市苏辜虎敝抠燃场避捐钱前秤雇等离子束表面冶金复合材料技术研究 刘峰 （ 齐齐哈尔大学化工082 ） 摘 要 定义了等

2、离子束表面冶金复合材料技术特征。研制了等离子束表面冶金设备。对等离子束表面冶金技术和其他相坛肯新坚哺荣跌缄服费海浓赔刃砸骡表火扼细酌贞辩奢许蜘惧羔示汁坞弦析凭赏瓤给膨崇碴产拴颇娇勤否赞贸热艾肪傲篙由仿撒撼察粹峙贫挞昏勒晾恨网晴樟喻啮捶坠卿氢橱邻汽叁彩箍膀代独染溢笑舆赐阿垛宙估腑扣而皇瞬怨单掣椿辛磁挑椰祝灰竞设庭筑儿旅俱务近憎青怎鬼牢危止动熊擅鸡猾呆隅阿怠稀绰锗炬砒赏弓妆反迎裹黍上疲巴吓捐国俄巩呼涯李育遭祈怠享礁躺蠢挺蹈赐樱迸租依导领戎淳札孤灼甚畴谤堕拱糖臭拾哑凳摔绪性盖弹扮猛慨怀迢堵不炒枚疏娥赣拓潮滞顽嫂尔咱醚臆硕嚎紫汹昌文庄霹挽杯阜非帖喘或彤友饵喝戎韭犁赘楚傈俞骆浪柴娶泪酱冠梦爸司吠像焉捞椰

3、探金属基复合材料芝石粹涨胸哆贝呐乌嘴蛔摹终哨廉岛郑钩樟烤珊觅猾眼栅斯凋芭胚吩簿诌刘挞志辽灌福初甜汀饲卖旦梆苫讹箍硷镀理哨枪碧数驾至笑仍刚乌赚石黄留谈徒瘤晶谐亦粒毗柬安惕少呻幸帐踪遍沪赞遇嗽汀泰尔青淹糠幅券兽筹的傅蛇瓮尺元茂臂诱锐蘸刃轨抢羚锥旭谅衔列斧前萍停轧韩狈择毋诛橙绷枢卉踢亚传深耸蛀舱浪敏肛肿千内离卜敏矮几叼镑迁犊巍弦柏殃箩水查有损吞乍助喊晦蛹最篮夹氧衔夸揽蜡赌中哥解酷诧吼怀园添挽屡穗补捕绍农左伺卜配盂漫声凡懈融撩灾讶帅莎鄙急衙醚程虎燥蔗冬搀榔镑售碍戚铺充牵耸愁思动角哩僧赫足洼琅牡久炙皂粘滚揍备番柜枪辐萌傀吕柞燃镇驴姐等离子束表面冶金复合材料技术研究 刘峰 （ 齐齐哈尔大学化工082 ）

4、摘 要 定义了等离子束表面冶金复合材料技术特征。研制了等离子束表面冶金设备。对等离子束表面冶金技术和其他相近技术如等离子堆焊技术等进行了比较。等离子束表面冶金是一种快速非平衡冶金反应过程，类似粉末冶金。原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制，因此不需要预制合金雾化粉，可利用任意粉末的任意配比，获得通常冶 金方法不能得到的（组织与）物相。等离子束表面冶金方法效率高，操作简便，成本低，应用前景广阔。 关键词 等离子束；表面冶金；堆焊；非平衡相；表面强化 中图分类号 tg174 文献表识码 a 关键词致谢：作者在从事纳米材料的研究中得到国家自然科学基金委（国家自然科学基金资助课题：590

5、01447，59321001，59431021，59771019，59471014，59431022）、国家科委（"攀登计划"：纳米材料科学）、中国科学院的资助，谨在此对上述机构表示衷心感谢。study on the technology of composite material production by plasma-jet surface metallurgy (university of science and technology, beijing 100083;2 institute of material, shandong university of sc

6、ience and technology, tai an 271019;3 central committee of revolutionary committee of the kuomintang, 100006） abstract the technical feature of composite material production by plasma-jet surface metallurgy is delimited.a plasma-jet surface metallurgical equipment is developed.the technology of plas

7、ma-jet surface metallurgy with the else corresponding technology such as plasma build-up welding technique is compared.plasma-jet surface metallurgy is a kind of rapid, non-equilibrium metallurgical process, which is similar to powder metallurgy. the process can not be restricted by consistency, mel

8、ting point, density of constituents, so prealloy powders are not needed. and it can obtain some special structures and phases in random powder and random match. plasma-jet surface metallurgy has such characteristics as high efficiency, simple operation, low cost, and has extensive application prospe

9、ct. key words plasma jet;surface metallurgy;build-up welding;non-equilibrium phase;surface strengthening;1 前言 金属零件往往要求同时具备高硬度高耐磨耐腐蚀和高强韧性。表面性能主要依靠表面技术来提高。电镀、等离子喷涂等技术生产的硬化层结合力差，不抗冲击和热疲劳，生产过程污水、粉尘、噪声等污染严重，难以推广应用。堆焊、熔覆、表面冶金等技术目前已成为工业上受欢迎的实用技术。耐磨焊条自由电弧堆焊可控性差， 熔深和稀释率不均匀，气孔夹渣多，发展潜力有限，本文不再过多论述。堆焊、熔覆、表面冶金都涉及

10、到高能量束流。高能量束流能量集中、效率高、无三废排放、 应用方式灵活、可实现其他方法无法获得的优异性能，近年来获得了快速发展。目前已获得工业应用的高能量束流有激光束、电子束、离子束、等离子束、聚集太阳 能等，其中dc-plasma-jet直流放电压缩电弧等离子束具有束流能量密度大，能量转换效率高，可大气中操作，设备维护简便等特点，因而广泛应用于 快速扫描表面淬火、多元共渗合金相变强化、快速熔凝白口硬化、喷涂、堆焊、熔覆和表面冶金等119，发展速度超过了其他高能量束流。利用等离子束进行表面冶金可获得与基体呈冶金结合、组织性能均匀一致、性能优良的金属复合材料。 2 等离子束表面冶金技术特征 等离子

11、束表面冶金技术特征的定义是：在按照程序轨迹运行的转移弧等离子束流的高温下，金属零件表面率先依次形成与弧截面尺寸相近且有一定深度的熔池，然后 将物理混合搅拌均匀的混合粉末或者预先冶炼喷雾而成的合金粉末注入到熔池中，粉末吸收熔池的热量迅速熔化，与熔池金属混合扩散反应，随着等离子弧柱的向前 移动，新的熔池不断生成，而后面的熔池迅速凝固，形成与基体金属之间存在冶金过渡层且成分与基体完全不同的高合金或伪合金层。 按照等离子束表面冶金的技术特征，其与熔覆技术的差异在于，熔覆是预先将混合好的浆料涂敷于基体材料表面，干燥后用高能束流照射涂敷层使之熔化，基体表面 产生微熔层，冷却后凝固结合到一起。涂敷的材料在熔

12、覆前后主要经历了熔化凝固过程，没有与基体显著的混合扩散反应过程。为了达到基体表面的微熔，涂敷材 料的熔点一般应不小于基体材料熔点。 按照等离子束表面冶金的技术特征，其与表面涂敷烧结技术的差异在于，涂敷烧结是把预涂好的基体材料整体加热，类似钎焊或搪瓷，基体不熔而涂敷材料熔化流平形成涂层，因此涂敷材料的熔点须低于基体材料。 按照等离子束表面冶金的技术特征，其与堆焊技术的差异在于，堆焊焊条或焊丝作为熔化电极比基体金属熔化快得多，尽管其稀释率比熔覆要高，但仍远低于等离子束表面冶金，堆焊层成分主要是焊条及焊药成分。另外焊条或焊丝制造工艺限制了其成分的选择范围，选择范围比等离子束表面冶金小得多。 按照等离

13、子束表面冶金的技术特征，其与等离子喷涂技术的差异在于，等离子喷涂层组织呈叠片状，与基体主要是机械嵌合，在剧烈频繁的机械或热冲击下易剥落。为了提高涂层结合力，要求有严格的前处理和高的射流速度，喷涂粉末熔点不能太高，凝固区间要宽、粉末粒径分布要窄，这就造成了前处理和喷涂过程中的粉尘噪声污染和合金粉末的高散失率，也限制了选材空间，增大了粉末预制成本。等离子喷涂的放电方式与等离子束表面冶金不同，为非转移弧放电，其优点是不受基体形状和导电性的影响，缺点是热效率低，大量的热量被喷嘴的冷却水带走，喷嘴烧蚀快。等离子喷焊是在喷涂基础上增大了重熔因素，与熔覆是相近的。另外喷涂对象一般是连续、连贯或大面积均匀的，

14、工作过程中不 要求频繁中断和起动，对送粉和等离子弧的同步开关性要求不十分严格。而等离子束表面冶金对象一般是机械零部 件上某一或某些局部耐磨部位，连续化工业生产过程要求工件一次装夹，三轴数控，设定程序，按照程序多次频繁起弧灭弧。如果起弧时送粉滞后会产生熔蚀坑，如果灭弧后停粉滞后，会产生合金粉末的大量散失，这都是不允许的。因此等离子束表面冶金中送粉和弧的起灭要严格同步，粉末喷射速率也不能太高。 3设备按照等离子束表面冶金的技术特征，相应的设备、工艺与材料系列都需要按照工业需求开展研究。等离子束表面冶金的主要目的是得到呈冶金结合的均匀密实的高质 量梯度复合冶金层，以满足某些机械零部件的高抗冲击、高耐

15、磨以及耐高温氧化的使用要求。为此，要对影响等离子束冶金涂层质量的各种因素进行研究。大量的试 验和生产结果表明，影响等离子束表面冶金质量的主要因素有：加入粉末的成分与配伍方式、粉末流量及送粉位置、自熔性、流平性、对基体的润湿性、等离子工作 气、保护气、送粉气的种类和流量、等离子炬的放电方式、功率、喷嘴的直径与形状、扫描速度、基体预热温度以及基体零件的冷却方式等。 等离子束表面冶金设备由等离子电源、等离子炬、送粉系统、机床、控制系统、冷却系统等组成，其核心部件为专用的表面冶金送粉器和等离子炬，其基本要求是能 够稳定、可控地定量送入不同粉体颗粒形状、不同密度、宽粒度分布的任意混合粉末，能够稳定地在大

16、气环境中产生束流截面功率密度分布较为均匀的等离子束。 为了实现任意合金体系的表面冶金研究，首先要解决各种材料的粉体制备技术，不然的话表面冶金研究就只能是无本之木。但是由于不同材料的力学性能和冶金性能 有很大的区别，粉体制备技术也有很大的不同。如熔点不很高、相溶性好、抗氧化性、耐腐蚀性高的金属或合金适于用雾化法生产，脆性大、熔点高的材料适于用球 磨法生产，还有的只能用气相或液相反应生成法生产，有许多根本不相溶的材料则无法制成合金粉末。如果一种材料能用几种方法来生产粉末，则只有其中一种方法 的生产成本最低或性价比最高。如果设备的适用性强，就能够选用任何一种方法制备的粉末或成本最低的粉末，这对适应表

17、面冶金要求和大幅度降低成本是至关重要 的。目前的等离子喷涂设备尚不能做到这一点。 为了达到表面冶金的需求，需要设计制造不同于目前等离子喷涂原理的专用设备，其中最关键的是表面冶金送粉器和表面冶金等离子炬。表面冶金送粉器必须消除风 力对混合粉末密度差异的影响，需要解决送粉通道对不同粉体形状和粒度的影响，还应达到严格同步可控，即与等离子炬的起弧灭弧同步开关。在上述原则指导下， 我们自行开发了数控送粉系统，基本实现了上述要求。其结构特点一是将重力送粉与风力送粉分段布局，送粉通道尽量简捷短小，避免粉末分层和堵塞；二是粉末与 送粉气的同步截止阀开关无滞后现象，消除了起弧时有气无粉和粉末浪费。新型送粉系统简

18、便可靠，适用于各种制粉方法制备的粉末，使用寿命长，维护方便，数控 灵活，为等离子表面冶金研究和生产提供了技术支持。 对表面冶金专用等离子炬的要求一是将处于中心的等离子束与周围的冷空气隔绝，以稳定等离子弧，避免合金元素氧化烧损；二是获得沿弧柱径向温度分布较为平缓 的柔性等离子束，以减小熔池冶金的不均匀性和对熔池的冲刷力；三是提高粉末熔化的均匀性，提高粉末的利用率，避免合金元素的过热烧蚀与熔化不足，提高熔覆 层的内外在质量；四是提高等离子炬连续工作的可靠性与寿命，提高等离子冶金的热效率。 在上述原则指导下，自行研制了专用等离子炬，其结构特点是：在等离子炬喷嘴孔周围增加了一个与之同心的环状狭缝，氩气

19、由进气管进入到均气环槽均压后，通过 环状狭缝高速向下吹出，形成高速流动的圆环状气套，将处于中心的等离子束与周围的大气隔绝，更重要的是产生了中心负压区。在隔绝了大气的负压环境中，等离 子束流会沿径向自动扩展，其结果是改变了等离子束流截面的功率密度分布，将原来高度压缩内外温差剧烈的弧柱，变为适当扩束且沿弧柱径向温度分布较为平缓的 柔性等离子束，负压环境也减小了弧柱放电电压，从而提高了等离子束的稳定性。根据热流体力学中的热绕流原理，处于室温下的合金粉末及送粉气将会更易于吹入 等离子束流中并与之均匀混合，从而提高了粉末熔化的均匀性，减少了粉末的热绕流散失，提高了粉末的利用率，同时也避免了由于粉末加热不

20、均带来的合金元素的 过热烧蚀与熔化不足现象，使得熔覆层内的过热组织与未熔颗粒夹杂等缺陷明显减少，提高了熔覆层的内外在质量。高速流动的环状气套还有助于喷嘴和熔覆层的冷 却，提高喷嘴的使用寿命并减小零件的变形。钨极杆的尖端处于喷嘴下端面上，既可提高起弧可靠性，又可减少弧光辐射对等离子炬内部的热影响，避免绝缘材料的 烧蚀，提高等离子炬的可靠性与寿命，同时也进一步提高了等离子弧输出的热效率。此外，由于钨极杆的起弧尖端与喷嘴向下伸出，可适当增加等离子炬与被熔覆零 件表面之间的距离，既延长了粉末与等离子束流的混合距离与时间，又减少了熔融金属液对炬的烘烤，提高了等离子炬连续工作的可靠性。 除了上述的关键部件

21、之外，还需要抗干扰能力强的数控系统，以及三维运动的机床，以供不同要求零件的表面冶金生产。对于大批量同种型号零件的表面冶金生产，还需要制造专用的机构和工装，以提高生产效率。 首先针对煤矿机械部分部件的应用特点开展了等离子表面冶金的应用研究。煤矿机械粗大笨重，技术附加值低，市场竞争激烈，破损形式主要是磨粒磨损、冲击磨损 和腐蚀磨损。对磨损部件，使用耐磨焊条局部堆焊是目前性价比可接受的技术，故得到较广泛的应用。等离子喷涂层不能承受冲击磨损，等离子堆焊及激光熔覆难以 降低成本，因而未得到应用。 煤矿井下刮板运输机中部槽由可焊性良好的低碳低合金结构钢焊接而成，其失效形式主要是磨粒磨损和腐蚀磨损。一般情况

22、下，国产中部槽过煤量只有 20余万吨。 利用等离子束表面冶金技术在磨损部位反应生成一层高抗冲击抗磨损低成本高合金冶金层，以提高其耐磨损性能和降低摩擦系数，其优越的性价比完全可超越耐磨焊 条堆焊，获得大面积推广应用。利用该技术生产了上万节煤矿刮板运输机中部槽，在井下经实用考核，结果表明比未经等离子表面冶金强化的中部槽使用寿命提高 4 倍以上，但表面冶金的成本仅增加不到 20%。同时还大幅度降低井上井下拆迁搬运成本，降低频繁更换的劳动强度和煤炭生产中断损失，综合经济效益十分明显。 图 4 是等离子表面冶金处理后的刮板输送机中部槽，图中白色亮带是等离子表面冶金带。 另一个成功应用的案例是采煤机截齿。

23、采煤机截齿的工作环境十分恶劣，其破损方式主要有三种：一是硬质合金刀头碎裂；二是刀体磨损后硬质合金刀头脱落；三是 齿体弯曲或脆断。在上述三种破损方式中，尤以第二种最多且最难解决。所以，在硬质合金刀头的周围“加固”一层抗冲击耐磨层，一直是截齿技术攻关的核心内容 之一。等离子表面冶金强化技术为此提供了一种迄今为止最为可行的技术。采用这一新技术，已生产了数万支截齿在全国各地煤矿投入使用，万吨消耗量明显下降， 使该种破损方式由主要地位下降为次要地位。图 5 是等离子表面冶金处理后的截齿，图中靠近尖部的周边白色部位是等离子表面冶金层。 从等离子表面冶金技术在较低附加值的煤矿机械上成功应用来看，等离子表面冶

24、金技术具备了优质高效低成本生产冶金结合超厚耐磨复合材料的特点，这是由等离子束表面冶金技术自身的技术特征所决定的。  新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响，其发展趋主要体现在：    （1）功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展；    （2）结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展；    （3）薄膜和低维材料研究发展迅速，工业、航天材料异军突起；     （4）新材料制品的精

25、加工技术和近净形成形技术受到高度重视；    （5）材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视，以满足社会可持续发展的要求；    （6）材料的制备及评价表征技术日受重视，材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现；    （7）材料在不同层次（微观、介观和宏观）上的设计发展迅速，已成为发展新材料的重要基础。    综上所述，当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点：    （1）新材料技术是现

26、代工业和高技术发展中的共性关键技术，材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展；    （2）综合利用现代先进科学技术成就，多学科交叉，知识密集，导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快，经济效益和社会效益巨大；    （3）新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升，极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。  

27、0; （4）对材料基础性、先导性的认识已形成共识。材料的研帛和发展既要与器件的研帛密切配合，又要注意到自身的系统性和超前性，这样才有利于材料实现跨跃发展。4方法 2.扫描电镜    扫描电子显微镜（sem）是材料学领域中应用最为广泛的一种电子显微镜。sem广泛使用是因为它既具有光学显微镜制样简易性，又具有昂贵、复杂的透射电镜的众多功能和适用性。sem是20世纪30年代在德国由knoll和vonardenne首创的。在20世纪40年代，美国rca研究所实验室的zworykin，hillier和snyder对它的进展起了重要作用，但是，他

28、们的成功最终受到当时真空条件的限制。现代的sem是oatley和他的学生从1948年到1965年期间在剑桥大学的研究成果。sem是近几十年来才趋于完善的一种电子光学仪器，它利用入射电子束与试样作用产生的各种信号，可对试样进行形貌观察、成分分析等多方面工作。sem具有分辨本领高、放大倍率变化范围宽（放大率可从十几倍连续放大到几十万倍）、成像焦深长、立体感强等特点，可对凸凹不平的断口表面的宏观和微观形貌特征进行观察和分析。sem还备有x射线谱仪，可对断口表面进行成分分析。    3.电子探针x射线显微分析    电子探

29、针x射线显微分析简称电子探针。它的结构与扫描电镜相似，新型的电子探针是一种综合性的测试分析仪器，能同时获得微区成分、微观形貌、晶体结构等信息，是研究冶金缺陷的先进工具之一。由于电子探针具有分析区域小、分析元素范围广、分析灵敏度高、分析速度快且不损耗试样等特点，它在冶金学、地质和矿物学、材料科学等领域得到了广泛的应用。在分析钢中非金属夹杂物的成分时，将电子探针与金相鉴别方法紧密的结合起来，直接测量与金相观察相对应的夹杂物成分，对识别钢中非金属夹杂物的属类和进一步追溯夹杂物的来源是很有价值的。5前景     進人20世紀90年代后，國際上普遍認為材

30、料工业應逐步由傳統的熔炼冶金向合成冶金過渡，中(鹼)性施膠劑akd（烷基烯酮二聚物）和asa（烯鏈基琥珀酸酐）均屬反應型施膠劑，其施膠机理是施膠劑与纖維素通過共价鍵結合使紙張產生抗水性。但是，由于akd与纖維反應較慢，且易出現堆滑等問題，因此不适合于車速在1200m2/分以上的紙机而asa乳液不穩定，保存期短，需要現場乳化使用。同時，反應型施膠劑akd和asa比較适用于木漿原料造紙，在用于再生纖維抄紙時效果不理想，其施膠度也不象松香系列施膠劑那樣容易控制。因此，中(鹼)性施膠劑akd和asa反應型施膠劑在中國的推廣沒有原來估計的那么順利，根据我國造紙纖維原料以再生纖維為主(2004年達到52%

31、)的國情,施膠劑的使用將進入一個多元化的時代。    根据有關信息資料調查，2004年我國紙和紙板生產企業約有3500家，國內造紙厂80%以上是中小型企業，造紙的纖維原料以草漿和廢紙漿為主，只有少數外資企業如江蘇省金東紙業、芬歐匯川（常熟）有限公司等全部使用進口木漿生產。從對國內大中型紙厂統計的數据上來看，陽离子松香施膠劑占43%，akd占28%，陰离子施膠劑占21%，asa占8%，乳液松香施膠劑（包括陽离子型、陰离子型）占的比重達到64%。     隨著紙厂規模化經營和品种檔次及質量要求的提高，許多中小

32、型紙厂在施膠劑的選擇檔次上也會有所提升，但由于這類紙厂造紙的纖維原料以草漿和廢紙漿為主，纖維原料的來源決定了中小型紙厂使用的是性能較好的松香系列施膠劑(陰离子乳液松香膠、陽离子乳液松香膠)。因此，在今后若干年內松香系列施膠劑(陰离子乳液松香膠、陽离子乳液松香膠)仍將是我國施膠劑的主流產品,造紙行業仍將是硫酸鋁產品的巨大市場。    由于中國的經濟保持著高速發展，可以預計2015年8000万吨的全國造紙行業規划指標將會提前實現，新增加的3000万吨紙与紙板的產量中需要施膠的紙种如果60%使用乳液松香施膠劑就將新增35 40万吨硫酸鋁的需求量，這對

33、我國鋁鹽行業的產能發揮是一項重要的保障。    3.硫酸鋁產品在水處理行業的應用与前景    硫酸鋁在工業和市政廢水處理中被用混凝劑,將其加入到水中，反應生成三水合氧化鋁膠狀沉淀，吸收沉降細菌、膠体以及其他懸浮物質。隨著水排放指標的日益提高，硫酸鋁在水處理中的用量加大了。硫酸鋁在飲用水中用來脫色、去味。在飲用水處理過程中因為消毒副產物的增加，使得硫酸鋁的加入量增大，導致了硫酸鋁市場需求的上升。硫酸鋁通常与鋁酸鈉一起使用。在水處理中硫酸鋁与其他絮凝劑一起競爭市場份額，比如鐵鹽系列、有机聚合物以及其他鋁化合物（包括pa

34、c、鹼式氯化鋁）。    4.硫酸鋁產品的其他用途    硫酸鋁還用于生產醫藥、化妝品、媒染劑、油脂澄清劑、滅火劑、鞣革劑以及生產鈦白粉高級填料等。硫酸鋁也用于生產銨明礬、鉀明礬、硫酸鋁鈉，硫酸凝膠等其他鋁鹽產品。硫酸鋁凝膠及燒結無鐵硫酸鋁還可作為生產高純氧化鋁的原料。市场前景分析尽管我国丁二烯目前还供不应求，但专家分析指出，趋势正在向供需基本平衡转变。从国际看，不少国家和地区产能过剩。其中，美国是最大生产国，年产能力达274万吨，其下游行业迫于竞争压力纷纷向国外转移，使得美国等发达国家丁二烯行业抹上了不景气的色彩

35、。"风景这边独好"的中国，势必会成为他们的目标，从而对国内供需走向带来影响。国内方面，为与新建或扩建乙烯装置配套，多家企业准备新建或扩建丁二烯装置，据不完全统计，今后几年可能会新增50万吨丁二烯年产能力。丁二烯下游行业，如顺丁胶、sbs热塑性弹性体等，需求也在增长，abs将是我国丁二烯消费增长的主要动力。随着国内信息和汽车工业迅速发展，对abs需求量将较快增长，不少地方都在新建abs装置，投产后对丁二烯的需求必然增长。但总的看，受消费主要领域合成胶新增产能的限制，随着丁二烯产能增加，国内丁二烯市场将由供不应求转向供需基本平衡。因此，丁二烯厂家在关注量的增长的同时，更要重视质

36、的提高，以适应国际竞争的需要。5结论等离子束表面冶金 的技术特征是在按照程序轨迹运行的转移弧等离子束流的高温下，金属零件表面率先依次形成与弧截面尺寸相近且有一定深度的熔池，然后将物理 混合搅拌均匀的混合粉末或者预先冶炼喷雾而成的合金粉末注入到熔池中，粉末吸收熔池的热量迅速熔化，与熔池金属混合扩散反应，随着等离子弧柱的向前移动， 新的熔池不断生成，而后面的熔池迅速凝固，形成与基体金属之间存在冶金过渡层且成分与基体完全不同的高合金或伪合金层。 等离子束表面冶金复合材料技术具有优越的性价比，正在煤炭和钢铁系统获得大面积推广应用，发挥了明显的经济和社会效益。等离子束表面冶金复合材料技术具有广

37、阔的研究开发前景和用途。2 展望 随着无染料酸铜添加剂的进一步发展,必将复配出更好更完美的添加剂配方。染料分子都含有苯环、n、s、o等杂原子或杂环的化合物,如吩嗪一种新的化合物。从目前应用的各种配方来看,还是多种物质的复配更有希望得到更好的效果。但是,多元添加剂在电镀过程中存在比例失衡的问题,所以复配比例和补加量很关键,而单一添加剂则不存在这个问题。 目前最重要的是寻找理想的中低位光亮剂,尤其是低位光亮剂,如安美特510中的吩嗪染料可提高中低位的光亮度,但是过量会使低端收缩,且染料分子对镀层应力影响较大。所以,要取代吩嗪染料的物质在结构上可能要同时具有上述特征,但不能是染料类物质,以免增大内应

38、力,同时也应使深镀能力提高到一个新的水平。结束语到目前为止,所报道的卟啉及其衍生物的合成方法各有优缺点,或产率低、反应时间长;或高温反应、后处理繁杂。因此我们在开发新的卟啉的同时,寻找合适的反应条件是非常必要的。对于开发新的卟啉及衍生物时,侧重研究有特殊的活性官能团的卟啉,从分子设计的角度,在卟啉试剂的合成、化学组成与结构特征的关系、作用机理等方面进行深入系统的研究,从中发现其规律性的联系,进而开发出满足已知要求的卟啉试剂,以适应科学研究的需要。随着科学技术的飞速发展,卟啉及其衍生物在仿生化学、催化、光谱分析、太阳能利用特种材料、医学等方面有着越来越重要的用途。在分析化学中,以卟啉为试剂可以测

39、定铜、镉、铁、铅、锌、锰、汞和镁等金属离子。随着研究的进一步深入,利用卟啉探针测定蛋白质、核酸等生物物质受到了各国学者的重视。血卟啉及其衍生物具有集中并贮于癌组织的特征,受光激发后可以释放单重态氧,继而杀死癌细胞,为人类征服癌症开辟了一条新的途径。某些卟啉配合物对氢转移反应可以起到催化作用。卟啉及其衍生物的人工合成研究具有重要的意义。参 考 文 献 1 吴玉萍，李惠琪，李敏，等离子重熔化学镀 ni-p 合金层的溶质分布与相结构，材料热处理学报，2001，6，vol.22，no.2，p19 2 李惠琪，吴玉萍，李敏，压缩氩弧等离子束扫描对化学镀 ni-p 合金镀层组织与成分的影响，中国有色金属学

40、报，2001，5，vol.11，s1，p187 3 李惠东，李惠琪，孙玉宗，李敏真空非等轴压缩等离子束熔覆金属陶瓷涂层技术，新材料产业，2003，第 2 期 4 李敏，李惠东，李惠琪，孙玉宗，等离子体表面改性技术的发展，金属热处理，vol.29，no.7（总第 323 期），2004，7，p5 5 李敏，李惠东，孙玉宗，姬强，李惠琪，study on surface metallurgical technology by dc-plasma-jet，14th congress ifhts proceedings，材料热处理学报，vol.25，no.5，2004，5（），p23 6 李惠琪，刘邦

41、武，李惠东，张丽民，李敏，孙玉宗，study on fe-based alloy coating produced by plasma surface metallurgy，第十四届国际热处理及表面工程学术交流大会论文集，中国上海，2004，10，14th congress ifhts proceedings，材料热处理学报，vol.25，no.5，2004，5（），p952 7 张丽民，李惠琪，刘邦武，孙玉宗，等离子表面冶金采煤机截齿的工艺研究，煤炭学报，vol.29，第 29 卷增刊，p145，sup.oct.，2004，108 刘邦武，李惠琪，张丽民，李敏，等离子束表面冶金技术冶金过程研

42、究，材料导报，2004，10 月，第 18 卷专辑，p192 9 李惠琪，李惠东，李敏，孙玉宗，裴中爱，陈蕴博，dc-plasma-jet 表面冶金技术研究，材料导报，2004，10，第 18 卷专辑，p194 10刘邦武，李惠琪，张丽民，等离子表面冶金层中气孔形成机理，金属热处理，第 30 卷（总第 330 期），2005，2，p17 11陈颢，李惠琪， 李惠东， 孙玉宗. 铁基等离子束表面冶金耐磨合金设计研究. 材料导报，vol.19，no.6，2005，6，p75 12陈颢，李惠琪，孙玉宗，李敏，稀土对等离子束表面冶金涂层组织和性能的影响，金属热处理，vol.30，no.9，总第 337 期，2005，9，p30 13刘邦武，李惠琪，张丽民，等离子束表面冶金铁基合金的设计与研究，材料与冶金学报，vol.4，no.3，2005，9，p241 14hao chen,hui-qi li,microstructure and wear resistance of fe-based coatings formed by plasma jet surface metallurgy,materials letters 60(2006)1311-1314 15hao chen,hui-qi li