| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-12页 |
| 1 文献综述 | 第12-32页 |
| ·概述 | 第12-13页 |
| ·钪的资源及赋存状态 | 第13-14页 |
| ·钪及其主要化合物 | 第14-18页 |
| ·金属钪 | 第14-15页 |
| ·氧化钪 | 第15-16页 |
| ·氟化钪 | 第16-17页 |
| ·氯化钪 | 第17-18页 |
| ·钪的主要应用 | 第18-21页 |
| ·钪在功能材料中的应用 | 第18-19页 |
| ·钪在铝合金中的应用 | 第19-21页 |
| ·钪中间合金制备研究进展 | 第21-26页 |
| ·对掺法制取钪中间合金 | 第21-22页 |
| ·制取原理 | 第21页 |
| ·制取方法 | 第21-22页 |
| ·熔盐电解法制取钪中间合金 | 第22-24页 |
| ·熔盐电解法原理 | 第22页 |
| ·熔盐电解法特点 | 第22-24页 |
| ·金属铝热还原法制取铝钪中间合金 | 第24-26页 |
| ·氟化钪真空铝热还原制备钪中间合金 | 第24-25页 |
| ·氧化钪铝热还原法制备钪中间合金 | 第25-26页 |
| ·氧化钪-冰晶石-氯化钠(钾)熔盐铝热还原制备钪中间合金 | 第26页 |
| ·本文选题的意义与研究内容 | 第26-28页 |
| 本章主要参考文献 | 第28-32页 |
| 2 Al-Mg-Sc中间合金制备工艺热力学分析 | 第32-47页 |
| ·热力学分析方法 | 第32-35页 |
| ·Δ_rG_m~0(T)的计算方法 | 第32-33页 |
| ·提高钪原料利用率的热力学途径 | 第33-34页 |
| ·平衡常数的计算 | 第34-35页 |
| ·熔盐组分的活度系数 | 第34页 |
| ·钪及金属还原剂的活度系数 | 第34页 |
| ·其它副反应的影响 | 第34-35页 |
| ·平衡转化率的估算 | 第35页 |
| ·热力学计算结果与讨论 | 第35-43页 |
| ·Δ_rG_m~0(T)计算结果与分析 | 第35-36页 |
| ·Al_3Sc吉布斯生成自由能估算 | 第36-38页 |
| ·熔盐体系分析 | 第38-40页 |
| ·ScF_3系熔盐 | 第38-39页 |
| ·ScCl_3系熔盐 | 第39-40页 |
| ·Al-Mg-Sc中间合金制备工艺平衡转化率的估算 | 第40-43页 |
| ·Al熔体中金属热还原反应平衡常数 | 第40-43页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl-Mg(Al)还原反应转化率估算 | 第43页 |
| ·本章结论 | 第43-28页 |
| 本章参考文献 | 第28-47页 |
| 3 ScCl_3-NaCl-KCl熔盐制备工艺研究 | 第47-64页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl熔盐制备方法 | 第47-51页 |
| ·主要原料与工艺流程 | 第47-48页 |
| ·原料的溶解 | 第48页 |
| ·溶液的浓缩与结晶 | 第48-49页 |
| ·ScCl_3.nH_2O-NaCl-KCl-NH_4Cl熔盐的脱水与熔融 | 第49-50页 |
| ·主要设备与工艺参数 | 第50-51页 |
| ·ScCl_3.rH_2O-MCl(M=Na，K或NH_4Cl)脱水机理研究 | 第51-62页 |
| ·实验方法 | 第51-52页 |
| ·试剂 | 第51-52页 |
| ·样品制备与热分析方法 | 第52页 |
| ·热分析实验结果 | 第52-57页 |
| ·结果分析与讨论 | 第57-62页 |
| ·热分解产物 | 第57-59页 |
| ·ScCl_3.nH_2O-MCl(M=Na，K或NH_4Cl)脱水机理 | 第59-62页 |
| (1) ScCl_3.6H_2O脱水机理 | 第59-60页 |
| (2) ScCl_3.6H_2O-NaCl及ScCl_3.6H_2O-KCl脱水机理 | 第60页 |
| (3) ScCl_3.6H_2O-NH_4Cl脱水机理 | 第60-61页 |
| (4) ScCl_3.6H_2O-NaCl-KCl-NH_4Cl脱水机理 | 第61-62页 |
| ·本章结论 | 第62-63页 |
| 本章主要参考文献 | 第63-64页 |
| 4 ScCl_3-NaCl-KCl-Mg(Al)热还原制备工艺研究 | 第64-76页 |
| ·原料及实验方法 | 第64-67页 |
| ·原料 | 第64页 |
| ·设备与装置 | 第64-65页 |
| ·研究方案与实验方法 | 第65-67页 |
| ·研究方案 | 第65页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl-Mg热还原实验方法 | 第65-66页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl-Mg(Al)热还原实验方法 | 第66页 |
| ·正交实验 | 第66页 |
| ·样品制备方法 | 第66-67页 |
| ·实验结果 | 第67-71页 |
| ·中间合金制备工艺 | 第67-69页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl-Mg热还原制备工艺 | 第67页 |
| ·ScCl_3-NaCl-KCl-Mg(Al)热还原制备工艺 | 第67-68页 |
| ·正交实验 | 第68-69页 |
| ·扩大实验 | 第69页 |
| ·Al-Mg-Sc中间合金显微组织分析 | 第69-71页 |
| ·分析与讨论 | 第71-74页 |
| ·Al-Mg-Sc中间合金中Sc的存在形式 | 第71页 |
| ·Mg及Mg(Al)热还原制备反应机理 | 第71-72页 |
| ·Mg及Mg(Al)热还原制备工艺Sc收率对比 | 第72-73页 |
| ·实验条件对制备工艺Sc收率的影响 | 第73-74页 |
| ·实验条件对Al-Mg-Sc中间合金锭均匀性影响 | 第74页 |
| ·本章结论 | 第74-75页 |
| 本章主要参考文献 | 第75-76页 |
| 5 ScF_3-MX-Mg(Al)热还原制备Al-Mg-Sc中间合金研究 | 第76-86页 |
| ·原料及实验方法 | 第76-77页 |
| ·原料 | 第76页 |
| ·设备与装置 | 第76页 |
| ·Al-Mg-Sc中间合金制备工艺流程 | 第76-77页 |
| ·样品制备方法 | 第77页 |
| ·实验结果 | 第77-79页 |
| ·不同实验条件下的Sc收率 | 第77-78页 |
| ·Al-Mg-Sc中间合金显微组织观察 | 第78-79页 |
| ·讨论与分析 | 第79-83页 |
| ·SC_2O_3-NH_4HF_2固相氟化机理 | 第79-80页 |
| ·ScF_3-Mg及ScF_3-LiF-Mg热还原机制 | 第80-83页 |
| ·实验条件对中间合金锭Sc含量的影响 | 第83页 |
| ·本章结论 | 第83-45页 |
| 本章参考文献 | 第45-86页 |
| 6 Al-Mg-Sc中间合金应用效果研究 | 第86-100页 |
| ·研究方案 | 第86-87页 |
| ·合金板材制备与测试方法 | 第87-88页 |
| ·合金成分设计与配料 | 第87页 |
| ·熔炼铸造及铸锭均匀化处理 | 第87页 |
| ·板材轧制 | 第87页 |
| ·合金的固溶时效处理 | 第87-88页 |
| ·试验方法 | 第88页 |
| ·合金的硬度测试 | 第88页 |
| ·合金力学性能测定 | 第88页 |
| ·合金金相组织观察 | 第88页 |
| ·合金透射电镜显微组织观察 | 第88页 |
| ·实验结果 | 第88-94页 |
| ·铸态合金金相组织及平均晶粒尺寸 | 第88-90页 |
| ·不同处理态合金的金相显微组织 | 第90-92页 |
| ·合金的透射电子显微组织 | 第92-93页 |
| ·加钪和不加钪的Al-Mg基合金室温拉伸力学性能 | 第93页 |
| ·加钪和不加钪的Al-Zn-Mg基合金室温拉抻力学性能 | 第93-94页 |
| ·分析与讨论 | 第94-98页 |
| ·微量Sc在Al-Mg和Al-Zn-Mg合金中的存在形式 | 第94-96页 |
| ·微量Sc在Al-Mg合金中的存在形式 | 第94-95页 |
| ·微量Sc、Zr在Al-Mg合金中的存在形式 | 第95-96页 |
| ·微量Sc、Zr在Al-Zn-Mg合金中的存在形式 | 第96页 |
| ·微量Sc对Al-Mg和Al-Zn-Mg合金的晶粒细化作用 | 第96-97页 |
| ·微量Sc对Al-Mg和Al-Zn-Mg合金的强化作用 | 第97-98页 |
| ·微量Sc、Zr对Al-Mg合金的强化作用 | 第97页 |
| ·微量Sc、Zr对Al-Zn-Mg合金的强化作用 | 第97-98页 |
| ·本章结论 | 第98-63页 |
| 本章参考文献 | 第63-100页 |
| 7 结论 | 第100-103页 |
| ·主要研究成果 | 第100-101页 |
| ·本研究的创新之处 | 第101-103页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文与取得科研成果 | 第103-106页 |
| 致谢 | 第106页 |
