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目前使用的低温结构材料中,用盘多的仍是低合金结构钢,这类钢的韧性会随着温度的降低而降低,即存在一个由韧性到脆性的转变。如果工程结构或低温压力容器等在脆性状态下工作,难免发生脆断辜故。所以,在低温条件下使用的结构材料,除了要求足够的强度外,具有良好的韧性。对结构材料的低温脆性问题,长期以来做了大量的研究工作,提出了不少低温脆性评定指标和试验方法。温度、应力(包括殊余应力)和应力集中是造成低温低应力脆断的条件,对于不同服役条件下工作的工程结构或机器零件,应有不同的指标作为低温脆性的判据。
脆性断裂过程也是由脆性断裂开始和脆性裂纹扩展(速度)两个阶段组成,究竟是以防止开裂为主还是要求止住已有裂纹的扩展为主(即开裂韧性和止裂韧性),对不同结构而言是有差别的。例如,低温压力容器,一旦在缺陷处发生脆性开裂,要想止裂是不容易的,只要有泄漏,燃烧或爆炸事故就难以避免,因而这类设备应防止脆性开裂。而对于船舶,桥梁及矿山,工程机械等,裂纹扩展特性和止裂韧性则是通常考虑的指标,在目前,脆性断裂控制在管道上已得到应用。不少机器零件是在交变载荷作用下工作的,由于低温使材料变脆,允许的疲劳裂纹临界尺寸ac比常温下要短的多,因而脆性断裂的危险性就比常温下大得多。
铑粉的特点:
1.催化活性和选择性高,寿命长。铑及其合金、含铑化合物、络合物催化剂可用于制醛类和醋酸,汽车废气净化,硝酸生产的氨氧化,塑料、人造纤维、药物、农药等有机化工合成,燃料电池电极。
2. 对可见光反射率高而稳定。常用于特殊工业用镜、探照灯、雷达等反射面的镀层。
3.熔点高,抗氧化,耐腐蚀,是化学性质稳定的金属之一。可做耐腐蚀容器,大气中可在1850℃高温下使用,纯铑坩埚可用于生产钨酸钙和铌酸锂单晶。
4.铑镀层硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。镀铑复合材料是优良的电接触材料,铑还可用于饰品和其他工业仪器、气敏元件的镀层。
5.改性作用:铑可与铂、钯等金属形成固溶体,对基体起固溶强化作用,提高基体的熔点、再结晶温度和抗腐蚀性,减少氧化挥发损失,其中铂铑合金是优良的贵金属测温材料;铑与钛、锆、铪、钽、铌等金属形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。
6.加工硬化率高,热加工成一定尺寸后可以冷加工。
对于铑粉废料的产生,主要是因为在铑催化剂反应过程中,会因为反应温度过高或是因为微量杂质的影响等原因失活。这些替换下来的铑碳催化剂,都残留贵金属铑金在里面。由于铑金比较昂贵且稀有,再加上我国铑的矿产资源,所以铑的回收再利用,具有非常重要的价值。
铑的回收提纯主要有湿法与焚烧法两种,在目前现在工业上,常用的是焚烧法工艺处理各种贵金属废料。以废铑碳催化剂为例,将废铑催化剂进行高温焙烧处理,目的是去除铑废料中未脱离的有机物,在经过有氧高温焙烧后,脱除有机物,得到铑灰,然后向铑灰中添加处理剂进行预处理,然后再加入溶解剂溶解铑渣。
在溶解完经过过滤得到粗铑溶液,后将粗铑溶液采用离子交换法除去其他金属杂质,加入还原剂,得出铑粉,经过冶炼提纯出铑金。相对而言焚烧法操作比较简单,效率也快,适用范围广,但是缺点也很明显,主要是能耗高、对设备和生产操作条件要求比较高,特别是污染比较大。
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