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第1章 钪及其化合物的性质与资源 1

1.1钪的发展简史 1

1.2钪及其化合物的性质 2

物理性质 2

化学性质 8

钪的主要化合物及其性质 9

钪的毒性 40

1.3钪的资源、应用开发和主要用途 41

1.4钪的地球化学 45

第2章 钪及其化合物的提取冶金 49

2.1含钪化合物的提取冶金 49

原料来源 49

含钪原料的预处理 55

钪在湿法冶金水溶液中的形态 55

含钪化合物的分离提纯方法 71

附属矿产品中提取钪的方法 129

2.2金属钪的制取 187

制取金属钪的工业原料 187

热还原法制取金属钪 194

熔盐电解法制取金属钪 206

2.3高纯金属钪的制取 208

真空蒸馏法 209

熔盐电解精炼法 215

固相电解法 220

区熔-电迁移联合法 221

第3章 钪中间合金 223

3.1概述 223

3.2对掺法制取钪中间合金 224

对掺法原理 224

对掺方法 225

3.3金属热还原法制取钪中间合金 226

钪化合物金属热还原体系的热力学分析 226

氟化钪铝热还原反应制备钪中间合金 232

氯化钪铝镁热还原反应制备钪中间合金 235

3.4熔盐电解法制取钪中间合金 250

氯化钪熔盐电解法制备钪中间合金 250

氟盐介质熔盐电解法制备铝钪中间合金 256

第4章 铝钪合金物理冶金基础 265

4.1铝钪合金相图 265

含钪二元合金相图 265

含钪三元合金相图 271

Al-Mg-Sc-Zr系和Al-Zn-Mg-Sc-Zr系热力学性能评估 283

4.2钪在铝合金凝固过程中的作用 285

钪对铸造晶粒组织的变质和细化作用 287

过饱和及超过饱和固溶体的形成 292

4.3铝钪合金固溶体分解特征 294

分解动力学 294

分解过程中的强化效应 298

不同添加元素对强化效应的影响 300

非连续分解 309

4.4铝钪合金的再结晶 312

铝钪合金过饱和固溶体分解程度对再结晶的影响 313

钪含量与加工半成品再结晶的关系 315

Fe、 Si含量的影响 317

Mg、 Zn含量的影响 318

Cu含量的影响 320

Mn、 Cr和Zr含量的影响 321

4.5铝钪合金板材的各向异性 323

铝钪合金板材力学性能平面各向异性 323

铝钪合金板材的晶体学取向 325

铝钪合金板材的显微组织特点 326

铝钪合金板材平面各向异性的起因 327

4.6铝钪合金的超塑特性 331

铝钪合金超塑变形行为 331

合金超塑变形机制 333

超塑变形过程中空洞的形成与断裂 336

4.7铝钪合金的耐蚀特性 339

铝钪合金抗剥落腐蚀特性 339

铝钪合金抗应力腐蚀特性 342

4.8铝钪合金的焊接特性 343

铝钪合金配用焊丝材料的选择 343

钪对铝合金焊接接头性能的影响 344

钪对铝合金焊接接头显微组织结构的影响 350

钪对铝合金焊接接头焊缝强度的影响 355

钪对铝合金焊接接头热影响区组织与性能的影响 356

4.9铝钪合金的疲劳断裂特性 358

钪对Al-Mg-Mn合金疲劳寿命的影响 358

晶粒结构对疲劳性能的影响 360

亚结构和析出相对疲劳性能的影响 362

第5章 铝镁钪系合金 363

5.1铝镁系和铝镁钪系合金研究概况 364

传统Al-Mg-Mn合金 364

新型铝镁钪系合金 367

5.2 Al-Mg-Sc系合金的实验研究 370

Al-Mg-Sc系合金的制备 370

微量Sc对Al-Mg合金拉伸性能的影响 370

微量Sc对不同处理态Al-Mg合金显微组织的影响 371

Al-Mg-Sc合金的再结晶 374

5.3 Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金实验研究 380

研究合金的制备 380

微量Sc 、 Zr对Al-Mg合金铸造组织的影响 381

均匀化退火对Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金组织性能的影响 384

微量钪和锆对热轧和冷轧态合金组织性能的影响 390

稳定化退火对含钪和不含钪Al-Mg-Mn合金的组织和性能的影响 394

微量Sc，Zr在Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金中的存在形式和强化机制 400

5.4铝镁钪系合金配用焊丝 404

焊丝合金成分设计 405

焊丝合金熔炼和铸造 406

铸锭均匀化处理 406

焊丝合金挤压和拉拔 408

中间退火温度、时间及次数的确定 410

焊丝表面的处理 410

成品焊丝 412

5.5工业铝镁钪系合金及其应用 412

01570合金 413

01570c合金 417

01571合金 417

01545合金 418

01535合金 418

01523合金 419

01515合金 420

第6章 铝锌镁钪系合金 421

6.1铝锌镁钪系合金研究概况 421

传统的Al-Zn-Mg合金 421

含钪的Al-Zn-Mg合金 425

6.2铝锌镁钪系合金实验研究 426

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金 426

Al-Zn-Mg-Mn-Sc-Zr合金 430

Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金 434

6.3工业铝锌镁钪系合金 440

01970合金 440

01975合金 446

01981合金 447

第7章 铝铜钪系和铝铜锂钪系合金 448

7.1铝铜系和铝铜钪系合金研究概况 448

7.2铝铜钪系合金实验研究 450

实验合金的化学成分 450

微量钪对铸态和均匀化处理态A1-Cu合金组织和性能的影响 451

微量钪对热轧和冷轧处理态Al-Cu合金硬度的影响 463

微量钪对固溶-时效处理态Al -Cu -Sc合金组织性能的影响 466

7.3铝铜锂钪系合金实验研究 477

微量Sc和Zr对Al-Cu-Li合金拉伸性能的影响 477

微量Sc和Zr对Al-Cu-Li合金显微组织的影响 477

Al-3.5Cu-1.5Li-0.5 Mg-0.25 （Sc＋Zr）合金的热处理 480

7.4工业铝铜锂钪系合金 490

1460合金 490

1464合金 491

第8章 铝镁锂钪系和铝锂铜镁钪系合金 493

8.1铝镁锂系和铝镁锂钪系合金 493

研究概况 493

Al-Mg-Li-Zr-Ag合金实验研究 494

工业铝镁锂钪系合金 498

8.2铝锂铜镁钪系合金 502

微量Sc对2195铝锂合金组织与性能的影响 502

微量Sc对2197铝锂合金组织和力学性能的影响 505

微量Sc对8090铝锂合金组织与性能的影响 508

第9章 钛铝钪合金 513

9.1 TiAl基合金研究概况 513

TiAl基合金的性能 513

TiAl基合金研究进展 514

9.2钛铝钪合金实验研究 518

材料与实验方法 518

微量钪对室温显微组织和力学性能的影响 520

微量钪对TiAl基合金高温力学性能的影响 526

不同铝含量TiAl基合金高温压缩变形屈服应力产生差异的原因 529

TiAl基合金高温压缩变形后层片状晶团出现等轴晶的原因 531

微量钪在TiAl基合金中的存在形式及其对合金高温力学性能的影响 532

第10章 其他含钪材料 533

10.1钪在其他合金系中的应用 533

钪在镁合金中的作用 533

钪在铸铁中的作用 535

钪在其他合金中的应用 537

10.2钪在电光源和光学材料工业中的应用 538

钪在电光源工业中的应用 538

钪在光学材料工业中的应用 539

10.3钪在电子工业中的应用 540

钪在各种半导体器件中的应用 540

钪在电子及电磁学材料中的应用 541

10.4钪在特种陶瓷中的应用 543

钪作为氧化锆的稳定剂 543

钪作为氮化硅的致密助剂 545

钪在铁电陶瓷中的应用 545

钪在TiC陶瓷中的应用 546

钪在涂层材料中的应用 546

10.5钪在玻璃工业中的应用 547

钪在能源和放射化学工业中的应用 547

钪在催化剂工业方面的应用 548

钪在分析化学方面的应用 549

钪在医学方面的应用 549

钪在农业方面的应用 550

钪在环境保护方面的应用 550

参考文献 551

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