影响稀土灼烧工艺的因素十分复杂,关系产品质量稳定及能耗,现行工艺存在优化空间。通过剖析灼烧窑中温度和湿度分布状况,运用κ-ε双方程湍流模型、流体传热、多孔介质传热等理论,按特定组分运输模式,建立灼烧过程质量、动量和能量耦合传递数学模型。设置不同边界导入Fluent环境对数学模型进行仿真试验,完成数据处理实现工艺参数优化。结果表明所建模型能准确反映灼烧窑中温湿度场分布及变化,且最终仿真结果与实际灼烧后的产品湿度含量相符合。

换能器是功率超声最基本最重要的器件,寻找、开发新材料是发展新型换能器的重要途径.稀土超磁致伸缩材料Terfenol-D具有优良性能,本文采用四端网络法和有限元ANSYS软件对稀土超声换能器进行了理论设计与分析,并制作了一种单独稀土超声换能器振子和带变幅杆的稀土超声换能器,其性能与压电换能器相比显示出了独特的优越性.

选择Terfenol-D作为微致动器主要材料,采用弹簧对GMM棒施加一定的预压力以获得较大的磁致伸缩应变,采用偏置磁场消除GMM棒的倍频现象并使之工作在线性段,对磁路进行了分析和优化设计.针对电磁线圈工作发热及涡流损耗引起的GMM棒温升,采取了强制水冷方法并专门设计了一个恒温冷却系统用以消除材料的热变形对致动精度的影响.

采用高温自蔓延和真空烧结合成了含0.8%（质量分数）稀土/MoSi2复合材料。在MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机上,考察了其与调质45#钢配对时的摩擦磨损特性。运用带有微探针的KYKY2800型扫描电镜分析了其磨损表面形貌,探讨了该材料的磨损机制。结果表明：在干摩擦同等条件下,稀土/MoSi2复合材料比纯MoSi2材料具有更好的抗磨损性能,其磨损率比纯MoSi2至少降低了68%。低速（200r/min）时,RE/MoSi2复合材料的磨损机制主要是粘着磨损,随着载荷的增加,粘着磨损脱落更为严重;在高速（400r/min）和低载荷（78N）下,RE/MoSi2复合材料的磨损机制仍以粘着磨损为主,在重载荷（274N）下,RE/MoSi2复合材料的磨损机制主要为粘着磨损和疲劳脆性断裂。

介绍了超精密隔振平台的结构和振动控制原理,设计了稀土超磁致伸缩致动器作为驱动装置,并阐明致动器的结构和工作原理;分析了致动器工作磁场的组成及线圈轴向磁场的分布情况;研究了致动器振动控制的频率特性.实验表明所设计的稀土超磁致伸缩致动器具有良好的振动控制效果.

本文采用稀土荧光材料,设计了一套荧光光纤测温系统。系统选取经济实用的发光二极管作为光源,以稀土材料Y2O2S:Eu+Fe2O3作为敏感材料,通过一套荧光信号检测装置,对荧光寿命进行测量。利用产生的荧光的周期与激励光相同,但在相位上滞后于激励光这一特性,对微弱荧光信号进行检测,有效抑制系统噪声,提高了系统的信噪比。通过实验对几种敏感材料进行光谱测试,Y2O2S:Eu+Fe2O3与光源相匹配,且对器件的要求较低,微弱信号检测装置利用光电放大器、带通滤波器、异或电路等有效消除噪声,提高了系统信噪比。光谱实验证明,Y2O2S:Eu+Fe2O3波峰的强度比Y2O2S:Eu高近一个数量级的紫外激发效率,且与LED光源及探测器相匹配,其测温范围从室温到450℃,分辨率为0.5℃,从而证明了系统的可行性。

为降低双离合变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)液压控制模块成本,提出一种以铁氧体为永磁材料,采用不同结构布置的无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDC),代替原有的稀土永磁无刷直流电机方案。运用软件Infolytica对这两种外形尺寸相同的电机进行磁场分析,结果显示两种电机磁通密度分布接近,验证了此方案在理论上是可行的。借助Matlab中Simulink模块模拟液压控制系统,利用试验台架对两类电机在室温、高温和低温三种不同工况下进行电机性能测试试验。结果表明,这种铁氧体无刷直流电机在双离合变速器液压控制模块中可以达到与原稀土电机基本相同的性能。此研究成果可为双离合变速器中油泵电机的设计和制造提供工程经验和技术基础。

在常规条件下冶炼45钢,加入稀土进行脱氧,并对铸件进行适当的热处理,观察组织、夹杂,对其结果进行简要分析。

采用微弧氧化法并在电解液中添加稀土硝酸铈在镁合金表面制备,采用XRD、 SEM和电化学工作站对涂层的显 微组织及性能进行了分析.实验结果表明,稀土含量影响涂层的性能,电解液中硝酸铈含量为0.003 mol/L时,陶瓷涂层较 为均匀,突起物较小,孔洞较为细密,膜层质量相对较好,且有较高的耐蚀性能.

根据高性能导电粉在航空、航天、铁路、邮电、通信等领域的应用需求,提出了一种制备新型BaTiO3导电陶瓷粉的稀土扩渗技术及其扩渗装置。采用该扩渗装置对纯BaTiO3粉体进行了稀土Sm元素的扩渗改性研究。研究结果表明:Sm扩渗可有效降低BaTiO3粉体的电阻率,其中扩渗温度是影响扩渗效果的一个重要因素,随着扩渗温度的升高,改性后BaTiO3粉体的电阻率呈现先降后升的“V”型变化规律。当扩渗温度为860℃时,电阻率达到最低值,从扩渗前的4.98×109Ω·m降低到4.43×104Ω·m。XRD、SEM分析表明,扩渗后稀土元素会取代晶格内部的Ba2+。由于稀土元素的半径更小,因而更容易发生迁移偏离中心,因此经过扩渗后的导电粉导电性能更好,同时具有抗腐蚀、防氧化等性能,具有广阔的应用前景。