氧化铁(α-Fe2O3)在铁-石墨体系中对合成金刚石的影响

在国产六面顶压机上，研究了在高温高压条件下(5．7GPa，～1600℃)，氧化铁(α-Fe2O3)粉末对铁-石墨体系合成金刚石的影响。研究发现，在上述合成条件下，氧化铁(α-Fe2O3)同石墨发生氧化还原反应，生成Fe3O4和FeO，同时由于氧化铁(α-Fe2O3)的存在，对铁-石墨体系中金刚石成核具有明显的抑制作用。     

SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)磁性催化剂载体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了具有高热稳定性的γ-Fe2O3-SiO2复合材料,并在其表面进行SiO2包覆,获得了纳米尺寸磁核的单分散球形SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)颗粒.X射线衍射分析、热重差热分析、扫描电镜、透射电镜以及振动样品磁强计等实验结果说明:Fe2O3-SiO2复合物经过700℃以上温度煅烧30 min后才出现γ-Fe2O3晶相,更高温度或者更长的煅烧时间将导致γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变;经SiO2包覆后得到的SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)为粒径均匀的单分散球形颗粒,颗粒尺寸在150～200 nm左右,内部核心为γ-Fe2O3颗粒,外层则被严密的SiO2包裹.通过将纯Fe3O4粉外层直接包覆SiO2做对比实验表明,SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)具有更加优异的磁性能,是一种优良的催化剂磁性载体.     

CaO在CaCl2和等摩尔CaCl2-X(X=NaCl,BaCl2,LiCl)熔盐中的阴极行为

采用循环伏安方法研究了1173 K时CaCl2-0.5?O(摩尔分数)和等摩尔CaCl2-X-0.5?O(X=NaCl,BaCl2,LiCl)熔盐中CaO在Mo电极上的阴极行为.研究结果表明,CaCl2与CaO电离的Ca计具有不同的离子结构和还原电势,在1173 K时其还原峰电势分别为-2.15和-1.51 V.等摩尔混合熔盐CaCl2-x-0.5?O(x=NaCl,BaCl2)中,CaO诱发电解质产生低电位沉积,降低了混合熔盐的电化学稳定性.通过阴极扫描电流峰密度与扫描速率的关系,计算出1173 K时CaO电离的Ca2 在CaCl2-0.5?O,等摩尔的CaCl2-NaCl-0.5?O,CaCl2-BaCl2-0.5?O和CaCl2-LiCl-0.5?O熔盐中的扩散系数,分别为6.42×10-5,1.56×10-5,1.20×10-5和6.79×10-5 cm2/s.     

电热法生产铝硅合金的理论研究

从理论角度系统研究了Al2O3-C系、SiO2-C系、Al2O3-SiO2-C系热力学。结果表明,在Al2O3-C系中,碳热还原氧化铝过程的中间产物Al4C3,它与A12O3、A1之间有很大的溶解度,导致铝的提取率较低,给利用电热法直接制备金属纯铝带来了困难。在Al2O3-SiO2-C系中,硅在很大程度上改善了铝还原的热力学条件,其中间产物Al4C3、SiC等碳化物分别与SiO2、Al2O3反应进而生成铝-硅合金,使电热法生产铝-硅合金得以实现。动力学研究结果表明,在电热法生产铝-硅合金中,Fe的存在使铝-硅合金生成反应的起始温度大大降低,且Fe与Al、Si在熔融状态下可以无限互溶,Fe还有助于破坏碳热还原过程中容易生成的碳化物。     

高温热力学在高镁磷尾矿浸出过程中的应用

根据热力学计算原理,以高镁磷尾矿中主要物质白云石和氟磷灰石在硫酸水溶液中的高温PHT0计算为例,研究了Mg2+-Ca2+-H2CO3-H2O、CaCO3.MgCO3-SO42--H2O、Ca2+-F--H3PO4-H2O、Ca5(PO4)3F-SO24--H2O、Mg2+-H3PO4-H2O体系在高温与常温下的热力学平衡变化情况。结果表明,CaCO3.MgCO3和Ca5(PO4)3F在水溶液中的平衡常数K0随温度的升高而降低;二者在硫酸水溶液中的主要反应pH0随温度升高而降低,浸出反应需在较高酸度下进行;二者在酸性溶液中的溶解高温较常温下有较大迁移。     

添加P2O5及F对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃形成及析晶的影响

为了研究P2O5及氟化物对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃形成及析晶的影响，采用高温熔融法制备了不同P2O5及氟化物含量的玻璃试样。结果表明：玻璃的形成范围大致为（P205％＋F％）≤10％。在氟化物的添加量较低时，试样仅发生表面析晶，析出晶体为硅灰石（CaSi03）和少量的钙长石（CaAl2Si2O8）。随着氟化物含量是增加，试样在表面和内部都析出晶体，最终形成“整体”析晶的状态。P2O5的加入抑制了表面析晶，但促进了玻璃的分相和整体析晶。同时添加P2O5及氟化物将促进晶体的整体析出和晶体的生长，P2O5加入量的提高有利于氟磷灰石（Ca5（PO4）3F）的析出，而氟化物含量的提高增加了钙长石的析出。     

还原扩散法制备DyFe2反应机理的探讨

从化学反应动力学角度出发。探讨了还原扩散法制备DyFe2过程中Ca的迁移形态。Ca还原Dy2O3的速度，还原出的Dy迁移到Fe粉表面的方式以及DyFe2的形成过程。相应表观活化能的计算值为45kJ/mol。     

CO还原Fe2O3-NiO复合物形成Fe-Ni合金的非等温还原动力学（英文）

研究采用CO还原不同比例Fe2O3-NiO复合物的非等温还原动力学及机理。结果表明:随着NiO含量的增加,样品的还原程度不断提高,NiO的存在提高氧化铁还原率。在还原开始阶段,NiO优先被还原,Ni作为催化剂可以提高氧化铁的还原率。NiO含量的增加促进镍铁相(FeNi3)的增加,但导致铁纹石相(Fe,Ni)和镍纹石相(Fe,Ni)的减少。金属镍、金属铁及镍铁合金的形成导致微观颗粒具有均匀性。在还原初始阶段,气体产物中CO浓度大于CO2浓度,然后逐渐减小,当温度在400~500°C内,Fe2O3-NiO复合物的还原速率达到最大值,成核长大模型可以揭示还原机理。在温度低于1000°C的条件下,成核长大过程是还原反应速率的限制环节。     

铁酸钠对含铁矿物碳热还原过程铁粒形成的影响

通过热力学计算、动力学试验以及还原产物微观形貌扫描电镜分析,研究Na_2O·Fe_2O_3在Fe_2O_3/MgFe_2O_4-Na_2CO_3-C还原体系中的作用。结果表明:在该体系中,Na_2CO_3与Fe_2O_3或MgFe_2O_4快速反应生成更易被碳还原的Na_2O·Fe_2O_3,从而降低还原反应的起始温度,并加速反应的进行;Na_2O·Fe_2O_3还能促进含铁矿物碳热还原过程中铁晶粒的长大,有利于后续铁矿物的磁选分离。     

非等温条件下氢气还原Fe_2O_3-NiO制备镍铁合金的反应动力学EI北大核心CSCD

主要研究不同质量比的Fe_2O_3-NiO在氢气气氛下还原过程的非等温动力学。根据热分析动力学研究方法,结合样品的质量损失曲线,获得了样品在非等温还原过程中的动力学曲线,并确定Fe_2O_3-NiO体系在氢气气氛下还原过程的最佳机理函数(G(α)=[-ln(1-α)]~4),过程受随机成核和随后生长机理控制。结果表明:当样品中Fe_2O_3-NiO质量比从1:2变化到2:1时,还原反应过程的活化能从249.821 kJ/mol增加至390.074 kJ/mol;随着体系中NiO含量增加,还原反应开始的温度逐渐降低,还原产物物相由铁纹石相(Fe,Ni)和镍纹石相(Fe,Ni)逐渐转变为镍铁合金相(FeNi_3),产物微观颗粒尺寸变得不均匀。通过建立数学模型,验证了反应过程中反应分数的模型计算值与实验测量值具有良好的相关性。     

超音速火焰喷涂陶瓷涂层在省煤器防护中应用

本文分析了电厂省煤器腐蚀的原因,针对省煤器高温下的O2-Fe2O3-Fe3O4腐蚀体系,在进行理论分析可行性后,提出采用NiCr—Cr3C2系金属陶瓷结构层进行防腐,在实践中,应用超音速火焰喷涂技术（HVOF）,达到长效防腐的目的。     

钒、钕对锂铝硅微晶玻璃析晶与着色的影响

分别引入V_2O_5、Nd_2O_3对透明Li_2O-Al_2O_3-SiO_2(LAS)微晶玻璃进行着色,并利用DTA、XRD、UV-VIS等方法分析钒、钕离子对玻璃晶化过程和着色性能的影响.实验发现,V_2O_5明显降低了玻璃析晶温度,且以V~(5+)形式存在,使玻璃呈浅黄色,微晶玻璃为红棕色,荷移吸收导致光谱吸收带向长波方向移动,而Nd~(3+)离子的4f轨道为5s~25p~6轨道所屏蔽,对析晶和着色性能影响较小.     

Analysis of the Active Au Species on Au/α-Fe2O3 Catalyst

采用沉积沉淀法制备了CO低温氧化 Au/α-Fe2O3催化剂,利用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、BET 比表面测定、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术,对比了制备过程 pH 值的微小变化、焙烧及光线照射对催化剂结构及催化性能的影响,探明了 Au/α-Fe2O3催化剂的活性物种。结果表明,110 ℃处理的 Au/α-Fe2O3催化剂表面同时存在 Au3+、Au0以及过渡态 Auδ+(0<δ<1),它们对 CO 氧化的活性顺序为 Au3+>Auδ+>Au0;pH 值为 8 条件下制备的催化剂 Au3+含量高、比表面积大,催化性能最好;高温焙烧使氧化态金还原的同时也使载体比表面积严重缩小,催化活性显著下降;紫外线照射可以引起 Au3+的逐渐还原以及 Au0 颗粒的生长,其催化失活作用弱于高温焙烧。     

免水洗常温热镀锌表面磷化技术研究

以磷酸、氧化锌、磷酸二氢锰、钼酸铵和硝酸钙等为原料,通过正交试验等方法开发了一种磷化后免水洗的常温热镀锌表面磷化液。研究了磷化液的pH值、磷化温度、磷化时间以及自干时间等对磷化膜质量的影响。结果表明:磷化液pH值为2.6～3.3,在5～40℃浸渍磷化7～10min,自然干燥3h可获得磷化后工件免水洗的磷化膜。磷化膜的耐蚀时间超过50s,喷涂铁红环氧底漆后的漆膜附着力达1级。     

固溶态316LN不锈钢的氧化行为

研究了固溶态316LN不锈钢在900～1200℃空气中的氧化行为。结果表明,316LN不锈钢在900～1200℃范围内氧化增重与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数kT随温度的升高而增大;316LN不锈钢的高温氧化具有选择性,氧化首先发生于富Cr的晶界处;900℃时氧化轻微,氧化膜主要为Cr2O3,1000℃时氧化膜组成为Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4,1200℃时除Cr2O3和MnCr2O4外,还存在少量的FeCr2O4。316LN不锈钢的氧化激活能为278.765 kJ/mol,氧化速率常数为8.05×105exp{-278265/(RT)}。     

纳米α—Fe粒子的氧化研究

粒径为20—30nm的α—Fe粒子由CWCO2激光气相热解Fe(CO);方法制备.对α一Fe纳米粒子从室温到高温的氧化研究表明,在低于150℃条件下,氧化产物为Fe3O4;200-300℃则为γ—Fe2O3;高于400℃,γ—Fe2O3转变为α—Fe2O3.高温氧化过程中无Fe3O4和FeO(浮氏体)形成用TEM和XRD分析表明,α—Fe纳米粒子氧化产物γ一Fe2O3及α一Fe2O3仍为纳米微粒,而且具有实心和空心两种形态本文还探讨了氧化物的形成机制.     

Reaction behavior of kaolinite with ferric oxide during reduction roasting

The pre-separation of silica and alumina in aluminosilicates is of great significance for efficiently treating alumina-/silica-bearing minerals for alumina production. In this work, the reaction behavior of kaolinite with ferric oxide during reduction roasting was investigated. The results of thermodynamic analyses and reduction roasting experiments show that ferrous oxide obtained from ferric oxide reduction preferentially reacts with alumina in kaolinite to form hercynite, meanwhile the silica in kaolinite is transformed into quartz solid solution and/or cristobalite solid solution. With increasing roasting temperature, fayalite formed by reaction of surplus ferrous oxide with silica at low temperature is reduced to silica and metallic iron in the presence of sufficient carbon dosage. However, increasing roasting temperature and decreasing Fe₂O₃/Al₂O₃ molar ratio favor mullite formation. The complete conversion of kaolinte into free silica and hercynite can be obtained by roasting raw meal of kaolin, ferric oxide and coal powder with Fe₂O₃/Al₂O₃/C molar ratio of 1.2:2.0:1.2 at 1373 K for 60 min. This work may facilitate the development of a technique for comprehensively utilizing silica and alumina in aluminosilicates.     

球墨铸铁中含Ti夹杂物的研究

借助扫描电镜观察球铁中夹杂物并对其进行能谱分析,结合热力学计算结果研究了球铁中钛元素的热力学、动力学行为和含Ti夹杂物的组成、形貌、尺寸及分布状态.结果表明:在1 373～1 873 K,球铁中能够形成TiC、TiN、TiS、TiO2、Ti2O3和Ti3O5夹杂物,其中氧化物最易形成,其次为硫化物、氮化物和碳化物;球铁中存在TiC单相夹杂物,Ti-La-Ce-Mg-C-N-S稀土复相夹杂物和Ti-Mg-Si-C-N、 Ti-V-Si-C等复相夹杂物,夹杂物以多边形为主,尺寸在1～3 μm,分布在珠光体与铁索体基体中,少量夹杂物分布在晶界处.在钛与稀土元素的中和反应和含钛氧化物与碳的还原反应共同作用下,球铁中能形成大量富集稀土元素的含Ti复相夹杂物.     

KINETICS OF REDUCTION IRON OXIDE IN CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_tO SLAGS WITH CARBON SATURATED IN MOLTEN IRON

1.IntroductionItisimportanttoinvestigatethekineticsofreductionofironoxideinslagswithcarbonsaturatedinmoltenironforunderstandingboththeslag-metalreactioninthehearthofblastfurnaceandthefinalreductionbehavioursofprereductionironorepelletscontainingcarboninironbathreactor.Theprevious.......h..sll--7]focusedtheirattentionsmainlyonthereductionrateofpureironoxideortheredlltionrateofironoxideinsimpleslags.Thoseresultsarenotconsistentwiththatoftilerealsituation.Throughanalyzinggascompositionattheoutlet…     

高磷铁矿石熔融还原中铁浴和熔渣间磷分配行为的研究

通过对铁浴与CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-2.3％P2O5熔融还原渣系间磷分配行为的热力学实验研究,考察了高磷铁矿石熔融还原中温度、炉渣成分、CO2/CO气氛对磷在铁浴和熔渣间分配行为的影响.实验结果表明,渣金间磷分配行为的氧势为(％FeO)控制的炉渣氧势,CO2/CO控制的气氛氧势则要高于该氧势,但是气氛氧势与该分配行为的氧势仍存在相关性.在光学碱度为0.65～0.69的范围内,a3/2O2-/γPO43-随着光学碱度的上升而升高;在高光学碱度条件下,温度对于渣中磷酸根活度系数的影响不大.