利用SOM法制备金属钽

在熔盐MgF2-CaF2中以预烧成型的Ta2O5为阴极，氧化钇稳定氧化锆管内的碳饱和铜液为阳极，利用固体透氧膜（SOM）法直接电解还原Ta2O5制备了金属钽。在3．5V电压下，研究了不同温度下阴极产物的形貌及其对脱氧的影响，分析了电流随时间变化的规律。结果表明：随着电解温度的升高，脱氧速度加快，金属钽颗粒尺寸明显增大，其形貌由海绵状向块状转变；当温度为1423K时，具有较好的金属钽制备效果。     

强束流钽、碳离子双注入H13钢的研究

选用强碳化物形成元素钽作为金属蒸汽真空弧离子源(metal vapor vacuum arc，简称MEWA)的阴极，对H13钢进行了钽离子注入表面改性研究。对比了Ta、C离子单注入和Ta、C离子双注入的效果，测量了离子注入表面的成分，考察了注入表面的相结构。在相同的摩擦磨损试验条件下，测量了摩擦因数和磨损量，研究表明，和未注入Ta、C单离子注入相比，Ta、C离子双注入提高了H13钢的耐磨性并大幅度降低了其表面的摩擦因数。双注入区出现的弥散TaC相是耐磨性提高、摩擦因数降低的主要原因。在试验条件下，对H13钢单注入Ta时未发现TaC的形成。     

等离子体对钽表面渗氮处理的影响

采用SEM,XRD等手段对钽在氢与氮等离子体中形成的表面层进行了分析,试验表明,在外界参数相同的情况下,H N等离子体的存在改变了Ta表面在H-O-N气氛中的反应路径,使反应产物由无等离子体时的Ta2O5变成了Ta6N2.57,因此处理后的表面粗糙度比无等离子体时下降了一个数量级;对等离子体的作用机理进行了探讨,认为是等离子体的存在改变了介质成分和Ta表面附近的“阴极鞘层”与Ta表面相互作用抑制了粗糙的Ta2O5形成。     

Ta有机溶剂热处理转变生成TaC的过程

Ta有机溶剂浸渍C/C复合材料经热处理后可制备TaC均匀分布的C/C-TaC复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜技术研究了Ta有机溶剂热处理转变生成TaC的过程.研究表明:在热处理过程中,Ta有机溶剂先转变为氧氟化钽(TaO2F)和Ta2O5等中间相;在1 500℃热处理后,Ta全部转变为TaC.热力学计算表明,C还原Ta2O5生成TaC的温度为1 109℃,与1 200℃热处理后TaC的X射线衍射结果一致.     

钽在NaCl—KCl—K2TaF7熔体中的电化学还原机理

采用循环伏安,计时电位和计时电流三种暂态技术,研究了钽离子在720℃NaCl-KCl-K_2TaF_7熔体中的阴极过程。实验表明,Ta~(5+)的电还原反应为可逆的一步五电子过程Ta~(5+)+5e~-(?)Ta(可逆)。用三种方法测得 Ta~(5+)的扩散系数 D_(Ta)非常一致,并分别为1.15×10~(-5),1.10×10~(-5)和1.15×10~(-5)cm~2·s~(-1)。还研究了含氧离子杂质对钽还原电极过程的干扰作用。     

有机胺对镁合金阳极氧化的影响

以NH4H2PO4、NaF和NaOH组成基础电解液, 采用有机胺作为抑弧剂, 对AZ91D镁合金高压阳极氧化过程进行了研究.结果表明: 有机胺对镁合金的阳极氧化有着显著的抑弧效应, 可使镁合金的阳极火花放电电压提高50～80V.在抑制阳极发生弧光放电的状态下, 镁合金表面可以沉积一层致密、具有较高硬度和优良耐蚀性能的氧化膜层.分析了有机胺对氧化膜层性能和表面形貌的影响以及不同有机胺在镁合金阳极氧化过程中的抑弧能力, 并初步探讨了有机胺在镁合金阳极氧化过程中的抑弧机理.     

钽在碳酸乙烯酯-氯化铝溶剂化离子液体中的电化学行为（英文）

以钨丝为工作电极,通过循环伏安法研究碳酸乙烯酯-氯化铝(EC-AlCl_3)溶剂化离子液体中Ta(Ⅴ)的电化学还原机理。在EC-AlCl_3-TaCl_5离子液体的循环伏安曲线中出现4个还原峰,其中-0.55、-0.72和-1.12 V(vsAl)处还原峰对应的反应为Ta(Ⅴ)络合离子三步还原为金属钽,包括Ta(Ⅳ)和Ta(Ⅲ)络合离子的形成。络合离子Ta(Ⅲ)被还原为金属钽的过程受扩散控制且不可逆,其在323K下的扩散系数为3.7×10~(-7)cm~2/s,扩散活化能为77k J/mol。另外,对323K下的阴极产物进行扫描电子显微镜、能量分散光谱和X射线光电子能谱分析。结果表明,在-0.8 V下恒电位电沉积2 h的产物为金属钽和钽的氧化物。     

溴化N-辛烷异喹啉在盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀行为

采用失重法、动电位极化曲线法和电化学阻抗谱研究了溴化N-辛烷异喹啉([C8i Quin]Br)在盐酸介质中对Q235碳钢的缓蚀行为。结果表明:[C8i Quin]Br是一种同时抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大,随温度的升高而降低;[C8i Quin]Br在Q235碳钢表面的吸附符合Laugmuir等温吸附式,吸附平衡常数Kads值较大,说明缓蚀剂在金属表面的吸附能力较强。     

RuO2、IrO2和Ta2O5多元氧化物涂层阳极的研究

采用H2IrCl6·H2O、RuCl3·3H2O、TaCl5及添加剂组成的复合溶液，利用溶胶-凝胶法工艺在钛基体和预镀钽的钛钽表面氧化烧结形成活性RuO2、IrO2和Ta2O5组成的多元金属氧化物涂层阳极.制备了混合金属氧化物涂层并对制备工艺及其对氧化物涂层结构和化学成分的影响进行了研究.结果表明，H2IrCl6·H2O的含量对氧化物涂层和涂层结合力有直接影响，在IrO2(H2IrCl6·H2O当量换算)含量达到7%～8%(mass)时，涂层的孔隙率出现了最低值；当热氧化烧结温度在400 ℃～500 ℃时，涂层的孔隙率出现了最低值；在钛基体预镀钽后再热分解形成RuO2、IrO2和Ta2O5涂层的表面裂纹较直接形成混合金属氧化物涂层的少.     

低品位钽铌原料的湿法冶金新工艺研究

研究了低品位钽铌原料的湿法处理新工艺。在新工艺中用新型分解试剂替代HF和H2SO4在300℃条件下分解低品位钽铌原料,其分解液采用甲基异丁基酮（MIBK）在低浓度酸条件下萃取钽、在高浓度酸条件下萃取铌,然后对钽液、铌液进行过氧化及沉淀后焙烧,得细粒径高纯度Ta2O5,Nb2O5产品,或者对钽液进行结晶,可制得高纯度的K2TaF7产品。     

网状阴极法在碳钢表面沉积氮化钽薄膜的研究

介绍了一种在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的新方法———网状阴极法。其设备简单、价格低廉。实验中发现 ,在工艺参数调配合适的条件下 ,可制备出结构为面心立方和密排六方结构的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀 ,与基体结合良好。分析了优选工艺参数条件下合成的氮化钽膜的成分、组织、表面和断口形貌及结合力。     

Electrochemical synthesis and characterization of tantalum alkoxides

Tantalum(V) propoxide (Ta(OPrⁿ)₅), isopropoxide (Ta(OPrⁱ)₅) and butoxide(Ta(OBuⁿ)₅) were synthesized by electrochemical reactions of corresponding alcohol at sacrificial tantalum anode in the presence of tetraethylammonium chloride as a conductive additive. The pure products were isolated by reduced pressure distillation under 5 kPa. The crystal of Ta(OPrⁱ)₅ was obtained by recrystallization from hexane at ?10 °C. These samples were characterized by Fourier transform infrared spectra (FT-IR), Raman spectra, nuclear magnetic resonance spectra (NMR), TG/DTA and ICP-MS. The results show that direct electrochemical synthesis of metal alkoxides has a high current efficiency and electrolysis yield. These alkoxides have a high purity of 99.97% and can be directly used as the precursor of Ta₂O₅ films.     

Electrochemical behavior of tantalum in ethylene carbonate and aluminum chloride solvate ionic liquid

To investigate the electrochemical reduction mechanism of Ta(V) in ethylene carbonate and aluminum chloride (EC−AlCl₃) solvate ionic liquid, cyclic voltammetry experiments were conducted on a tungsten working electrode. Four reduction peaks were observed in the cyclic voltammogram of the EC−AlCl₃−TaCl₅ ionic liquid. The reduction peaks at −0.55, −0.72, and −1.12 V (vs Al) were related to the reduction of Ta(V) to tantalum metal by three stages including the formation of Ta(IV) and Ta(III) complex ions. The reduction of Ta(III) to tantalum metal was an irreversible diffusion-controlled reaction with a diffusion coefficient of 3.7×10⁻⁷ cm²/s at 323 K, and the diffusion activation energy was 77 kJ/mol. Moreover, the cathode products at 323 K were characterized by scanning electron microscopy, energy-dispersive spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results showed that tantalum metal and tantalum oxides were obtained by potentiostatic electrodeposition at −0.8 V for 2 h.     

季鏻盐对高氯酸铝溶液中铝的缓蚀作用

季鏻盐对高氯酸铝溶液中铝的缓蚀作用何祚清,李金良（徐州师范学院化学系徐州２２１００９）１前言为降低以Ａｌ（ＣｌＯ４）３作为电解液的Ａｌ－ＭｎＯ２干电池中Ａｌ的腐蚀速率,选用合适的缓蚀剂并对缓蚀机理进行研究是一项有意义的工作。有关季盐对钢铁及锌的缓蚀作用己有一些研究［１,２］,但对铝的缓蚀作用尚罕见报导。本工作在１ｍｏｌ／ＬＡＩ（ＣｌＯ４）３底液中用微分极化电阻测量技术和交流阻抗法研究三种季盐?...     

阴极结构对SOM法制备金属钽的影响

在CaCl2熔盐中,利用固体氧离子膜(SOM)法电解还原Ta2O5直接制备金属钽。研究了成形压力与烧结温度对阴极形貌及孔隙率的影响,进而获得阴极微结构对产物形貌及氧含量的影响规律。结果表明:阴极片的颗粒尺寸和孔隙率大小是影响电解还原的重要因素;Ta2O5片的孔隙率随着成形压力的增大、烧结温度的升高明显降低;孔隙率大,有利于电解还原的进行,产物颗粒尺寸大;孔隙率小,会导致阴极产物形成致密的金属外层;在成形压力为4MPa经1150℃烧结2h或6MPa经1100℃烧结2h条件下,阴极反应活性良好,电解产物氧含量低。     

Mechanochemical combustion synthesis of vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC) and tantalum carbide (TaC) nanoparticles

The nanoparticles of vanadium, niobium, and tantalum carbides were synthesized by a mechanically induced magnesiothermic combustion in the separate Mg/V₂O₅/C, Mg/Nb₂O₅/C, and Mg/Ta₂O₅/C systems. Initial materials in these systems ignited after short milling times of 10, 10, and 23 min, respectively. X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and elemental mapping techniques were employed to characterize the combustion products. In this process, magnesium reduces initial oxides to generate elemental V/Nb/Ta to react with carbon, forming the carbide phases.     

铂和钯的羟基四氨配合物的合成、表征及性能研究

合成了2种用作前驱体的新型水溶性的金属复合离子型化合物羟基四氨合铂二水合物([Pt(NH3)4](OH)2.2H2O)和羟基四氨合钯([Pd(NH3)4](OH)2)。采用元素分析、红外光谱以及¹H-NMR对产物进行了结构表征;用热重-差热(TG-TDA)测试其热分解特性,考察配合物的热稳定性能;对比评价制备DOC催化剂的性能。结果表明,TG-DTA测试显示这2种配合物分解温度均在200~400℃范围内,热稳定性能良好,制备得到的DOC催化剂具有较好的催化活性。     

Preparation of high-purity tantalum ethoxide by vacuum distillation

Effects of reflux ratio, water addition and content of water in ethanol on the purity and yield of tantalum ethoxide during vacuum distillation were investigated under the operational conditions of pressure of 1kPa, oil bath temperature of 210-230 ℃, and outlet temperature of 190℃. The condensate sample was characterized by FTIR, 1↑H-NMR spectroscopy and Raman spectra, respectively. The contents of tantalum, carbon and hydrogen in the sample were also determined with elemental analysis instrument. The obtained results consistently demonstrate that the condensate is tantalum ethoxide. The content of impurity, such as Al, As, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sn, Ti, V and Zn, in tantalum ethoxide is less than 0.000 05%, while Nb content is less than 0.000 5%. The content of impurities in tantalum ethoxide sample excels that of Epichem Group＇s requirement for Ta（OC2H5）5 of 99.999%.     

Ti／IrO2-Ta2O5阳极的制备及其析氧电催化性能研究

通过热氧化技术在500℃条件下制备了一系列Ti／IrO2-Ta2O5阳极。采用线性扫描和循环伏安技术分析了不同铱钽比阳极涂层的析氧电流、电位和伏安电荷的变化规律，并结合扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）技术研究了Ti／IrO2-Ta2O5阳极的表面形貌、组成、结构对析氧电催化性能的影响。研究表明，在IrO2-Ta2O5涂层中，铱钽由于存在一定的互溶度而形成固溶体结构，铱钽互溶度与涂层中铱钽比有关且影响IrO2晶胞的大小。随着涂层组元IrO2含量的增加，涂层表面细小的IrO2晶体聚集体增多，析氧电催化活性增强；但当IrO2含量过多时，涂层附着力的下降和机械强度的降低对析氧电催化性能产生负面影响。IrO2-Ta2O5涂层的活性表面积不仅取决于活性组元IrO2的含量，还与涂层的结构有关。适宜的铱钽比才具有最大的催化活性。其原因可能在于涂层中加入的适量惰性元素钽与IrO2晶胞形成部分固溶体结构，增强了涂层附着力与机械强度，同时形成了多裂纹的网状表面结构，增加了涂层活性表面积，提高了电极的析氧电催化活性与电解稳定性。