NaCl-Na_2WO_4-WO_3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl Na2 WO4 WO3熔盐体系中 ,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中 ,在电解温度为 780℃、阴极电流密度为 32 0mA/cm2 的条件下 ,可以制得平均粒度为 0 96 1μm的超细钨粉。在低电流密度时 ,阴极的电解反应为W6 在阴极放电 ,三氧化钨直接还原得到钨粉 ;而在高电流密度时 ,阴极电解反应分为两步 ,首先是Na 在阴极放电 ,生成金属钠 ,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外 ,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究     

熔盐电解法制取硼粉的试验与研究

本文用熔盐电解法研究了温度和电流密度对电流效率的影响,并用线性扫描法对阴极过程的伏安曲线的特性进行了研究,进而探讨了阴极电解反应的机理。研究得出,电解过程的阴极电解产物为金属钠,而非晶态硼是金属钠还原氧化硼生成的。     

熔盐电解法制备硼粉的研究

研究了在KCl-KBF4体系和KCl-KBF4-B2O3体系中熔盐电解法制备硼粉的工艺条件。对KCl-KBF4体系采用正交试验法研究了熔盐配比、温度、阴极电流密度和电解时间对硼粉纯度及电流效率的影响,得到的最佳实验条件为:KCl∶KBF4为5∶1,温度750℃,阴极电流密度1.5A.cm-2,电解时间3h。该条件下能得到纯度95%以上的球形非晶态硼粉,电流效率可达到80%以上。KCl-KBF4-B2O3体系熔盐电解得到超细球形硼粉,但电流效率低,产品难以收集,杂质含量较高。     

KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系下沉阴极法制备Al-Sc合金的实验研究

在KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系中,研究下沉阴极法制备Al-Sc合金的工艺技术。采用XRD、SEM分析了所制备Al-Sc合金的物相组成、微观组织以及微区成分含量;研究了电解温度、阴极电流密度、熔盐组成对熔盐电解电流效率的影响。实验结果表明,Al-Sc合金中含有Al相、Sc相以及Al_3Sc相;Al-Sc合金夹杂了少量熔盐,Al_3Sc相在合金中的分布和形态呈不规则状。电解过程的最佳工艺条件为:在KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系中,液态铝为下沉阴极,Sc_2O_3为电解质,熔盐体系KF/AlF_3摩尔比1.3,电解温度800℃,电解时间25min,电流密度1.592A/cm~2;此条件下所制备Al-Sc合金中Sc含量最高可达6.710%,平均电流效率达到57.28%。     

Na2WO4与CaWO4在电解制钨过程中的解离及离子运动形式分析

对熔盐电解法在NaCl-KCl-Na2WO4和NaCl-KCl-CaWO4体系制取钨粉的过程中采用瞬时断电计量，对电极产物进行X-射线衍射分析，对比分析Na2WO4和CaWO4两种钨酸盐在熔盐中的解离运动形式，从而能够深层揭示体系的电解机理。研究结果表明：由于活性物质本身的结构、外部条件及电解质体系、电子传递过程和扩散过程的影响，Na2WO4和CaWO4在电解过程中的活性基团解离及离子运动形式有较大差别，Na2WO4以Na+和WO42-为活性离子基，而CaWO4可视为中性分子团，其中的活性基团可近似为CaO·WO3，电极的浓差极化仍是Na2WO4和CaWO4电解过程的控制步骤。     

熔盐电解法制取钬铁合金试验研究

在氟化物熔盐体系中采用自耗阴极进行氧化物的熔盐电解,通过电解温度、阴极电流密度和熔盐配比等主要技术条件进行正交设计试验,对电解过程中电解质组成、电解温度、阴极电流密度和加料速度等因素对合金成分、稀土收率影响进行了试验研究。获得了较佳的工艺技术条件,为钬铁合金的规模化生产提供了切实可行的途径。     

电脱氧法制取金属铌的研究

以Nb2O5粉末烧结片为阴极、石墨坩埚为阳极,在CaCl2-NaCl熔盐电解质中对Nb2O5阴极进行电脱氧,以制取金属铌。研究了Nb2O5粉末烧结阴极的制取,以及在熔盐电解质中电脱氧Nb2O5的工艺。研究结果表明,在熔盐电解质中电脱氧是通过熔盐电解质渗透到阴极片孔隙中,使Nb2O5粉末烧结片阴极形成良好的导电体,氧化铌被电离,氧离子通过熔盐电解质传导至石墨阳极坩埚,发生反应并以氧气析出。而阴极本身则发生铌离子还原,形成金属铌。研究表明,电脱氧速度和电脱氧效率与电解质与氧化铌接触面大小和电解温度有关,渗透性好、孔隙度高即接触面大的阴极片和高的电解温度将有较高的电脱氧速度和效率。     

氟化物体系熔盐电解制备YNi合金

以Y₂O₃为电解原料, 以金属镍棒为自耗阴极、石墨板为阳极, 在常规的石墨电解槽中采用氟化物体系熔盐电解法制备了YNi合金。研究了电解时间、电解温度、电解质组成、阴极电流密度等主要技术参数对电解过程的影响, 并对所制备的钇镍合金进行了表征。结果表明, 熔盐电解制备钇镍合金的较优工艺条件为: 电解温度1 000 ℃, 电解质YF₃与LiF质量比为85:15, 阴极电流密度为10.0 A/cm2, 正常电解时电流效率约为72.8%;制备的钇镍合金中Y含量为52.6%, 由YNi₂相和YNi相组成, 杂质含量低, 满足稀土储氢合金对原料的使用要求。本文的研究为钇镍合金的规模化生产提供了切实可行的途径。      

熔盐电解制备Dy-Cu合金及其电极还原过程研究

采用LiF-DyF_3为基础熔盐电解质,Dy_2O_3、Cu_2O为电解原料,采用熔盐电解法制备了Dy-Cu中间合金。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对电解产物的形貌及物相组成进行分析;通过循环伏安法分析Dy(Ⅲ)、Cu(Ⅰ)在钨阴极的电极还原过程。结果表明,LiF-DyF_3(24mol%)-3%Dy_2O_3-1%Cu_2O体系下,控制温度970℃、电解时间1.0 h,可制备Cu-Dy中间合金且合金主要物相为CuDy;当电解过程稳定进行时,相同阴极电流密度下,槽电压的变化较小,而随着阴极电流密度的提高,槽电压逐渐增大,电流效率先升高后降低;在LiF-DyF_3(24mol%)熔盐体系内,Dy_2O_3、Cu_2O电极还原过程都是一步完成,Dy(Ⅲ)在钨电极上还原电位在-0.6～-0.4 V附近;Cu(Ⅰ)在钨电极上还原电位在-0.6 V附近。     

熔盐电解法制备高纯钛粉

以海绵钛作可溶阳极,纯钛板为阴极,NaCl-KCl-TiClx混合熔盐作电解质,在电解温度为900～980℃、阴极电流密度为0.1～0.6A/cm2、初始可溶钛浓度2%～8%的条件下,电解24h制备高纯钛粉,研究初始可溶钛浓度对钛粉中杂质元素含量的影响,以及电流密度和初始可溶钛浓度对电流效率及钛粉形貌的影响。结果表明,钛粉杂质含量完全达到高纯钛粉的标准,提高初始可溶钛浓度可降低杂质含量;在较高的阴极电流密度以及高的初始可溶钛浓度下电解效率较高;在阴极电流密度较高时钛粉为细小的树枝状晶体,而在阴极电流密度较低时得到较粗大均匀的结晶粉体。     

Superconducting Transition Temperature in YBa2Cu4O8/La2/3 Ca1/3 MnO3 / YBa2 Cu4O8 Heterostructure

YBa2Cu4O8/La2/3 Ca1/3 MnO3/YBa2Cu4O8 （ Y-124/LCMO/Y- 124） heterostructure was prepared by facing-target sputtering technique. The oscillatory superconducting transition temperature was observed when the thickness of LCMO d L is larger than critical thickness d L^CR. The metal-insulator transition temperature can only be detected at d L 〉 d L^CR. The dependence on the spacer layer in LCMO/Y-124 systems suggests strongly the interplay of ferromagnetic and superconducting couplings.     

Visible luminescence of lanthanide ions in Ca3Sc2Si3O12 and Ca3Y2Si3O12

The crystalline materials Ca₃Sc₂Si₃O₁₂ and Ca₃Y₂Si₃O₁₂ were characterized by different crystal structures, as the former is a cubic garnet, while the latter is an orthorhombic compound. We investigated the optical spectroscopy of these materials doped with several trivalent lanthanide ions and compared the results for the two hosts. Polycrystalline samples were prepared by solid state reaction, both undoped and doped with the trivalent lanthanide ions Eu³⁺, Tb³⁺ and Sm³⁺. Emission, excitation and Raman spectra of these materials were measured at temperatures ranging from 300 to 10 K. The optical spectra were assigned and discussed, and the effects of the crystal structure of the host on the spectroscopic behaviour were addressed. The technological potential of these compounds in the field of optical materials and devices was discussed.     

Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al₂O₃/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y₂O₃、La₂O₃稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al₂O₃/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.      

CaO—SiO2—Na2O—CaF2—Al2O3—MgO保护渣系的Al2O3吸收速率和粘度

采用CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系,通过测定熔渣的粘度和Al2O3吸收速率,研究连铸保护渣的Al2O3吸收速率与粘度及化学成分之间的关系。在一定条件下,当CaO/SiO2为1.2左右时,粘度达到最小值,Al2O3吸收速率达到最大值,分别为0.10?Pa*s、8.403×10-4?kg*m-2*s-1。随着渣中Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加,粘度减小,Al2O3吸收速率增大。随着渣中Al2O3含量的增加,粘度增大,Al2O3吸收速率减小。粘度为Al2O3吸收速率的主要控制因素。随着熔渣粘度的增加,连铸保护渣的Al2O3吸收速率逐渐减小。     

CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3转光玻璃的合成及荧光性质

X射线衍射研究表明CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3体系的玻璃化温度在1025℃附近.荧光光谱和ESR谱研究表明,在CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3玻璃体系中存在着Eu2+和Eu3+两种价态离子. 316, 360, 379, 394, 413, 462和532nm锐线激发峰和592,616和650红区发射峰分别对应Eu3+的f-f激发跃迁和5D0-7FJ (J=1,2,3)跃迁发射;351nm和427nm宽带激发峰和蓝区发射分别对应Eu2+的5d-4f激发跃迁和发射.     

Fracture Behavior in Cu46.5Zr46.5Al7 and Cu46.5Zr41.5Al7Y5 Bulk Metallic Glasses

The interplay between chemical composition, plastic behavior, and fracture modes of Cu_46.5Zr_46.5Al₇ and Cu_46.5Zr_41.5Al₇Y₅ bulk metallic glasses (BMGs) was investigated by compression tests and fracture surfaces analyses. The aim was to explore the possibility of coupling physical, chemical, and hardness properties, with adequate macroscopic compressive plasticity. Cylindrical test samples, having a height-to-diameter ratio equal to 2, were machined and ground from as-cast bars and were tested in compression between lubricated plates, the displacement being measured by a clip-gage inserted between the plates. Y free BMG engineering stress-strain curves show a plastic behavior consisting of successive sudden stress drops and linear reloading segments. A detailed analysis of these features was performed to yield a correlation between the plastic deformation steps and the released elastic energy associated with each serration.     

CaO--TiO2--Fe2O3三元系中Ca3TiFe2O8的生成机理

钒钛磁铁矿是烧结矿重要的原料之一,Ca₃TiFe₂O₈作为钒钛烧结矿中矿物被发现之后,其生成机理尚不明确.本文采用X射线衍射分析、元素能谱分析和TG-DSC分析相结合的方法,研究了Ca₃TiFe₂O₈的生成机理以及不同温度、CaO与TiO₂含量下Ca₃TiFe₂O₈的生成规律.实验结果表明,Ca₃TiFe₂O₈由Ca₂ Fe₂O₅和CaTiO₃反应生成,即CaO和Fe₂O₃反应生成Ca₂ Fe₂O₅;其后,与CaTiO₃反应生成Ca₃TiFe₂O₈.反应时间越长,Ca₃TiFe₂O₈的生成量越大,但反应温度对Ca₃TiFe₂O₈生成的影响并不明显.另外,还发现CaO含量越高,Ca₃TiFe₂O₈越易于生成,而且等摩尔Fe₂O₃和CaO下只要存在TiO₂,就会有Ca₃TiFe₂O₈生成.      

Effect of Fe2O3 Loading Amount on Catalytic Properties of Monolithic Fe2O3/Ce0.67Zr0.33O2 -Al2O3 Catalyst for Methane Combustion

Ce0.67Zr0.33O2-Al2O3 solid solution was prepared by the co-precipitation method. Fe2O3-based catalysts supported on the solid solution were obtained by the impregnation method. The article revealed that the optimal loading amount of Fe2O3 on Ce0.67Zr0.33 O2-Al2O3 in our experimental condition for catalytic combustion of methane was 8% （ mass fraction）. The prepared catalysts were characterized by BET, TPR, XRD analyses, and their catalytic activity was investigated after being calcined at 873 K and after being aged in water gas at 1273 K. When the loading amount of Fe203 was 8% （ mass fraction）, the catalyst held the highest activity, and the best temperature speciality and thermal stability. The complete-conversion temperature of methane for fresh and aged sample was 788 and 838 K, respectively. The range between the light-off temperature and the complete-conversion temperature was only 15 K. The characterization results of XRD indicated that Fe2O3 was well dispersed on the Ce0.67Zr0.33O2-Al2O3 matrix. The results of BET and TPR were in good harmony with the catalytic activity results.     

Al2O3-V2O5体系的热力学优化

在对Al₂O₃-V₂O₅体系相图、热力学数据以及晶体结构数据进行综述与评估的基础上，采用相图计算方法对Al₂O₃-V₂O₅体系进行热力学优化.液相采用修正的似化学模型进行描述，利用对近似处理液相中存在的短程有序.将液相模型的最大短程有序设置在AlVO₄处，将VO₄3-当作液相中V₂O₅的基本组成单元.体系中AlVO₄相看作线性化合物.计算结果很好的重现了选定的实验数据，获得了一套合理、可靠、自洽的模型参数用来描述体系中各相的热力学性质，为Al₂O₃负载V₂O₅型催化剂催化性能的提高打下坚实的基础.      

La2O3对ZrO2-Y2O3-Ta2O5陶瓷材料结构及性能的影响

采用固相合成法在氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料的基础上引入氧化物Ta2O5以及稀土氧化物La2O3取代部分Y2O3,获得一种新型的La2O3-ZrO2-Y2O3-Ta2O5陶瓷材料。分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和STA-449C热膨胀仪对材料的物相组成、微观结构及热膨胀性能进行表征。结果表明,陶瓷材料的主晶相仍为四方相,晶粒尺寸减小,在RT～1200℃温度范围内热膨胀系数有所减小。