氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应(英文)

通过XRD物相分析和热力学分析研究氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应。以氧化铝和石墨为原料,在真空下、1643-1843K的温度范围内进行实验。结果表明,AlCl3(g)与氧化铝碳热还原产生的Al2O(g)或Al(g)反应生成AlCl(g),该AlCl(g)在较低温度下歧化分解为金属铝和AlCl3(g);当压力为100Pa、温度为980K时,AlCl(g)的歧化反应率达到90%。生成的金属铝可以吸附催化CO歧化为C和CO2,并可以与CO二次反应形成Al4C3、Al2O3、C和CO2,导致铝产物中含有C、Al4C3和Al2O3。产物铝中所含的这些杂质随着AlCl(g)歧化反应温度的降低而减少。AlCl3(g)在接近室温的温度下冷凝下来。     

真空下碳热还原氧化铝的热力学

对真空条件下碳热还原氧化铝进行热力学研究.结果表明:在1 643～1 843 K的温度范围内,真空碳热还原氧化铝生成气体产物,该气体在温度降低时发生二次反应形成冷凝物,反应过程中体系压力保持在5～150 Pa.热力学分析表明:当体系压力为1～100 Pa时,在1 200～1 900 K的温度范围内,碳热还原氧化铝生成Al2O、Al和CO;生成Al2O的初始反应温度低于生成Al的初始反应温度,但反应温度高于一定值时,更易生成Al气体,该温度取决于体系的压力;当CO的分压分别为1、10和100 Pa时,Al2O稳定存在的温度分别高于1 462、1 560和1 674K,Al气体稳定存在的温度分别高于1 514、1635和1 777K.     

放电等离子烧结制备（ZnO）mIn2O3织构材料及其热电性能研究

以Zn(OH)2和In2O3为原料,用放电等离子烧结(SPS)技术制备了层状结构的(ZnO)mIn2O3(m=5,7,9)织构热电材料。通过XRD、SEM以及ZEM表征样品的物相、显微组织和电输运性能,分析了m值和烧结温度的影响机制。结果表明,(ZnO)mIn2O3(m=5,7,9)块体材料在平行于压力方向沿(00l)择优取向,呈层状结构特征。固定烧结温度为1323K时,(ZnO)7In2O3样品在773K取得最大功率因子1.88×10-4W·m-1K-2。优化(ZnO)9In2O3样品的烧结温度,发现降低烧结温度增加了Seebeck系数,1223K烧结时在773K取得最大功率因子2.2×10-4W·m-1K-2。     

碳热还原法合成TiB2的反应传质机理

在XRD、SEM、能谱分析、TEM、TG-DSC等实验分析的基础上,对以TiO2、B2O3、C为原料,通过碳热还原法合成TiB2粉末的反应传质机理进行了研究,阐明碳热还原法合成TiB2的反应传质机理,建立碳热还原法合成TiB2的反应传质模型。研究表明:在碳热还原TiO2的过程中,由低温到高温,最稳定的还原产物分别是Ti4O7和Ti3O5,尤其当温度超过1300℃以后,Ti3O5为最稳定的还原产物。在碳热还原TiO2与B2O3合成TiB2的反应过程中,DDSC曲线上有几个明显的吸热峰,这分别对应于TiO2→Ti4O7→Ti3O5→TiB2的反应阶段。碳与氧化物颗粒之间是通过CO/CO2气体偶实现质量传递的。在反应体系中,B2O2(g)气相、Ti3O5(s)固相分别是形成TiB2的前驱体。     

温度和气氛对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系磷容量的影响

采用气-渣-金平衡法测定CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系的磷容量,用钼坩埚作为反应容器,Ag-0.2%P合金作为气-渣-金平衡的熔剂,CO-CO2-Ar混合气体提供体系的氧分压,分析了温度和气氛对该渣系磷容量的影响.结果表明,对于一定成分的炉渣,当体系CO、CO2、Ar组成一定时,随着温度由1 723 K增加到1 823 K,CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系的磷容量降低;在1 773 K,气氛中氧分压由3.6×10-5 Pa增大到7.2×10-4 Pa时,磷容量随着氧分压的增大而增大.     

温度和气氛对 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO 渣系FetO活度的影响

采用Mo[Mo＋MoO｜ZrO2（MgO）｜Fe＋（Fe1O）＋Ag｜Fe固体电解质电池测定不同温度和气氛条件下定组成CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的Fe。0活度。结果表明,当Ar作为保护气氛时,温度由1673K升高到1785K,炉渣的Fep活度变化不明显。当气氛中CO,C02和Ar组成固定时,炉渣的Fet0活度随温度的升高而增大。温度为1673K时,炉渣的Fet0活度随着气氛中C02／CO的增加而增大。温度和气氛对渣系FetO活度的影响均通过体系的02分压实现。     

焦炭真空还原氧化镁的热力学分析及实验研究

在真空条件下使用焦炭还原氧化镁制取金属镁是低能耗的镁冶金方法.本文计算了氧化镁与碳之间可能发生的三个还原反应的吉布斯自由能与温度的关系,确定了压力为20Pa时,在室温至2000K的温度范围内,只有MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g)可以发生,反应起始温度为1387K.在热力学分析基础上,使用焦炭作为还原剂在真空条件下还原氧化镁制备金属镁.研究了反应温度对氧化镁还原率的影响.反应产物为结晶良好,纯度为99.94％的粗镁.     

CO气基还原MoO3制备MoC

MoC由于其独特的物理化学性能,是一种广泛应用于催化和电化学领域的材料。本文以高纯MoO3为原料在CO气氛中合成MoC。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和动力学曲线分析其反应过程。结果表明,MoO3向MoC的转变过程包含3个阶段:首先,MoO3被还原为MoO2;之后,MoO2继续与CO反应生成Mo2C。最后,Mo2C继续被碳化生成MoC,在过程中始终没有钼生成。MoO3与CO反应的终产物与反应温度有关,随着反应温度升高,MoO3与CO的反应速度加快;当温度上升到1043 K,最终的反应产物不是MoC而是Mo2C。     

TiB2合成反应机理的优势区相图分析

随着碳热还原反应的进行,B2O3被C还原生成B2O2,B2O2进一步被碳还原生成B4C.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理如下在1200～1300℃温度下,TiO2被C还原成中间产物Ti3O5;在1250～1300℃温度范围,B2O3被C还原生成中间气相产物B2O2;当还原反应温度达到1300℃以上时,中间产物Ti3O5与B2O2一起被C还原生成TiB2.     

真空下碳热还原氧化铝的二次反应

通过热力学分析和实验研究了真空条件下碳热还原氧化铝的二次反应.热力学分析表明:低温、高压有利于碳热还原氧化铝的产物Al2O、Al与CO的二次反应.分别绘制了Al2O和Al在一定分压下,与CO的二次反应平衡曲线图,给出了各二次反应的CO平衡分压与温度的关系,根据CO的分压和温度、利用二次反应平衡曲线图分析二次反应的产物.氧化铝与石墨的真空碳热还原实验研究证实:Al2O与CO降低温度首先生成Al4O4C和C,Al与CO降低温度首先生成Al4O4C和Al4C3,符合根据二次反应平衡曲线图分析得到的结论,说明二次反应平衡曲线图的合理性.     

Thermodynamic evaluation of oxygen behavior in Ti powder deoxidized by Ca reductant

To produce low oxygen Ti powder of less than 1000 mass ppm, commercial Ti powder was deoxidized by two types of Ca reductants: a solid Ca and a Ca vapor. Compared with the iso-oxygen partial pressure in the Ti-O binary phase diagram, the P_O2 in the raw Ti powder increased with temperature compared to the reduction reaction of Ca. Therefore, the O₂ content in the Ti powder decreased as the deoxidation temperature increased from 873 K, showing a local minima at 1273 K. The oxygen concentration at 1373 K was greater than that at 1273 K because the oxygen solubility of the Ti powder was increased by the equilibrium relation between Ca and CaO. On the basis of the thermodynamic assessment, the deoxidation of Ti powder can be improved by increasing the temperature and lowering the oxygen solubility with the saturation of CaO.     

Preparation of clarificant for glass from As-Sb dust

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ,ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏａｓｔｉｎｇａｎｄｓｍｅｌｔｉｎｇ ,ａｒｓｅｎｉｃａｎｄａｎｔｉｍｏｎｙｕｓｕａｌｌｙｅｎｔｅｒｄｕｓｔ[1] .Ｉｆｎｏｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｔａｋｅｎｔｏｒｅｃｏｖｅｒａｒ ｓｅｎｉｃａｎｄａｎｔｉｍｏｎｙ ,ｔｈｅｄｕｓｔｗｉｌｌｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｅｎｖｉ ｒｏｎｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ,ｂｕｔａｌｓｏｌｅａｄｓｔｏｗａｓｔｉｎｇｉｎｒｅ ｓｏｕｒｃｅｓ.Ｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆ…     

镁合金对16MnR钢液的脱氧作用

用镁合金脱氧剂在内衬为MgO质坩锅的真空感应炉中对16MnR钢液的脱氧行为进行研究;选取FeAl、AlMg、SiCa和SiCaMg合金,对比考察脱氧后钢水的总氧和硫含量以及脱氧后夹杂物的变化。研究结果表明:镁合金在对钢水脱氧的同时具有较强的脱硫能力;残余在钢中的镁含量为0.000 7%～0.005 0%时,微量镁对钢材的强度没有明显的影响,但钢材塑性明显提高;钢水脱氧后夹杂物大多转化为复合夹杂物,其中Al2O3夹杂物主要转变为MgO.Al2O3等,FeS和MnS等硫化物夹杂转变成MnS、CaS和MgS等复合硫化物夹杂。     

氟磷灰石还原的影响因素和等温动力学

为深入了解高磷铁矿煤基还原过程中氟磷灰石还原行为的影响因素和等温动力学参数,试验采用纯矿物配比的方式研究了二氧化硅含量、氧化铁含量、碳用量、还原时间和还原温度对磷灰石还原度的影响,并在此基础上,探明Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系下氟磷灰石还原的等温动力学机理函数和动力学方程。结果表明:在一定的条件下,增加二氧化硅、氧化铁、碳用量、还原时间或还原温度均能够促进氟磷灰石的还原反应。在Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系中,二氧化硅和氧化铁与氟磷灰石的最佳含量比分别为1.8和2.2,最佳C/O摩尔比为2.0。在最佳反应物用量条件下,氟磷灰石深度还原的最佳动力学机理函数为A1/3:1/3(1?α)[?ln(1?α)]?2;最佳动力学方程为:k(T)=3.89033×10^7exp(?282.748×10^3/RT),其中,指前因子为3.89033×10^7 min^?1,活化能为282.748 kJ/mol。还原反应的限制环节为固态扩散。     

微波LTCC环行器用热压烧结SrFe12O19铁氧体的低温烧结特性

为了与低温共烧陶瓷（LTCC）技术兼容,本文采用热压烧结工艺在870 °C制备了添加不同Bi2O3含量的SrFe12O19铁氧体材料,着重研究了材料的晶相组成、烧结密度、气孔率和磁性能等低温烧结特性。研究结果表明,材料在870 °C烧结时,Bi2O3的添加促进了SrFe12O19晶相结构的形成,提高了材料的烧结致密度和磁性能。当Bi2O3的添加量为2～4 wt %,材料可以获得致密的结构,烧结密度达到4.65 g?cm-3以上,气孔率低于10%,材料的饱和磁化强度Ms和内禀矫顽力Hci较高,分别达到252.4 kA?m-1和312.9 kA?m-1以上。此外,基于SrFe12O19材料的低温烧结特性讨论了该材料在微波LTCC环行器当中的应用。     

掺杂对铁酸铋薄膜漏电流及铁电性的影响

铁酸铋是目前最为重要的室温单相多铁性材料,其禁带宽度较小,具有较大的剩余极化强度与较高的铁电居里温度,在铁电随机存储器、光电器件等领域有着极佳的应用前景。但铁酸铋薄膜因Bi3+挥发和Fe3+的部分还原,易产生较大漏电流而制约了其实际应用。对铁酸铋薄膜进行掺杂,是改善其电性能的一种有效手段。围绕如何通过铁酸铋薄膜A位和B位掺杂来减少Bi3+挥发和抑制Fe3+还原,从引入掺杂离子后发生的缺陷反应和微结构变化等方面,对国内外近年来关于铁酸铋薄膜电性能掺杂改性的系列工作进行综述。阐述了A位镧系和碱土金属离子、B位过渡金属离子、A/B位离子共掺对铁酸铋薄膜微结构、漏电流及铁电性等方面的改性研究进展。对改性效果进行了比较,并从缺陷反应、薄膜晶体结构和表面形貌等方面对改性机理进行了详细介绍。此外,还提出了亟待解决的问题。     

草酸钴还原过程的相变研究

利用电子探针扫描研究了制取钴粉的两个不同过程产物的相变。结果表明:由草酸钴(CoC2O4·2H2O)直接通过氢气还原制取钴粉,其钴粉的分散性和流动性差,不利于进一步生产优质硬质合金;由草酸钴(CoC2O4·2H2O)先在空气中煅烧为氧化钴(Co2O3),然后再用煅烧所得的氧化钴(Co2O3)通过氢气还原制取钴粉,其钴粉分散性和流动性好,利于进一步生产优质硬质合金。     

高温水蒸气毒化对钯膜表面状态与渗氘能力的影响

采用H2O(g)在300℃与900℃之间对Pd膜表面进行了毒化,将毒化后的Pd膜在常温下与氢气进行反应,并在500℃进行了氘气渗透试验。采用XPS、SEM等对反应前后Pd膜表面状态进行了表征与分析,研究了H2O(g)的毒化作用与吸氢反应对Pd膜表面形貌与化学成分的影响与机理。实验表明:当毒化温度低于500℃时,H2O(g)对Pd膜表面无明显影响;当毒化温度高于500℃,H2O(g)会导致Pd膜表面出现微孔,且随着毒化温度升高,微孔数量与体积逐渐增加;当温度达到600℃以上时,H2O(g)毒化会造成Pd膜表面出现细微裂纹。H2O(g)与Pd膜在300℃与900℃之间不但不会产生化学变化,其表面原有的吸附杂质反而得到了明显的去除,且在600℃以上反应后钯膜的透氘性能也得到了提高。     

Reactions between Ti and Ti_3SiC_2 in temperature range of 1 273-1573K

1Introduction Recently,the layered ternary carbide Ti3SiC2has attracted attention due to its unique properties such as high toughness,high fatigue-crack growth threshold and elastic modulus,plasticity at high temperature,excellent electrical and thermal c…     

Thermodynamic Calculation of HfB<Subscript>2</Subscript> Volatility Diagram

The thermodynamics of the oxidation of HfB₂ at temperatures of 1000, 1500, 2000, and 2500 K have been studied using volatility diagrams. Both the equilibrium oxygen partial pressure ( P_\textO2 P_{{{\text{O}}_{2} }} ) for the HfB₂(s) to HfO₂(s) plus B₂O₃(l) and the partial pressures of B-O vapor species formed due to B₂O₃(l) volatilization increase with increasing temperature. Vapor pressures of the predominant gaseous species also increase with P_\textO2 P_{{{\text{O}}_{2} }} . At 1000 K, the predominant vapor transition sequence is predicted be BO(g) → B₂O₂(g) → B₂O₃(g) → BO₂(g) with increasing P_\textO2 P_{{{\text{O}}_{2} }} , and the predominant gas is BO₂(g) with a pressure of 1.27 × 10⁻⁶ Pa under the condition of P_\textO2 P_{{{\text{O}}_{2} }}  = 20 kPa. At higher temperatures of 1500, 2000, and 2500 K, the system undergoes vapor transitions in the same sequence of B(g) → BO(g) → B₂O₂(g) → B₂O₃(g) → BO₂(g). Under the same condition of P_\textO2 P_{{{\text{O}}_{2} }}  = 20 kPa, the predominant vapor species is B₂O₃(g) with pressures of 2.38, 4.49 × 10³, and 3.55 × 10⁵ Pa, respectively. Volatilization of B₂O₃(l) may produce porous HfO₂ scale, which is consistent with the experimental observations of HfB₂ oxidation in air. The present volatility diagram of HfB₂ shows that HfB₂ exhibits oxidation behavior similar to ZrB₂, and factors other than volatility of gaseous species affect the oxidation rate.