0412-1961

利用前文的实验方法,本文研究铁液中Si,Nb活度的相互作用.为了使脱氧产物稳定,本文和前文不同,采用下列组装的定氧电池: Mo     

Nb,Si在铁液中活度相互作用的研究

利用前文的实验方法,本文研究铁液中Si,Nb活度的相互作用.为了使脱氧产物稳定,本文和前文不同,采用下列组装的定氧电池: Mo|Mo,MoO_2‖ZrO_2(MgO)‖[Si],SiO_2|Mo+ZrO_2金属陶瓷,Mo在石英坩埚內使含Nb,Si的铁液与SiO_2取得平衡.由半稳定的ZrO_2管的电子导电造成的误差,利用Schmalzfried公式进行校正.由测定的,α_o值,由反应[Si]+2[O]=SiO_(2(s))求出α_(Si),再根据同一浓度及同一活度法计算三个温度1823,1853及1883K的e_(Si)~(Nb)值.然后利用惯用的方法计算出相应的e-(Nb)~(Si),同时用回归分析求出其温度关系式. 对每次实验的α_(Nb)·α_o~2值进行了计算,并对如何与Nb的脱氧常数相比较进行了讨论.可以推论,绝大部分的实验中NbO_2不能生成,因此,所得实验结果是可以信赖的。最后,对如何选择最佳的电动势测量值,以保持可逆的电化学反应,进行了简要的讨论.     

电化学法测定Fe-Nb熔体中Nb的活度

利用电化学法对Fe-Nb熔体中Nb的活度在三个温度下进行研究,采用下列的固体电解质电池:Mo|Mo,MoO_2||ZrO_2(MgO)||[Nb],NbO_2|Mo+ZrO_2金属陶瓷,Mo对测定的α_o数据进行加工处理,求出下列结果: 1.脱氧反应的自由能 [Nb]+2[O]=NbO_(2(s));△G°=-375350+118.28T,J 2.Nb在铁液中的溶解自由能 Nb_(s)=[Nb]％;△G°=-134260+33.05T,J;γ°_(1873)=1.60 Nb_(1)=[Nb]％;△G°=-161160+42.84T,J;γ°_(1873)=0.92 3.Nb本身的活度相互作用系数当[Nb]含量大约低于0.2％时,脱氧产物和其它合金元素如Al、Cr、V等相似,形成了复合氧化物如FeO·NbO_2。后者的生成自由能估计为:随着熔体中[Nb]含量的继续下降,对生成其它脱氧产物的可能性,本文也进行了讨论。     

含Nb及Mn的铁液中Mn对Nb活度系数影响的研究

在前文内,作者曾利用固体电解质定氧电池对含Nb铁液中Nb的自身活度相互作用系数e_(Nb)~(Nb)进行了研究。本文是铁液中Nb的热力学行为研究的继续,旨在求出其中Mn对Nb活度系数的影响。本文利用前文同一实验方法及设备,在1853K及1873K两个温度进行实验。和前文不同,渣层不用固态NbO_2而是用液态Nb_2O_5热力学分析证明,铁液中的[Nb]可以将Nb_2O_5还原为NbO_2,而在铁液中有足够量[Nb]的条件下,[Mn]将不参加还原Nb_2O_5的反应而无MnO生成。因之,电池组装和前文相同,可写为: Mo|Mo,MoO_2|ZrO_2(MgO)|[Nb],NbO_2|Mo,Mo ZrO_2金属陶瓷同样地根据下式:[Nb] 2[O]=NbO_2(s)由测得的α_O可计算α_(Nb)。实验证明,当[Nb]>1％时,[Mn]还原Nb_2O_5的反应即可基本上被抑制。对渣层进行X射线结构分析证实Nb_2O_5已基本上在平衡条件下变成NbO_2。根据前文的Fe-Nb二元系的资料,利用同一浓度法及同一活度法计算出f_(Nb)~(Nb)。作两个温度的lgf_(Nb)~(Mn)对[％Mn]的直线图,两种方法得出基本上一致的结果:1853K,e_(Bb)~(Mn)=0.18;1873K,e_(Bn)~(Mn)=0.11。其温度关系式可大体上由下式表达:e_(Bb)~(Mn)=12100/T-6.35 当铁液中[％Nb]小于0.5时,[Mn]就能还原Nb_2O_5,所得渣层成分复杂,形成MnO-Nb_2O_5-NbO_2的熔体,而NbO_2及MnNb_2O_6可能以饱和相出现,使渣层成为粘滞的二相体。经数据处理估计出MnNb_2O_6的生成自由能为: Mn_((1)) Nb_((s)) 3O_2=MnNb_2O_(6(s));△G°=-367000 13.3T,卡 MnO_((s)) Nb_2O_(5(1))=MnNb_2O_(6(5));△G°=156000-93.2T,卡对渣层进行X射线结构分析,发现有MnNb_2O_6,Nb_2O_5,NbO_2及一些FeNb_2O_6存在。今后进行低[Nb]量的Fe-Mn-Nb三元系研究时,最好渣层采用固态NbO_2。