电解精炼制备高纯铟的电化学行为研究

考察了铟电解精炼中铟离子浓度以及氯化钠浓度对铟电解的电化学行为影响,并运用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)分析了阳极异常产物。结果表明,当铟离子浓度为70 ～80 g/L、NaCl浓度为100 g/L、电解液pH值为2～2.5、电流密度为55 A/m~2时,经辉光放电质谱(GD-MS)检测分析得铟的主含量达到99.9997%以上,各杂质均达到5N高纯铟YS/T 264-2012的标准。当铟离子浓度大于100 g/L时,阳极铟在溶解时有少量以In+的形式进入溶液,在阳极板上发生歧化反应生成黑色海绵铟;同时阳极板上析出的白色物质主要为InOHSO_4 (H_2O)_2,由于In~(3+)浓度过高水解沉淀析出,使电解液条件恶化阴极产品质量不达标。     

真空蒸馏-籽晶定向凝固工艺制备半导体用高纯铟

采用真空蒸馏-籽晶定向凝固工艺制备6N及以上高纯铟,考察了蒸馏温度、凝固速度及凝固次数对杂质脱除率的影响,并对半导体用高纯铟进行了表面分析及其纯度测定。结果表明,真空蒸馏温度1 273 K、保温时间60 min、定向凝固温度150~170 ℃、籽晶转速5 r/min、坩埚转速15 r/min、凝固速度20 mm/h、凝固次数3次条件下,高纯铟产品纯度达到6N及以上超高纯铟标准,该工艺所得金属铟结晶度高,呈现出片状结构,金属呈单晶相,实现了6N及以上金属铟的稳定结晶,并且金属铟没有腐蚀和表面氧化,该半导体用高纯铟制备工艺所得产品纯度高、制备过程能耗低和效率高,利于实现产业化。     

铟电解提纯中明胶的影响

研究了铟电解提纯中明胶对阴极过电位、槽电压、阴极铟表面质量、杂质含量的影响。实验结果表明, 加入明胶可以增加阴极过电位, 细化晶粒, 抑制阴极尖端晶粒生长, 得到光滑、致密的阴极铟, 降低杂质含量, 同时增大槽电压;在铟的电解过程中, 明胶加入量为1 g/L时, 可以获得光滑、平整的阴极铟, 总杂质含量低, 达到YS/T 264-2012高纯铟In-05标准。     

基于TDC—GP2的脉冲激光测速系统设计

时间间隔测量是影响激光测速系统精度的重要因素。设计一种基于高精度时间间隔测量芯片TDC—GP2的脉冲激光测速系统。在介绍TDC—GP2主要功能和工作特性的基础上,给出了系统的整体设计方案以及系统硬件和软件的实现方法。     

铟-锡合金真空蒸馏气-液平衡研究

在系统压力5 Pa～10 Pa、蒸馏温度1470 K～1570 K条件下,开展了铟-锡（In-Sn）二元合金真空蒸馏实验研究,结果表明随着蒸馏温度升高,液相中In含量从14.31 wt. %降至0.01 wt. %,表明真空蒸馏可有效分离In-Sn合金。采用分子相互作用体积模型（MIVM）计算In-Sn合金组元的活度,计算值与实验值的平均标准偏差分别为±0.0113、±0.0154,平均相对偏差分别为±11.8134%、±11.7322%,表明采用MIVM预测In-Sn合金组元的活度是可靠的。在此基础上,采用MIVM预测In-Sn合金体系的气-液平衡（VLE）数据,并与实验值进行对比,二者吻合,表明采用MIVM预测铟基合金体系的VLE是可靠的,可用于指导真空蒸馏分离铟基合金。本研究将模型预测与真空蒸馏实验相结合,不仅验证了MIVM的可靠性,还优化了真空蒸馏分离铟基合金的工艺参数,为真空蒸馏分离提纯铟基合金或处理含铟复杂物料提供指导。     

液相氧化-喷雾干燥法制备高纯超细二氧化锡颗粒

为了减少反应中氮氧化物(NO_x)排放对环境造成的影响，提高二氧化锡产品纯度、减小粒径，以金属锡粒和稀硝酸为原料，采用液相硝酸氧化法与喷雾干燥工艺结合制备高纯超细二氧化锡颗粒。考察锡源类型、硝酸浓度及滴加速度、反应温度及煅烧温度等参数对产物的影响，并利用X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪、比表面积分析仪等对所制备的偏锡酸(H₂SnO₃)和二氧化锡进行结构和性能表征。结果表明：以锡粒为锡源、硝酸质量分数为25%、滴加速度为30 m L/min、反应温度为80℃，经喷雾干燥工艺处理，再经950℃煅烧，最终制得纯度为99.997%、D₅₀为1.15μm、D₉₀为2.44μm、比表面积为3.86 m²/g的二氧化锡，该产品在屏幕显示技术领域有重要应用，可用于制备氧化铟锡粉体材料(ITO)。