NaCl-CaCl2-CaWO4熔盐体系电导率的研究

电导率作为一个重要的物理化学参数,对熔盐电解选择最佳电解质及电解温度等具有重要指导意义,通过对熔盐电导率的研究,可以间接地了解熔盐体系的离子结构。因此,关于NaCl-CaCl2-CaWO4熔盐体系导电性质的研究,对深入研究其电解机理则凸显重要,实验采用CVCC法测定NaCl-CaCl2-CaWO4熔盐体系的电导率,并通过正交试验分析,研究该体系电导率与温度和熔盐组成摩尔比的关系。结果表明：升高温度或是增大NaCl对CaCl2的摩尔比,均能提高体系电导率,而组分摩尔比是影响体系电导率的主要因素,当n（NaCl）∶n（CaCl2）为1∶1时,即体系最低共熔点附近出现了电导率的最低值,并随着NaCl或CaCl2的增加,电导率也增加。     

AlF3-(Li,Na)F-(Al2O3-Y2O3)熔盐体系物理化学性质研究

为进一步优化电解制备Al-Cu-Y合金的热、动力学条件,对AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系的密度、黏度及电导率变化规律进行研究。分别采用阿基米德法、连续变化电导池常数法和旋转法测定AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系在温度为900~1 000 ℃范围内,n((Li, Na)F): n(AlF₃)=2.5时的密度(ρ)、电导率(σ)、黏度(η)随温度和组分的变化规律,结果表明:在温度900~1 000 ℃范围内,AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)体系中Al₂O₃和Y₂O₃的含量一定,密度-温度、黏度-温度和电导率-温度之间均呈线性关系。在温度为950 ℃条件下,熔盐体系的密度随Al₂O₃含量的增加而线性减小,随Y₂O₃含量的增加而线性增加; 电导率随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性减小; 体系的黏度则随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性增加。      

NaCl-CaCl2熔盐体系中电脱氧制备金属Fe的工艺研究

在NaCl-CaCl₂熔盐体系中采用FFC-剑桥工艺开展了Fe₂O₃电脱氧制备金属Fe的工艺研究。重点研究了烧结工艺和电解工艺等对熔盐中Fe₂O₃电脱氧过程的影响。采用SEM分析了烧结后Fe₂O₃的微观结构, 采用XRD分析了电解前后产物的物相组成, 得到了优化的电脱氧工艺条件为:槽电压为3.2 V, 电解时间为8 h, 烧结温度为800~900 ℃, 黏结剂用量为1.5%~2.5%和电解温度为680~722 ℃。同时, 在该熔盐体系中Fe₂O₃电脱氧机理为Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe。      

NaCl-KCl-Na2WO4-CuO体系电解制备钨铜复合粉体研究

文中研究采用熔盐电解以由Na₂WO₄和CuO为活性物质电解获得钨铜合金复合前驱粉体.通过循环伏安法对电解质体系及电极过程进行定性分析认为Na₂WO₄减缓体系活性物质扩散速度,CuO与Na₂WO₄的电解非同步进行.通过改变活性物质的加入方式进行对比实验,结果表明:在温度750 ℃;以一定比例KCl-NaCl混合熔盐为电解质,在起始槽电压1 V,先加入CuO电解2 h;后加入Na₂WO₄,调整槽电压至2 V电解3 h,对产物进行X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)表明,可以获得纯度达到98 %的W-Cu合金粉体.      

NaCl和LiF对低温铝电解电流效率的影响

低温铝电解是铝电解工艺的重要研究方向,熔盐体系的组成对电解温度和电流效率影响较大.为了获得较优的低温熔盐体系组成,在NaF-AlF₃-CaF₂-Al₂O₃熔盐体系中添加NaCl和LiF,在840～880℃下电解4 h,分别分析添加剂和Al₂O₃的质量分数对电流效率的影响.结果表明：添加10%(质量分数,下同)NaCl时电流效率为72.5%,与传统NaF-AlF₃-CaF₂-Al₂O₃熔盐体系电解4 h的电流效率相比提高了16.4%;添加2.5%NaCl-7.5%LiF,5%NaCl-5%LiF,7.5%NaCl-2.5%LiF时电流效率约为68%;添加10%LiF时电流效率为57.8%;当Al₂O₃质量分数为2%时,NaF-AlF₃-5%CaF₂-10%NaCl-5%LiF熔盐体系电...     

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.      

A位掺杂Ru对SPS制备LaCrO3陶瓷导电性的影响及其作为熔盐中惰性阳极的可行性

铬酸镧（LaCrO₃）陶瓷材料在高温热电和固体氧化物燃料电池（SOFC）等领域具有广泛的应用价值,然而其烧结性能差、导电率低等不足却限制了LaCrO₃陶瓷的高性能应用。针对上述问题,采用放电等离子烧结（SPS）方式制备致密的LaCrO₃块体。同时,通过A位掺杂Ru元素,以期实现高电导率的掺杂态铬酸镧（La_1?xRu_xCrO₃）致密陶瓷。所得样品的X射线衍射（XRD）及扫描电子显微（SEM）分析结果表明,无论A位Ru元素含量多少（x=0～0.25, x为Ru的原子含量）,SPS所得样品均为单相钙钛矿结构,且具有较高的致密度。此外,高温电导率测试结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃的电导率随着温度和Ru掺杂量的增加而增加。同时,掺杂前后La_1?xRu_xCrO₃导电性均满足Arrhenius公式,且掺杂态La_1?xRu_xCrO₃陶瓷的电导活化能明显低于未掺杂的LaCrO₃陶瓷。随后,将La_1?xRu_xCrO₃置于800 °C熔融CaCl₂熔体中,研究其作为熔盐电解用惰性阳极材料的可行性。结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具有较高的抗熔盐化学腐蚀性,然而其抗热振性较差,电解之后出现明显的表层机械脱落现象。上述结果表明,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具备作为惰性析氧阳极材料的化学稳定性,然而需要进一步提高其热稳定性才能适用于熔盐电解用惰性阳极。      

流水线镁电解熔盐体系密度的研究

利用阿基米德方法研究流水线镁电解熔盐体系密度, 旨在确定适合于流水线镁电解熔盐的较优控制参数, 为生产提供指导, 为同行提供理论参考.研究结果表明:在MgCl₂-KCl-NaCl熔盐体系中, 随着氯化镁的浓度增加, 熔盐的密度增大; 随着氯化钾浓度的增加, 熔盐的密度减小; 随着氯化钠浓度的增加, 高钾含量的熔盐密度增大, 高镁含量的熔盐密度减小.当体系中出现KMgCl₃时, 熔盐的密度急剧增大; 当体系中出现K₂MgCl₄时, 熔盐的密度急剧减小.在生产中, 熔盐组分较优控制范围为: W_KCl: 50 %~70 %, W_NaCl: 18 %~23 %, W_MgCl2: 12 %~18 %; 熔盐温度较优控制范围为: 680~700 ℃.      

LaCl3-KCl熔盐体系物化性质研究

合理选择熔盐体系在电解法制备稀土金属工业生产过程中至关重要。文中采用阿基米德法、拉筒法和连续变电导池常数法（CVCC）测定了不同配比的LaCl₃-KCl熔盐在1 073~1 223 K下的密度、界面张力和电导率。结果表明,随着温度升高,相同成分的LaCl₃-KCl熔盐的密度（ρ）和界面张力（σ）均呈降低趋势,而电导率（κ）逐渐增大;在相同温度下,随着LaCl₃含量增加,LaCl₃-KCl熔盐的密度和界面张力均逐渐增大,而电导率逐渐减小。通过拟合获得密度、界面张力以及电导率的经验公式分别为ρ=a-b×T×10-3、σ=a-b×T×10-3、κ=A+B×T×10-3+C×T2×10-6,明晰了熔盐的物化性质随温度及组分的变化规律,为熔盐电解法制备镧及其镧合金提供科学依据。      

LiF-CaF2-Yb2O3熔盐及Ni-Yb合金表面张力研究

LiF-CaF₂-Yb₂O₃熔盐体系的表面张力是优化电解制备Ni-Yb合金的关键物理化学性质之一。本文采用拉筒法测定在1 173～1 523 K温度范围内LiF-CaF₂-Yb₂O₃体系的表面张力,并分析其变化规律,估算Ni-Yb合金的表面张力值。结果表明：在1 173～1 573 K范围内,随着温度的升高,LiF-CaF₂体系的表面张力呈线性降低;LiF-CaF₂-Yb₂O₃体系表面张力随着温度的升高而降低;而随着Yb₂O₃浓度的增加,在1%～4%(质量分数)范围内,LiF-CaF₂-Yb₂O₃体系的表面张力先增大后减小,在Yb₂O₃约为1%时达到最高值;不同配比的熔融Yb-Ni合金表面张力随温度变化较小;当Yb含量...     

Influence of NaCl-CaCl2 on Decomposing REPO4 with CaO

The influence of NaCl-CaCl2 on thermal decomposition of REPO4（RE： Ce, La, Nd, Th） with CaO was studied. The heat decomposing process of REPO4 was tested with TG-DTA experiments. The results showed that the decomposition temperature of REPO4 with CaO was reduced because of adding NaCl-CaCl2 mixture （NaCl：CaCl2 = 1：1 ）. The influence of the addition of NaCl-CaCl2, roasting temperature and roasting time on decomposition ratio of REPO4 with CaO was studied. The results showed that the decomposition ratio of REPO4with CaO was 79% when the addition percentage of NaCl-CaCl2 was 10%, the roasting temperature was 750℃, and the roasting time was 1 h.     

LiF-CaF2-BaF2-ZrO2熔盐中Zr4+在钨电极上的电化学还原机理

以LiF-CaF₂-BaF₂为熔盐体系, ZrO₂为原料, 1 373 K条件温度下利用循环伏安法, 计时电位法, 计时电流法, 研究锆离子在钨电极上的电化学过程,对不同ZrO₂含量0.5 %,0.7 %,0.9 %的熔盐体系进行电化学分析,研究结果表明:Zr4+在钨电极上还原是通过两步得电子反应, 即Zr4++2e→Zr2+,Zr2++2e→Zr,相对参比电极铂还原峰分别为0.9 V和1.2 V,析出过程是受扩散控制的准可逆反应. 1 373 K时Zr4+在LiF-CaF₂-BaF₂-ZrO₂熔盐中的扩散系数D为6.7×10-6 cm2/s.      

Influence of Molten Salt on Luminescent Intensity and Particle Size of Y2O3 ：Eu^3＋ Phosphor

The Y-Eu oxalate precursor was prepared with a homogeneous precipitation method. And the additives, Na2CO3, S, NaCl or their combination, were introduced into the precursor to prepare Y2O3 ：Eu^3＋ red phosphors at 1000 1300 ℃ for 2 h. The effect of molten salts on particle size and luminescent intensity was studied. The experimental results showed that the complex molten salt （Na：CO3 ＋ S ＋ NaCl） was conductive to enhance the luminescent intensity of Y2O3 ：Eu^3＋. The emission intensity of the phosphor prepared with these additives at 1300 ℃ was about 45% higher than that of the one prepared without molten salt, and about 11% higher than that of the corresponding commercial phosphor. Meanwhile, the particle size of Y2O3 ：Eu^3＋ phosphor was controlled effectively with the molten salt.     

NdF_3-LiF-Nd_2O_3体系熔盐电导率的研究

采用交流阻抗谱技术测定熔盐电阻,并通过CVCC法研究了在1 020～1 120℃的温度范围内NdF3-LiF-Nd2O3熔盐体系的电导率,确定了温度、Nd2O3含量与熔盐电导率之间的关系,分析了温度和Nd2O3含量之间的相互作用以及对熔盐电导率的影响。研究结果表明,温度增加、Nd2O3含量减少,则电导率增大;在温度为1 080℃,Nd2O3含量为1.5%、2%、3.5%时,熔盐电导率变化幅度小,体系较为稳定。     

NaCl-KCl-MgCl2熔盐Mg2+在钨电极上的 电化学还原机理

采用三电极在NaCl-KCl熔盐电解质体系,以MgCl₂为原料应用AUTOLAB电化学工作站分别通过循环伏安法、计时电流法、计时电位法研究了1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原过程.循环伏安测试结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原是1步反应转移2个电子过程,电极反应受扩散控制,扩散系数为3.81×10-6 cm2/s,电极反应为Mg2++2e-→Mg.计时电位测试结果验证了循环伏安测试结果的正确性.计时电流测试数据拟合结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐中Mg2+在钨电极上的电结晶是瞬时成核方式.