KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系中硅离子的结晶机理研究

在KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系中,以铂丝为参比电极、研究电极,高纯石墨坩埚为辅助电极,采用循环伏安法和计时电流法对硅离子的结晶机理进行了研究。结果表明:该体系中硅的电结晶过程符合扩散步骤控制的半球形三维晶核连续长大成核机理;增大过电位可使晶核密度增加,有利于获得较好的沉积硅层。     

KCl-NaCl-MgCl2熔盐中镁在铂电极上的阴极还原

采用循环伏安法、计时电流法和计时电位法研究了KCl-NaCl-MgCl2熔盐中镁在Pt电极上电解沉积的电化学还原机理及其控制步骤。结果表明:镁在Pt电极上析出,先与Pt形成合金,然后才以纯镁的形式存在;镁的析出过程是包含两个电子的受扩散过程控制的准可逆反应;并测定了不同温度下镁离子在熔盐中的扩散系数,结果表明扩散系数与反应温度之间的关系服从Arrhenius方程,即D=D0exp(-E/RT),其中E=36.1 kJ/mol,D0=0.0041 cm2/s。     

熔盐电沉积硅的基础研究

在FLINAK-Na2SiF6熔盐体系中,以Pt为参比电极、硅钢片为工作电极、石墨为辅助电极,在750℃下,用循环伏安法和计时电位法对Si4+的电化学反应机理和扩散系数进行了研究。结果表明:该熔盐体系进行电沉积硅是可行的,该体系中硅离子的还原为扩散控制的可逆电极过程,且产物不可溶;整个还原过程为Si4++4e→Si0;该熔盐体系中阴极电位不应负于-2V,否则会有Na沉积出来,从而影响沉积层质量;Si4+的扩散系数为:D=5 42×10-11m2/s(C=2 58×103mol/m3)。     

钨的电化学还原机理及结晶过程研究

利用循环伏安法和计时电位法研究了NaCl-KCl-NaF-Na_2WO_4熔盐体系电沉积物的电化学还原机理,并利用计时电流法对钨的结晶过程进行研究。结果表明,NaCl-KCl-NaF-Na_2WO_4熔盐体系电沉积钨的电极过程为由电荷迁移速度和扩散速度混合控制的准可逆过程,钨的还原机理为0.5W_2O_7~(2-)+6e→W+3.5O~(2-)。钨的电结晶过程符合半球形三维晶核的瞬间成核过程。     

KCl-NaCl-NaF-（SiO2）熔盐体系初晶温度的研究

采用差热分析法测定KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系的初晶温度,根据测定的数据得出了KCl-NaCl-NaF-(SiO2)熔盐体系初晶温度的回归方程,分析了组元NaF对KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系初晶温度的影响。结果表明:KCl-NaCl-NaF-(SiO2)体系初晶温度随着组元NaF摩尔含量的增加而增大,同时通过对熔盐的X射线衍射分析及各物质间反应的热力学分析,表明SiO2对KCl-NaCl-NaF体系初晶温度影响很小。     

氯化钕熔盐电解的阴极过程

本文用计时电位法和循环伏安法,在等摩尔KCl-NaCl熔盐中。研究了Nd~(3+)在铂阴极上的电极过程及其与电流效率的关系。     

氟化物熔盐中B(Ⅲ)的电化学还原

用循环伏安法和卷积技术研究了LiF-NaF低共熔体中,以KBF₄形式加入的B (Ⅲ)在铂电极上阴极还原机理.结果表明,B (Ⅲ)的电化学还原为简单的三电子一步反应,阴极过程在所研究的扫描速度下接近于可逆过程,且受扩散控制,硼在铂电极上形成可溶性产物.     

NaCl-KCl-NaF—SiO2熔盐体系表面张力的研究

采用拉筒法研究了温度及组分对KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系表面张力的影响。结果表明：熔盐体系的表面张力与温度具有良好的线性关系,在740～900℃范围内,随着温度的升高体系的表面张力降低;KCl逐步代替NaF时体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着KCl含量的增加又逐渐增大;用NaCl逐步代替NaF时,体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着NaCl含量的增加又逐渐增大;NaCl与KCl的摩尔比为1时,随着NaF含量的增加,体系的表面张力逐渐增大。     

NaCl-KCl-NaF-(SiO2)熔盐体系密度

用阿基米德法测定了NaCl-KCl-NaF-(SiO2)熔盐体系的密度,结果表明:体系的密度与温度呈良好的线性关系,且随温度的升高而降低;当NaCl含量不变时,用KCl逐步代替NaF时体系的密度逐渐减小;当KCl含量不变时,用NaCl逐步代替NaF时,体系的密度与NaCl含量呈倒抛物线关系;体系在XNaCl∶XKCl=1∶1时,随NaF含量的增加,体系密度逐渐增大。     

NaCl-KCl-NaF-SiO_2熔盐体系电沉积渗硅的研究

在KCl-NaCl-NaF-(SiO2)熔盐体系中,以钼为基体,以电沉积法得到的硅为硅源,在电沉积硅的同时进行渗硅,成功制备了Mo-MoSi2梯度材料。考察了电沉积给电方式、电流密度、温度、时间和脉冲形式对沉积扩散层表面形貌、相结构、断面厚度以及硅含量分布的影响。结果表明,脉冲给电比直流给电的沉积效果好。合适的脉冲沉积参数为:电流密度750~1 000A/cm2、温度800~850℃、t1/t2=0.7~1.5、沉积时间120~180min。     

44Si2CrV 钢弹簧弹性减退机理的研究

研究了影响44Si2CrV钢弹簧在低于屈服强度的应力下长时间加载引起自由高度变化的因素。结果表明,44Si2CrV钢弹簧在900 MPa 的应力下压缩72 h,自由高度的缩短由两部分组成：表面脱碳层的塑性变形,造成对内部材料的牵制而使部分弹性变形不能恢复,由此所造成的弹簧自由高度缩短占总变形量的84%;钢的室温蠕变,占自由高度缩短的16%。     

Reduction Mechanism of Scandium Ion in Fluoride Salt Melt

The electrochemical behavior of Sc^3 in LiF - NaF system was investigated. The cyclic voltammetry and chronopotentiometry were used to investigate the reduction mechanism of the electrochemical deposition of Sc^3 to Sc on Ag electrode in LiF-NaF system at 1043 K. Experimental results indicate that the electroreduction of Sc^3 to Sc is a reversible process with simple 3-electron transfer in one step controlled by diffusion.     

SiO_2-FeO-CaO-Na_2O渣系锑氧粉还原熔炼研究

设计了一种适用于锑氧粉熔池还原熔炼的低熔点渣SiO_2:FeO:CaO:Na_2O=30:34:12:24,通过单因素试验法研究熔炼时间、焦率和熔炼温度对锑氧粉还原熔炼过程的影响。得到的最佳条件为:熔炼时间50 min、焦率12.5%、熔炼温度1 000℃,在此最优条件下进行扩大试验,金属锑直收率为92.66%,渣含锑为1.06%,粗锑品位为97.09%,均优于传统反射炉工艺。     

110t电炉生产低碳铝镇静钢有关硅含量的研究

绝大多数低碳铝镇静钢种的硅含量要求不大于0.03%,通过对电炉冶炼、精炼过程中钢水硅含量的变化及钢渣中SiO2含量的分析,阐明了硅含量增加的原因.将硅含量增加划分为三个阶段,分别进行了计算分析,针对性地提出了工艺控制方法与措施.     

熔融法测定铁矿石中SiO2的测量不确定度评定

介绍了X射线荧光光谱熔融法检测铁矿石中SiO2的方法,对X射线光谱仪熔融法测定铁矿石中SiO2的分析结果产生不确定度的原因进行了分析.根据CSM01010108-2006对其进行了评定,建立了相关数学模型.并将评定的参数引用于日后的测量结果的不确定度评定,为其他元素的测量不确定度评定提供了可借鉴的经验.     

PVC与氧化铁氧化硅混合氧化物共热解过程解析

研究了二氧化硅及氧化铁的混合物(SiO_2含量20%)与PVC体系共热解的反应过程。利用TG-DSC监测不同质量比((Fe_2O_3+SiO_2)∶PVC=1∶9～3∶1)的混合物在加热过程中的失重情况,升温速率为10～50K/min。利用XRD和SEM-EDS表征各反应阶段的固相产物。结果表明,在升温至1 273K过程中,混合物失重过程分为3个阶段:第一阶段(室温～673K),Fe_2O_3被氯化还原生成FeCl2;第二阶段(673～793K),Fe_2O_3被还原成Fe_3O_4后,部分Fe_3O_4及FeCl_2被还原成Fe;而SiO_2以石英相存在,不参与任何反应,这两个阶段与纯PVC的裂解温度区间相对应;第三阶段(793～1 273K),Fe_3O_4被PVC裂解产物碳逐级还原成FeO与Fe,直至Fe_3C,在这一反应阶段SiO_2与FeO反应生成铁橄榄石,说明当FeO不存在时,SiO_2几乎不影响Fe_2O_3与PVC之间的反应。可以用廉价的赤铁矿替代氧化铁处理含氯废塑料。     

CaCl_2熔盐中电解高钛渣/SiO_2复合阴极制备Ti_5Si_3的研究

采用FFC熔盐电解法,在900℃和2.6~3.2V槽电压的条件下,以CaCl2熔盐为电解质电解还原高钛渣/SiO_2复合阴极,成功制备出了Ti_5Si_3合金。通过热力学计算和单因素条件试验探讨了电解时间和槽电压对电解产物的影响。结果表明,在初始阶段反应速率很快,随着中间产物CaTiO_3和CaSiO_3的生成,反应速率逐渐减缓。当槽电压为2.6V时,反应速率缓慢;提高到2.8V后,反应速率有了明显的提升。在900℃、8h、3.2V的条件下制备出的Ti_5Si_3为疏松多孔、粒径为2~5μm的合金粉末。