Fe-TiO_2-FeO·TiO_2与Fe-FeO·TiO_2-2FeO·TiO_2体系平衡氧分压的测定

β-Al_2O_3固体电解质可用于Na-S电池.Na的提纯及含Na熔体性质的研究,也可以用于测定氧化物的生成自由能.本文用国产β-Al_2O_3管为固体电解质构成氧浓差电池,测定由单一氧化物生成复合化合物钛铁矿及钛铁晶石的     

电动势法测定Na2SnO3的生成自由能

以β″/β-Al_2O_3为固体电解质组装Na浓差电池:(-)O_2(Ar),SnO_2,Na_2SnO_3|β″/β-Al_2O_3|NaCrO_2,Cr_2O_3,O_2(Ar)(+),在912—1223K的温度范围内测定了电池的稳定电动势值:E=652.1-0.2092T±2.3(mV),由此式及有关化合物的热力学数据,算出Na_2SnO_3的标准摩尔生成自由能ΔG°=-1050+0.2544T±5.4(kJmol~(-1))。     

0412-1961

以β″/β-Al_2O_3为固体电解质组装Na浓差电池:(-)O_2(Ar),SnO_2,Na_2SnO_3     

(Fe~(2+),O~(2-)),[Cu-Fe-S],W 实验结果显示了实际冰铜熔体在转炉吹炼过程中S和Fe活度变化情况的一般特征。

用EMF方法测定了实际转炉吹炼过程的冰铜、白冰铜和粗铜试样中S和Fe的活度。S活度的测定采用β-Al_2O_3固体电解质和含有Na_2S的熔渣构成电池 W,WS_2,(Na~+,S~(2-))     

实际转炉吹炼的冰铜熔体中S和Fe活度的测定

用EMF方法测定了实际转炉吹炼过程的冰铜、白冰铜和粗铜试样中S和Fe的活度。S活度的测定采用β-Al_2O_3固体电解质和含有Na_2S的熔渣构成电池 W,WS_2,(Na~+,S~(2-))|β-Al_2O_3|(Na~+,S~(2-)),[Cu-Fe-S],W Fe活度的测定采用Zr02(CaO)固体电解质和含有FeO的熔渣构成电池 Fe,(Fe~(2+),O~(2-))|ZrO_2(CaO)|(Fe~(2+),O~(2-)),[Cu-Fe-S],W 实验结果显示了实际冰铜熔体在转炉吹炼过程中S和Fe活度变化情况的一般特征。     

电动势法测量Na_2PbO_2和Na_2ZnO_2生成自由能

以PbO、ZnO和NaOH为原料,通过固相反应法制备出Na2PbO2和Na2ZnO2,并利用XRD对Na2PbO2和Na2ZnO2进行表征。采用β(β″)-Al2O3固体电解质管构建Pt∣PbO,Na2PbO2‖β(β″)-Al2O3‖NaCrO2,Cr2O3∣Pt和Pt∣ZnO,Na2ZnO2‖β(β″)-Al2O3‖NaCrO2,Cr2O3∣Pt电池,通过测量电池反应电动势,计算出Na2PbO2和Na2ZnO2的生成自由能,并得到其生成自由能与温度(700~1273K)的关系式。     

纳米TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2涂层耐磨性的影响

采用大气等离子喷涂设备在H13热作模具钢表面制备了不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷复合涂层,并应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究了陶瓷复合涂层的微观形貌、物相组成、显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明,不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷涂层均为层片结构,存在一定的孔隙和裂纹,纳米TiO_2添加可以改善涂层表面质量。XRD图谱显示陶瓷涂层主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和Rutile-TiO_2相组成,Al_2O_3再结晶过程中部分α-Al_2O_3转变为γ-Al_2O_3,且再结晶过程发生晶粒细化。涂层显微硬度平均值为1153 HV0.2。纳米TiO_2添加可以降低涂层摩擦因数,但其含量对涂层耐磨性影响不明显。     

NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系工业铝电解质初晶温度的研究

本文通过对某工业电解质NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF体系进行不同添加剂含量对其初晶温度的影响研究,结合工业铝电解实际,推导得到的NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系铝电解质初晶温度计算公式,并通过50个工业电解质初晶温度步冷法实测值与计算值的对比,表明计算值与实测值的偏差基本在±2. 5℃,平均偏差为1. 6℃,验证了公式的准确性,可为铝电解工业生产提供借鉴。     

Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣中Nb_2O_5和MnO活度的研究SCIEI

本文利用含NbFe液与Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣之间平衡,在1828K温度下应用固体电解质浓差电池方法测定了Fe液中氧的活度,从而计算出渣中Nb_2O_5及MnO的活度,并绘制了Nb_2O_5-MnO-SiO_2三元系的等α_(Nb_2O_5)和等α_(MnO)图。     

汽车大梁钢中大型夹杂物数量以及来源分析

通过大样电解方法研究了汽车大梁钢中大型夹杂物。结果表明,稳态铸坯中大型夹杂物以Si O_2、Si O_2-Al_2O_3等复合氧化物为主;头坯中大型夹杂物以Ca O-Al_2O_3、Ca O-Mg O等复合氧化物为主;混浇坯中大型夹杂物以Si O_2、Si O_2-Al_2O_3、Si O_2-Mn O等复合氧化物为主;尾坯中大型夹杂物以Si O_2、Si O_2-Ca O等复合氧化物为主。     

用固体电解质涂料在气相环境中实施外加电流阴极保护

传统的阴极保护技术只能应用在液体电解质环境中。为了对气相环境中的金属实施外加电流阴极保护,在金属表面上涂敷特地研制的以固体电解质Naβ″(B)-Al_2O_3为导电组分的涂层(代号CK),外面再涂敷电子导电的阳极涂层。构成阴极保护电流的固相通路。实验研究结果证实了这一新方案的可行性。     

固体氧化物电化学装置用高温SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO和SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O玻璃陶瓷密封剂（英文）

制备了在燃料电池中作为密封剂使用的操作温度可达700~900°C的SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO和SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O系玻璃陶瓷。采用同步热分析和高温膨胀测量技术,对所研究的玻璃陶瓷的热性能和其与燃料电池用材料(YSZ电解质,合金连接器Crofer22APU,15Х25Т)的匹配性能进行研究。采用原子发射光谱对玻璃陶瓷的元素成分进行分析。结果表明,45%SiO_2-15%Al_2O_3-25%BaO-15%MgO陶瓷的线膨胀系数为10.0×10-6°C-1,60%SiO_2-10%Al_2O_3-10%ZrO_2-5%CaO-15%Na_2O的为9.5×10-6°C-1。采用扫描电镜对YSZ/玻璃陶瓷/Crofer22APU的界面结构进行分析。SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO玻璃中的硅酸盐相发生了晶化,采用拉曼光谱和X射线衍射对晶化产物进行了分析。与非晶玻璃相比,所研究的玻璃陶瓷作为电化学或氧传感器中的密封剂使用时具有更佳的性能指标。而SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O低温非晶陶瓷可以作为燃料电池中的密封剂使用。     

含钾盐电解质对干式防渗料渗透的试验研究

本文通过试验,研究了纯钾盐电解质(KF-AlF_3-Al_2O_3)和含钾盐电解质(NaF-KF-AlF_3-Al_2O_3-X)对普通防渗料渗透的特点。结果表明:纯钾盐电解质以KAl F4形态的物理渗透为主,普通防渗料对其没有抗渗能力;对于KF含量固定为18.39%的含钾盐电解质,随着Na F含量的升高,渗透层显著减薄;增加防渗料中SiO_2含量利于提高抗渗透性能;对于分子比为1.37,KF含量18.39%的电解质,防渗料中铝硅比在0.6~0.69之间抗渗效果相对较好;在防渗料表面再撒一层石英或氧化铝都能显著提高其抗含钾盐电解质的渗透性能。     

在铝电解槽中生产铝基合金的几个基本问题(下)

三、各种金属氧化物在冰晶石氧化铝系中的溶解度3.1 Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔度图研究金属氧化物在冰晶石-氧化铝中的溶解度是十分重要的,因为它直接关系到此种氧化物在电解质中的添加量,以防止在电解槽底部产生沉淀,进而增加阴极区电阻,耗费能量,降低电流效率。研究 Na_3AlF_6-Al_2O_3二     

BZCY-(Li/Na)2CO3新型复合电解质材料性能研究

BaZr0.1Ce0.7Y0.2O2.9（BZCY）电解质与氧离子传导型电解质相比,质子迁移的电导活化能较氧离子更低,低温下具有更高的离子电导率,在固体氧化物燃料电池低温话发展过程中,质子传导型电解质将会是一个很好的选择。本研究采用均相共沉淀法合成BaZr0.1Ce0.7Y0.2O2.9（BZCY）粉体,并制备不同组成的BZCY- (Li/Na)2CO3复合电解质,初步研究了其结构与性能。实验结果表明,复合电解质中碳酸盐以无定形形态存在,BZCY与碳酸盐发生反应生成BaCO3杂相;复合电解质电导率在空气中600℃和450℃时分别可达到0.095Scm-1和0.071Scm-1,加湿氢气中分别可达到0.126Scm-1和0.075Scm-1。以BZCY- 20%(Li/Na)2CO3为复合电解质的单电池表现出良好输出性能,在600℃和500℃时输出功率密度可达741mWcm-2和258mWcm-2。     

锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制聚硫化锂扩散的第一性原理研究

由长链聚硫化锂的溶解和扩散引起的"穿梭效应"是导致锂硫电池性能严重劣化的原因之一。TiO_2和Al_2O_3作为常见的电极添加剂可以有效抑制聚硫化锂的扩散。本文通过第一性原理计算从分子层面探讨了锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制穿梭效应的机理。计算结果表明,TiO_2/Al_2O_3与聚硫化锂分子Li2SX(X=4,6,8)之间形成了化学键。其中,Li2SX(X=4,6,8)与锐钛矿型TiO_2(101)之间形成了Li-O键和和S–Ti键。Li2SX(X=4,6,8)与α-Al_2O_3(0001)之间形成了Li-O键和S-Al键。     

低温超音速火焰喷涂MCrAlY涂层的高温氧化

采用低温超音速火焰喷涂工艺(LT-HVOF)制备了NiCoCrAlYTa合金涂层,通过静态氧化增量方法绘制氧化动力学曲线并计算氧化速率常数;用XRD、SEM及EDS表征涂层氧化后表面的物相组成、形貌和生成氧化物成分。结果表明:低温超音速火焰喷涂制备的NiCoCrAlYTa涂层在900、1000和1100℃氧化200h后,均达到完全抗氧化级。900℃和1000℃氧化时,涂层表面均形成致密连续的α-Al_2O_3层;1100℃氧化时,氧化产物可分为两层,外层为Cr_2O_3和尖晶石氧化物,内层为α-Al_2O_3。     

Y_2O_3或CeO_2对低温渗铝涂层的氧化性能影响（英文）

利用Y_2O_3或CeO_2纳米颗粒替代部分Al_2O_3粉作为填充剂,在Ni基体上,于600℃低温渗铝10 h,制备了2种稀土氧化物改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al_2O_3粉制备了普通渗铝涂层。1000℃下恒温氧化结果表明:Y_2O_3通过抑制θ-Al_2O_3的长大提高涂层的抗氧化性能,而CeO_2则通过促进θ-Al_2O_3向α-Al_2O_3的相变明显提高其抗氧化性能。文中对Y_2O_3或CeO_2是如何影响渗铝涂层的氧化性能进行了分析。     

Al_2O_3的能带结构和光学函数的关系

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理CASTEP计算程序,研究Al_2O_3的能带结构和光学函数.结果表明,α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3的能带结构形状相似,γ-Al_2O_3的高对称性使得费米面向高能级方向移动,进入导带;对于较常见的几种波长激光,α-Al_2O_3的介电函数虚部均为0,实部随着激光波长增大而减小;γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部随着激光波长增大而增大.γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部和反射率均高于α-Al_2O_3,在激光波长为10.6 ìm时反射率最高,达到40.1%,为α-Al_2O_3的7倍.     

两步烧结法制备镁铝尖晶石及其在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中的腐蚀（英文）

霍尔-埃鲁特铝电解槽需要一种新型的耐火材料来取代现有的凝固电解质构筑的炉帮。用两步烧结法制备的镁铝尖晶石作为潜在的候选材料,采用阿基米德排水法和扫描电镜研究镁铝尖晶石的致密化和晶粒长大。将所制备的试样在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中腐蚀以评价其耐蚀性能。结果表明,用两步烧结法可制备高致密度(99.2%)和均匀显微结构的镁铝尖晶石。镁铝尖晶石对Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质的腐蚀机理主要是镁铝尖晶石的溶解、氧化铝的形成和氟化物的扩散。两步烧结法制备的镁铝尖晶石具有良好的耐Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质腐蚀性能。