EQUILIBRIUM OF Fe-La-O-S SYSTEM

本实验采用ZrO_2(MgO)固体电解质氧浓差电池直接测定氧的活度,用放射性测量技术及低温无水电解分离夹杂的方法,考察了电解分离过程中La_2O_2S的稳定性并测定了铁液中溶解态的La含量,对实验数据用平衡值外推法处理得到: 1550℃ K_(La_2O_2S)=3.81×10~(-19) e_S~(La)=-4.1 1600℃ K_(Li_2O_2S)=6.45×10~(-19) e_S~(La)=-4.8 1650℃ K_(Li_2O_2S)=7.41×10~(-19) e_S~(La)=-4.2 La_((1))=[La] △G_(sol)~0=-136700+59.82T,γ_(La)~0=0.33(1873K) 实验结果表明La具有比Ce,Nd,Y更强的脱硫氧能力。     

铁液中稀土元素-硫平衡的研究

本文应用放射性同位素,通过测定电解液内的稀土元素(RE)含量(排除了夹杂状态存在的稀土量),测定了纯铁液中Ce-S,La-S和Nd-S平衡常数及相互作用系数。在1600℃ K_(CeS)=2.70×10~(-6) e_S~(Ce)=-2.36 K_(LaS)=7.41×10~(-7) e_S~(La)=-1.51 K_(NdS)=2.57×10~(-6) e_S~(Nd)=-1.54 在Fe-Ce-S-C系统中,测定了Ce,S浓度积和[％C]之关系,并测得e_(Ce)~C=-0.43。分析了前人所测平衡常数偏高的原因。     

A STUDY OF THE EQUILIBRIA BETWEEN RARE EARTH ELEMENTS AND SULPHUR IN MOLTEN IRON

本文应用放射性同位素,通过测定电解液内的稀土元素(RE)含量(排除了夹杂状态存在的稀土量),测定了纯铁液中Ce-S,La-S和Nd-S平衡常数及相互作用系数。 在1600℃ K_(CeS)=2.70×10~(-6) e_S~(Ce)=-2.36 K_(LaS)=7.41×10~(-7) e_S~(La)=-1.51 K_(NdS)=2.57×10~(-6) e_S~(Nd)=-1.54 在Fe-Ce-S-C系统中,测定了Ce,S浓度积和[％C]之关系,并测得e_(Ce)~C=-0.43。分析了前人所测平衡常数偏高的原因。     

基于第一性原理的石榴石型Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质的设计与合成（英文）

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)固体电解质材料的能带结构,晶格参数,态密度和成键特性。基于理论计算结果,通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方相的离子电导率的原因。基于LLZO的第一性原理计算,设计了2种晶体结构的LLZO材料,并通过高温固相法制备并分析了不同烧结时间的LLZO颗粒的性能。探索了合成工艺参数对Li_7La_3Zr_2O_(12)性能的影响。立方晶Li_7La_3Zr_2O_(12)(C-LLZO)的平均晶格大小为a=b=c=1.302 246 nm,而四方Li_7La_3Zr_2O_(12)(T-LLZO)的平均晶格大小为a=b=1.313 064 nm,c=1.266 024 nm。在1000℃下烧结12 h的C-LLZO为纯立方相,在室温(25℃)下最大离子电导率为9.8×10-5 S·cm-1。T-LLZO在室温(25℃)下的离子电导率为5.96×10-8 S·cm-1,在800℃下烧结6 h具有纯的四方相结构,与计算结果基本吻合。     

EQUILIBRIA OF Sr,Ba AND O,S IN LIQUID Fe

The equilibrium constants between Sr-O,Ba-O and Sr-S,Ba-S in liquid iron at 1570℃ and the interaction coefficients concerning these elements have been determined as follows: K_(Sro)=1.897×10~(-7),e_O~(Sr)=-43.8 K_(BaO)=8.204×10~(-8),e_O~(Ba)=-98.0 K_(SrS)=8.356×10~(-7),e_S~(Sr)=-3.9 K_(BaS)=4.083×10~(-7),e_S~(Ba)=-3.5     

Ni液中Mg-S反应平衡的研究

本实验用蒸汽平衡法研究了Ni液中Mg-S反应平衡,测得在1530℃下,Mg-S反应平衡常数为:K_(MgS)=6.76×10~(-5),e_S~(Mg)=-9.1。     

镁基六铝酸镧粉体的制备及高温原位XRD研究

采用反向化学共沉淀-高温煅烧法制备了镁基六铝酸镧(La Mg Al_(11)O_(19))粉体。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、高温原位X射线衍射及Rietveld晶体结构精修法对粉体的物相组成、显微形貌、晶体结构及晶格热膨胀行为进行了研究。结果表明,反向化学共沉淀制备的氢氧化物前驱体经1600℃热处理后完全转变为磁铅石结构的La Mg Al_(11)O_(19),呈规则六方板片状,晶面光滑平整。采用高温原位XRD技术及Rietveld晶体结构精修系统研究了镁基六铝酸镧材料的晶格热膨胀行为。随着温度的升高,镁基六铝酸镧(La Mg Al_(11)O_(19))晶格热膨胀表现出各向异性,晶胞参数a和c随温度变化关系为:a T=5.5821+1.625×10~(-5)T+1.757×10~(-8)T~2+4.24×10~(-12)T~3,c T=21.9189+1.1952×10~(-4)T+4.587×10~(-8)T~2+5.463×10~(-11)T~3。室温~1300℃,//a平均热膨胀系数为8.42×10~(-6)℃~(-1),//c平均热膨胀系数为12.54×10~(-6)℃~(-1)。La-O键键长(或键能)的各向异性是La Mg Al_(11)O_(19)晶格热膨胀各向异性的主要原因。     

含有微量O,S,C的Fe—Nb—Ce溶液热力学性质的研究

利用下列组装的固体电解质定氧电池Mo/Cr,Cr_2O_3//ZrO_2(MgO)//[O],Ce_2O_2S/Mo+ZrO_2金属陶瓷,Mo.在1600℃温度下对含微量C的Fe-Nb-Ce溶液进行热力学性质的研究。实验测得1600℃时Fe液中反应Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S]的平衡常数和Ce_2O_2S的标准生成自由能分别为K=4.395×10~(-15),ΔG°_(Ce_2O_2S)=-514.786kJ·mol~(-1);Ce与Nb的活度相互作用系数为e_(Nb)~(Ce)=-2.306,e_(Ce)~(Nb)=-3.481。 随着Nb含量的增加,在微量碳含量的条件下,产物中存在NbC化合物,本文对NbC的生成问题进行了探讨,并得到1600℃时,Fe液中NbC的标准生成自由能为ΔG°_(NbC)=-87.111kJ·mol~(-1)。     

Al液中溶解态La活度的研究

以多晶La_(0.95)Ca_(0.05)F_(2.95)作固体电解质,LaNi_5-Ni合金作参比电极,Mo丝作电极引线,组成稀土La传感器,直接测定了1023K时Al液中不同La浓度时溶解态La的活度其结果与用氧探头测定的氧浓差电动势的变化规律相符合,遵从La的脱氧平衡规律同时还获得了1023K时Al-La稀溶液体系中有关的热力学数据: △G_(La)=-175.2kJ/mol,γ_((La)(s))=5.85×10~(-7) ε_(La)~(La)=28.7,e_(La)~(La)=0.024     

INTERACTION OF Ce AGAINST Cu,P OR Ti IN Fe-BASE SOLUTION

The equilibrium product in Fe-Cu-Ce,Fe-P-Ce or Fe-Ti-Ce solution have ben Mentifiedto be Ce_2O_2S,but not the intermetallic compounds of Ce against Cu,P or Ti.The equilibriumeonstant of Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S] and the interaction coefficients between solutes inFe-base solution have been determined as follows:K_(Ce_2O_2S)=2.57×10~(-5)e_(Ce)~(Cu)=-0.49;e_(Ce)~P=1.77;e_(Ce)~(Ti)=-3.62e_(Cu)~(Ce)=-0.22;e_P~(Ce)=0.39;e_(Ti)~(Ce)=-1.23ε_(Ce)~(Cu)=-128.0;ε_(Ce)~P=-224.1;ε_(Ce)~(Ti)=-710.0Ce decreases the activities of Cu and Ti in Fe-base solution and increases their solubifities,aswell as increases the activity of P and decreases its solubility.     

EQUILIBRIUM OF Mg-S IN Ni MELTS

The equilibrium of Mg-S in Ni melt was studied by the method of vapour equilibrium in asealed chamber.At 1530℃ the equilibrium constant of thereaction MgS_(s)=Mg_(Ni)+S_(Ni)and the activity interaction coefficient were determinedas K_(MgS)=6.76×10~(-5)and e_S~(Mg)=-9.1.     

Fe液中Ba—O,Ba—S,Ba—P平衡的研究

应用Ba蒸气平衡法,在密封Mo反应室内,用自制的TiN和BaS坩埚,进行了纯Fe液中Ba—O,Ba—S,Ba—P平衡的研究。得到反应:BaO_(s)=[Ba]+[O]的标准自由能ΔG°_(wt-%)=188500+38.3T J/mol,e_O~(Ba)=624-1.25×10~6/TBaS_(S)=[Ba]+[S]的标准自由能ΔG°_(wt-%)=469100-111T J/mol,e_S~(Ba)=826-1.64×10~6/T1873K下,反应Ba_3P_2=3[Ba]+2[P]的K_(Ba_3P_2)=7.76×10~(-18),e_(Ba)~P=0.95,ΔG°_(wt-%)=613200 J/mol。     

纯铁中稀土夹杂物形态的研究

本文是研究含氧纯铁中加入La,Ce,Pr,Nd与混合稀土金属后生成的夹杂物.通过金相法、岩相法、x射线衍射法以及电解分离与化学分析方法,研究了各种稀土夹杂物的光学性质与化学性质,以及它们的晶体结构.实验结果肯定了含氧纯铁中加入稀土金属后生成的夹杂物类型有:CeO_2,Ce_2O_3,La_2O_3,Ce_2O_2S,La_2O_2S,CeS,LaFeO_3,FeO·La_2O_3…等,并讨论了它们的生成过程.     

THE MORPHOLOGY OF INCLUSIONS IN PURE IRON CONTAINING RARE EARTH METALS

本文是研究含氧纯铁中加入La,Ce,Pr,Nd与混合稀土金属后生成的夹杂物.通过金相法、岩相法、x射线衍射法以及电解分离与化学分析方法,研究了各种稀土夹杂物的光学性质与化学性质,以及它们的晶体结构.实验结果肯定了含氧纯铁中加入稀土金属后生成的夹杂物类型有:CeO_2,Ce_2O_3,La_2O_3,Ce_2O_2S,La_2O_2S,CeS,LaFeO_3,FeO·La_2O_3…等,并讨论了它们的生成过程.     

Ni液中Ce-O,Ce-S,Ce-S-O平衡的研究

由低温无水电解稀土夹杂物和固体电解质定氧活度测得Ni液中Ce_2O_3,CeS及Ce_2O_2S生成反应的平衡常数,由此可得: △G°_(Ce_2O_3)=-116240+315.8 T △G°_(Ces)=-570280+220.1 T △G°_(Ce_2O_2S)=-984850+238.5 T 由实验测得数据经热力学分析计算得到1600℃Ni液中a_O-a_S平衡图,为理论上预测夹杂物生成的先后次序及类型提供了依据。     

Ce-O, Ce-S AND Ce-S-O EQUILIBRIA IN LIQUID Ni

由低温无水电解稀土夹杂物和固体电解质定氧活度测得Ni液中Ce_2O_3,CeS及Ce_2O_2S生成反应的平衡常数,由此可得: △G°_(Ce_2O_3)=-116240+315.8 T △G°_(Ces)=-570280+220.1 T △G°_(Ce_2O_2S)=-984850+238.5 T 由实验测得数据经热力学分析计算得到1600℃Ni液中a_O-a_S平衡图,为理论上预测夹杂物生成的先后次序及类型提供了依据。     

La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系中La_2O_3的活度

实验测得La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系不同组成时La_2O_3的活度,并作出等活度图;同时确定该渣系在1600℃下的熔化区域。活度测定所依据的反应为 (La_2O_3) 3C2[La]Sn 3CO↑由实验结果得知:当La_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度随CaF_2浓度的增加或Al_2O_3浓度的减少而增加;当CaF_2或Al_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度都随La_2O_3浓度的增加而增加。     

THERMODYNAMICS OF Fe-Nb-Ce LIQUID SOLUTIONS CONTAINING TRACE O,S AND C

The solid oxide electrolyte galvanic cell represented by Mo/Cr,Cr_2O_3//ZrO_2(MgO)//[O],Ce_2O_2S/Mo+ZrO_2 ceramic-metal,Mo have been used to study the thermodynamic proper-ties of Fe-Nb-Ce solution containing trace carbon at 1600℃.The equilibrium constant forthe reaction Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S] and the standard free energy of formation of Ce_2O_2Shave been determined in liquid iron at 1600℃ as K=4.395×10~(-15).ΔG_(Ce_2)O_2S=-514.786kJ·mol~(-1).The interaction coefficients between cerium and niobium are found to hee_(Nd)~(Ce)=-2.306,e_(Nd)~(Ce)=-3.481.The equilibrium products began to contain the compound NbC with the increase of Nhconcentration in the condition of trace carbon.The formation of NbC is discussed in thiswork.The standard free energy of formation of NbC in liquid iron at 1600℃ have been de-termined as ΔG_(NbC)=-87.111 kJ·mol~(-1).     

利用固相反应法制备的石榴石结构的Li_7La_3Zr_2O_(12)粉体的形成机制（英文）

利用XRD和DTA/TG系统地研究了石榴石结构的Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)的形成机制,所用原料为LiOH·H_2O。研究发现,LLZO是通过以下化学反应形成的:7Li_2O+3La_2O_3+4ZrO_2=2Li_7La_3Zr_2O_(12)。XRD结果表明,LLZO大约在680℃开始生成,这与DTA/TG曲线上的放热峰比较吻合,这个放热峰是由LLZO相生成引起的。LLZO相在比较宽的温度范围内(720~1000℃)能稳定存在。然而,当温度高于1000℃,由于锂元素的严重挥发缺失,LLZO是不稳定的,会分解为焦绿石相的La_2Zr_2O_7。随着煅烧温度的升高,分解产物的量越来越多,LLZO逐渐减少。当反应混合物在较低的煅烧温度时,所生成的物质经鉴定是镧的化合物,这是因为La_2O_3非常容易吸收水汽和CO_2,LLZO粉末在800℃利用固相反应法合成。经研究发现,LLZO晶体属于四方晶系。由扫描电镜观测显示,所制备的LLZO粉末是纳米尺度的。     

CaO-SiO_2-La_2O_3渣系中CaO和La_2O_3的活度及渣结构探讨

用渣金平衡法确定了1600℃下CaO在SiO_2La_2O_3三元渣系中CaO和La_2O_3的活度,在浓度三角形中绘出了相应的等活度线;给出了Sn在La稀溶液中γ_(La)~0与温度的关系,考察并讨论了已有的硅酸盐渣的结构模型对这个渣系的适用性.