真空下碳热还原氧化铝的热力学

对真空条件下碳热还原氧化铝进行热力学研究.结果表明:在1 643～1 843 K的温度范围内,真空碳热还原氧化铝生成气体产物,该气体在温度降低时发生二次反应形成冷凝物,反应过程中体系压力保持在5～150 Pa.热力学分析表明:当体系压力为1～100 Pa时,在1 200～1 900 K的温度范围内,碳热还原氧化铝生成Al2O、Al和CO;生成Al2O的初始反应温度低于生成Al的初始反应温度,但反应温度高于一定值时,更易生成Al气体,该温度取决于体系的压力;当CO的分压分别为1、10和100 Pa时,Al2O稳定存在的温度分别高于1 462、1 560和1 674K,Al气体稳定存在的温度分别高于1 514、1635和1 777K.     

红土镍矿真空碳热还原脱镁的热力学研究

高镁低品位红土镍矿开发利用的关键在于提取镍的同时,重视金属镁等金属的综合回收利用。本文从热力学角度针对真空碳热还原红土镍矿脱除金属镁的过程进行了分析及能耗估算,探索处理红土镍矿的新工艺的热力学可行性。热力学计算表明,真空碳热还原红土镍矿脱除金属镁是可行的。当体系压强100Pa左右的条件下,MgO被还原的温度大于1478K,Ni、Fe以及部分硅将优先被还原为金属;过程能耗理论估算表明:当红土镍矿∶煤炭(质量比)=100∶42,1600K~1800K条件下还原处理1吨红土镍矿,需消耗1.12吨~1.17吨标准煤。     

Mg-Li合金熔炼反应的热力学分析及铸锭显微组织

采用LiCl与LiF质量比为3:1的熔剂覆盖和氩气保护,在铸铁坩埚中熔炼,在铜模中浇注制备了Mg-6.1Li、Mg-8.2Li、Mg-10.8Li合金铸锭,获得了满意的铸锭显微组织.化学反应热力学分析表明,石墨、MgO不适合作Mg-Li合金熔铸的工具材质,适合Mg-Li合金熔铸的工具材质是铸铁、低碳钢、Mo、Cu、SiC.对反应进行了热力学分析,与试验结果基本一致.     

真空碳热还原法制备碳化钛粉末

采用XRD、SEM、XRF以及激光粒度分析仪等分析手段,研究真空条件下碳热还原TiO2制备的碳化钛粉末。热力学计算和实验结果表明：真空条件下容易获得碳化钛,且随温度逐渐升高得到的产物顺序为：Magneli相（Ti4O7）、Ti3O5、Ti2O3、TiCxO1-x和TiC。当物料配比为1：3.2-1：6时,在1550℃保温4h的条件下可获得单相TiC粉末;物料配比为1：4和1：5时,产物粉末为标准化学计量的TiC1.0粉末;物料配比为1：4时,得到的产物为单相低杂质超细碳化钛粉末（D50为3.04μm）、SEM观察表明在产物块体表面存在分布均匀、团聚小、结构疏松的结构。     

煅白真空碳热还原试验研究

通过改变试验条件 ,用真空碳热还原煅白得到了生长良好的金属镁的晶体 ,认为要得到理想的试验结果 ,必须使反应温度高于 1 5 0 0℃、冷凝温度在镁的熔点附近 ,减小冷凝的温度梯度 ,反应过程中炉内压力变化能反映反应的进行情况 ,物料要先进行焦结     

Mg-Li合金变形行为研究现状

Mg-Li合金是迄今最轻的金属结构材料,在通讯电子工业、军工和航空航天领域中得到应用.本文综述了Mg-Li合金变形行为的研究现状.     

焦炭真空还原氧化镁的热力学分析及实验研究

在真空条件下使用焦炭还原氧化镁制取金属镁是低能耗的镁冶金方法.本文计算了氧化镁与碳之间可能发生的三个还原反应的吉布斯自由能与温度的关系,确定了压力为20Pa时,在室温至2000K的温度范围内,只有MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g)可以发生,反应起始温度为1387K.在热力学分析基础上,使用焦炭作为还原剂在真空条件下还原氧化镁制备金属镁.研究了反应温度对氧化镁还原率的影响.反应产物为结晶良好,纯度为99.94％的粗镁.     

真空碳热还原菱镁矿制取金属镁的试验研究

用简化的“布斯自由能函数”对真空条件下用碳一步还原菱镁矿反应进行热力学分析,得到真空条件下碳酸镁分解和还原反应的起始温度.将菱镁矿和煤混合制团,进行一步还原炼镁试验.结果表明,在真空20Pa下温度600℃,30min后碳酸镁基本分解完全,温度至1200℃,MgO被还原,冷凝得到条状金属镁,镁条表面纯度达93％,内部纯度可达99.5％以上.     

CaF_2催化真空碳热还原异极矿制备金属锌(英文)

通过异极矿真空碳热还原试验,研究添加CaF2和对碳热还原硅酸锌的的影响。结果表明:CaF2能催化硅酸锌的碳热还原,降低还原温度,缩短反应时间;温度越低,催化效果越好;CaF2的添加量越多,催化效果越明显。CaF2催化真空碳热还原异极矿的较佳工艺条件是:CaF2的添加量约10%,还原蒸馏温度1373K,C/Zn总的物质的量比2.5,系统压强低于20kPa,反应时间约40min。在较佳工艺条件下,异极矿中约93%的锌被还原蒸馏出来。     

Cu-Cr-Zr系合金非真空熔炼过程的热力学分析

对Cu-Cr-Zr系合金非真空熔炼过程进行热力学分析,分别计算Cu、Cr和Zr等合金组元与炉气、坩埚、炉衬和炉渣反应的吉布斯自由能变化,分析合金熔炼过程中相关反应的可能性,并对部分分析结果进行实验验证。结果表明,在熔炼温度下,炉气中微量氧气和氮气都能与合金组元中的铬和锆发生化学反应而使其烧损;金属氧化物ZrO2和MgO等对于铬和锆具有良好的化学稳定性,可以作为熔炼Cu-Cr-Zr系合金的坩埚和炉衬材料。     

真空碳热还原提取金属镁过程中菱镁矿热分解行为的实验研究

针对真空碳热还原菱镁矿提取金属镁的过程,直接将菱镁矿、煤粉和萤石按一定比例配料后,经球磨、混匀、压团,得到Φ20mm×15mm的块状混合原料。在20Pa~100Pa的压强下,分别控制不同温度、不同时间考察了混合原料中菱镁矿的热分解行为,其分解对还原剂碳的影响以及混合原料的焦结情况。结果表明,混合原料中菱镁矿在873K,30min的条件下可以完成分解过程,且该条件下分解后的物料具有较好的焦结强度。因此,采用菱镁矿、煤粉和萤石直接混合后入真空炉完成真空热分解-焦结工艺从技术上是可行的,可明显缩短流程。实验分析表明在菱镁矿的真空热分解同时由于伴随着布多尔反应会造成还原剂碳的损失。     

Crack propagation of Mg-Li alloys by impact load

Under impact load, using energy estimation and updated finite element method, the crack propagation of Mg-Li alloys was studied, and the relations between high speed impact, time interval and crack propagation velocity were deduced. The effects of impact pattern characteristic parameters such as impact range and time interval on impact fatigue crack growth and propagation rates were discussed. The results show that with the development of crack length, the crack propagation rate along the central sample alloy swiftly increases to the maximum. Then, the crack of other parts has different rate variations. The calculation and simulation results fit well with the experimental ones, which verifies the validity of energy estimation and updated finite element analysis. Impact loading usually induces materials and accelerates the fatigue crack growth.     

Preparation of Mg-Li Alloys via Vacuum Silicothermic Reduction Process

对真空硅热法制备Mg-Li合金进行实验研究,采用X射线衍射仪对产物和残渣进行物相分析,利用扫描电子显微镜观察产物的冷凝形貌。XRD分析表明,产物的主要成分为Mg,反应的主渣相为Ca2SiO4。SEM分析表明,产物微观上相继呈片状、短棒状和絮状。同时研究了在未添加萤石时硅铁添加量、还原温度、成型压力和保温时间对Mg-Li合金制备的影响。在还原温度1250℃、硅铁添加量110%、成型压力15 MPa和保温时间150 min的条件下,镁锂还原率分别为81.38%和99.58%。     

氧化铝真空碳热还原-氯化工艺中二氧化钛的行为分析

在不同温度下氧化铝真空碳热还原和氯化反应的过程中,利用XRD、SEM和EDS检测手段分析TiO2的行为。在制备材料时,Al2O3和C的摩尔比为1：4,并添加10%TiO2和过量的AlCl3。结果表明,TiO2从锐钛矿型转化为金红石型后与C反应生成TiC。在1763-1783K的温度区间,在残渣和冷凝物中没有发现Ti和Al的化合物。生成铝的纯度达到98.35%,且TiO2不参与氧化铝真空碳热还原和氯化过程。     

Kinetics of carbothermic reduction of marmatite in presence of lime

The direct carbothermic reduction of marmatite in the presence of lime was studied by thermogravimetric method to determine the technical feasibility to produce Zn(g) without polluting with SO₂(g). X-ray diffraction analysis of partially reacted samples indicated that the reduction occurred through the formation of ZnCaOS and Ca₂Fe₂O₅ as intermediate products to yield Zn(g), and solid Fe and CaS as the final products. Temperature had the major effect on the rate of reduction. Complete conversion of marmatite was obtained at 1100 °C in about 10 min using 300 mg samples with molar ratio of (Zn, Fe)S:CaO:C equal to 1:1:1. The kinetics of the overall reduction reaction was analyzed by the model ln(1−X)=−kt, which represented the data well up to a fractional conversion of 0.95 in the temperature range of 1000−1150 °C. The determined activation energy in this temperature range was 257 kJ/mol. The results demonstrated the technical feasibility to produce Zn(g) by this method without producing noxious SO₂(g) emissions.     

微波场下基于Na2CO3大剂量添加直接碳热法还原钛铁矿

提出一种基于直接碳热还原和微波加热的钛铁矿绿色高效利用新工艺.通过添加高剂量的Na2CO3加速还原反应的进行,并且Na2CO3可以循环利用.反应原料(钛铁矿+石墨+Na2CO3)在微波场下加热至1073～1123 K,保温20 min后,主要还原产物为Na2TiO3和金属铁,其中铁的金属化率可以达到92.67％～93....     

MnO2碳热还原动力学及添加剂的影响

在测定ＭｎＯ２碳热还原表观活化能的基础上,确认ＭｎＯ２碳热还原可以分为三个阶段：１）在ｆ〈０．３时,其控制环节为气相扩散,２）当０．３〈ｆ〈０．６时,其控制环节为碳气化反应,３）当ｆ〉０．６时,其控制环节为固相扩散。稀土氧化物（Ｌａ２Ｏ３,ＣｅＯ２和Ｃｅ２Ｏ３）对ＭｎＯ２碳热还原有催化作用,并以Ｌａ２Ｏ３效果最佳。催化的机理在于对碳气化反应的催化。     

真空硅热同步还原制备镁锰研究

阐述锰在镁合金中的作用以及镁锰合金的性能、应用与制备.为了提高镁锰合金中的含锰量,制备新型镁合金及南含锰量Mg - Mn中间合金,分析富锰渣硅热还原的基本原理,提出真空硅热还原制备镁锰合金的新方法.通过热力学分析真空硅热同步还原MgO、MnO,其平衡蒸汽压关系是:Mn的平衡蒸汽压＞Mg的平衡蒸汽压＞系统压强;同步还原条件是:P系≤102 Pa,T还≥1517K;还原温度为1550K时,同步固化冷凝温度T＜922K.研究设计了真空熔融及热还原设备用于实验研究真空硅热同步还原制备镁锰.