Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2熔体中Al_2O_3的溶解度

采用旋转刚玉片-氮氧分析法研究中熔体中K_3AlF_6、LiF和AlF_3含量对其Al_2O_3溶解度的影响,探讨熔体物相组成、温度及过热度对Al_2O_3溶解度的影响机制。结果表明:K_3AlF_6、LiF及AlF_3通过影响熔体物相组成对Al_2O_3溶解度产生影响;K_3AlF_6的添加有助于提高熔体Al_2O_3溶解度,但LiF和AlF_3的添加会对熔体Al_2O_3溶解度产生不利影响。在相同熔体温度条件下,与过热度相比较,K_3AlF_6对Al_2O_3溶解度的影响较大,且Al_2O_3溶解度随K_3AlF_6含量的增加而增加,且增加幅度分别为0.46%和0.16%;LiF含量的增加会使熔体Al_2O_3溶解度显著减低,降幅最高可达21.64%。在相同温度下,AlF_3对熔体Al_2O_3溶解度影响较小;但在相同过热度条件下,AlF_3含量的增加将明显降低Al_2O_3的溶解度,降幅最高可达8.20%。     

NaC l、LiF对K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3体系初晶温度和Al_2O_3溶解度的影响

采用步冷微分曲线法测定了K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3-NaCl-LiF体系的初晶温度,采用EDTA法测定该体系的Al_2O_3溶解度。结果表明:LiF和NaCl都可以降低电解质的初晶温度,当LiF和NaCl复合添加时,降温效果更加明显,当NaCl、LiF的添加量均为4wt%时,初晶温度由841℃降至770℃。在K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3体系中,随着NaCl和LiF的添加,Al_2O_3的溶解度降低,当NaCl、LiF的添加量均为4wt%时,氧化铝溶解度由5.85wt%降至4.04wt%。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

Na_3 AlF_6、NaF、AlF_3、MgF_2、CaF_2和LiF在水中溶解度的研究

采用氟离子选择电极组成的电动势法,测量了NaF、NaA_3lF_6、AlF_3、LiF、MgF_2和CaF_2,在20～100℃温度区间于水中的溶解度。发现NaF(25℃,40.1g/l),可溶于水;AlF_3(25℃,0.22g/l),Na_3AlF_6(25℃,0.193g/l),LiF(25℃,1.04g/l)微溶于水;MgF_2(25℃,0.0301g/l),CaF_2(25℃,0.029g/l)几乎不溶于水。本研究不但是水法分析电解质冰晶石分子比的基础,而且对含氟废水的净化亦有重要意义。     

2．1NaF·AlF_3─NaCl─MgF_2熔盐体系初晶点及电导率的研究

本文采用二因子二次回归正交设计研究了２．１ＮａＦ·ＡｌＦ３—ＮａＣＩ一ＭｇＦ２熔盐体系的初晶点及９４０℃时体系的电导率，用数理统计分析法得到了初晶点及电导率随体系中ＮａＣｌ和ＭｇＦ２含量变化而变化的二元二次方程．试验结果表明，体系初晶点随ＭｇＦ２含量增高而降低；而随ＮａＣｌ含量变化出现极大值，极大值点随ＭｇＦ２含量变化而变化，越过极大值点，初晶温度随ＮａＣｌ含量增加而下降．体系电导率随ＮａＣｌ含量增加而增大，而随ＭｇＦ２含量的变化出极大值，越过极大点电导率随ＭｇＦ２增加而减少。     

nNaF·AlF3-Al2O3-MgF2系熔体初晶温度的非线性数学模型的研究

构建了一个nNaF·AlF3 -Al2 O3 -MgF2 系熔体初晶温度的非线性数学表达式及残差图诊断 ,并对创新构想项目作固体铝电解全氟化物电解质熔点 5 40～ 6 0 0℃的探索性推断 ,同时进行非线性模型的Iagrangian(拉格朗日乘子 )法寻优 ,从而找到合适区间的参数 ,便最优化技术的铝业应用研究不断深入。     

Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔盐结构的计算模拟与高温拉曼光谱

在Na3AlF6-Al2O3系熔盐中,考虑到可能出现的键合结构,构建系列铝氟和铝氟氧络合离子的团簇结构模型,分别应用量子化学第一原理(Ab initio)和密度泛函计算方法(DFT)对其进行结构优化和拉曼频率计算,对Na3AlF6-Al2O3二元系含和不含LiF和CaF2添加剂的两种样品进行原位升温拉曼光谱实验。结果表明:两种方法计算结果吻合较好;添加剂LiF和CaF2对Al2O3的溶解有促进作用;溶解Al2O3中的氧已转化成为Al2OF62-中的桥氧,并得到理论计算模拟结果的解释和确认。     

Na3AlF6-Al2O3熔盐的Raman光谱和离子结构

基于测定的熔融冰晶石的Raman光谱和对散射系数的新理解,重新分析以前研究的942～1024℃的酸性NaF-AlF3熔盐中存在的不同离子团的含量。新的定量分析结果表明：对于分子比小于2的熔盐,AlF4-是含量最高的阴离子;当分子比为1.5时,其摩尔分数约为0.70;当分子比为2时,其摩尔分数为0.50。当分子比大于2.5时,AlF6^3-相对含量更高;当分子比为2.5时,其摩尔分数为0.45。然后,采用紫外Raman光谱法研究Na3AlF6-Al2O3熔盐的离子结构。研究结果表明：熔盐中存在八面体的AlF63-和四面体的AlF4^-,基团中的F-可能被O^2-部分取代。在Al2O3的质量分数大于4%的熔盐中存在具有大散射系数的Al2O2F4^2-。光谱中的波段随温度的升高发生蓝移。     

Na3AlF6—AlF3—LiF—CaF2系熔体的等溶初晶温度和等溶变？…

基于（２．２３～３．０）ＮａＦ．ＡｌＦ３－（０～５％）ＬｉＦ（０～１５％）ＣａＦ２系熔体初晶温度、变温氧化铝溶解能力和变温密度的研究，首产俐到了氧化铝溶解能力为６％，８％和１０％时温度范围在９１０～９５０℃的等溶初晶温度和密度在２．０４～２．２０ｇ／ｃｍ＾３之间的等溶变温度密度。分析了分子比、ＬｉＦ添加量和ＣａＦ２添加量对这两种性质的影响规律，为铝电解工业选择适宜的电解质成分提供了具有要比性的科学     

Na3AlF6-AlF3-LiF-CaF2系熔体的等溶初晶温度和等溶变温密度

基于 ( 2 .2 3～ 3.0 )NaF·AlF3 ( 0～ 5% )LiF ( 0～ 1 5% )CaF2 系熔体初晶温度、变温氧化铝溶解能力和变温密度的研究 ,首次得到了氧化铝溶解能力为 6% ,8%和 1 0 %时温度范围在 91 0～ 950℃的等溶初晶温度和密度在2 .0 4～ 2 .2 0 g/cm3之间的等溶变温密度。分析了分子比、LiF添加量和CaF2 添加量对这两种性质的影响规律 ,为铝电解工业选择适宜的电解质成分提供了具有可比性的科学的理论依据。     

AlF3添加剂和焙烧温度对铝电解炭阳极过电位的影响

在实验室制备各类AlF3掺杂试验阳极，在测试其基本物理化学性能的基础上，采用“改进断电流法”进行阳极过电位测试，研究AlF3添加剂和阳极焙烧温度对阳极过电位的影响。结果表明：在一定条件下，阳极中添加AlF3既可降低阳极的空气／CO2反应活性，也可降低阳极过电位；受高温脱S等因素的影响，阳极的电化学活性及其空气／CO2反应活性并未随着焙烧温度的提高相应降低。     

添加Al_2O_3对粗晶WC-10%Co硬质合金力学性能和显微结构的影响

以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料,通过在粗晶WC-10%Co基体中加入细微Al2O3颗粒,通过低压烧结制备粗晶硬质合金。采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金微观形貌,测定抗弯强度、冲击韧性、硬度等力学性能。结果表明:添加一定含量的Al2O3可以使硬质合金的晶粒细化,晶粒形貌趋向球化而且分布均匀,因为球化WC晶粒和较大的Co相平均自由程的存在使得裂纹产生偏转、分叉和不连续现象,从而提高硬质合金的抗弯强度,冲击韧性和耐磨性。添加是质量分数0.4%的Al2O3使合金的抗弯强度从2 492 MPa提升到2 832 MPa,冲击韧性从6.18 J/cm2提升到7.52 J/cm2。     

熔体反应法制备Al_3Zr_(p)、Al_2O_(3(p))/A356复合材料的凝固组织和性能

对Al ZrOCl2 体系采用熔体反应法制备了Al3Zr( p) 、Al2 O3( p) /A35 6复合材料。结果表明 :原位生成的Al3Zr和Al2 O3 均为多面体粒状 ,且Al3Zr表面存在生长小面 (facet)。复合材料凝固组织中随ZrOCl2 加入量的增加 ,颗粒分数增大 ,颗粒分布更均匀。但反应温度高于 90 0℃时 ,Al3Zr颗粒出现板块状集聚生长。拉伸试验表明 :Al3Zr(p) 、Al2 O3(p) /A35 6复合材料具有比基体更高的抗拉强度 ,并随ZrOCl2 加入量的增加而提高 ,其拉伸断口为混合型断裂     

退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织及力学性能的影响

研究了退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,初生α相含量降低,2°～15°小角度晶界逐渐减少;退火温度较高时,退火过程中发生了α相→β相→α相的相变,<0001>//横向织构消失。随着退火温度升高,Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金屈服强度逐渐降低,抗拉强度、延伸率先升高后降低。退火温度升高后,片层组织比例升高,裂纹扩展功占冲击吸收功的比例增大,材料韧性提升。     

火焰喷涂工艺对Al_2O_3陶瓷涂层的影响

采用火焰喷涂技术对基体金属表面喷涂Al2O3陶瓷。通常该陶瓷涂层易出现“剥落”、“龟裂”、孔隙率偏高等缺陷,这些缺陷的产生严重影响涂层的性能。本文通过制定和改善其喷涂工艺,有效地解决了其产生上述缺陷的问题。     

碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0~1200℃)和5℃/min(1200~1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响。实验结果表明:碳纤维的掺入优化了复合材料的断裂模式,对Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能有较为明显的影响。当掺入碳纤维体积分数为1%时,Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能达到最佳,相对密度为97.62%,显微硬度为(16.6±2.32)GPa,弯曲强度为(381±11.25)MPa,断裂韧性为(7.2±1.19)MPa·m~(1/2)。     

Al_2O_3弥散粒子对Cu-Al_2O_3合金高温退火显微组织的影响

利用TEM研究弥散Al_2O_3粒子对变形Cu-Al_2O_3弥散强化铜合金高温退火显微组织的影响.结果表明:弥散强化铜合金等时(1 h)退火时,显微硬度HV呈缓慢下降趋势,没有发生突降现象;弥散铜高温退火主要以位错亚结构回复为主,而亚晶较为少见;粒子弥散参数和胞壁性质对退火时的回复产生非常重要的影响;Al_2O_3弥散粒子影响位错在胞壁内的运动,阻碍胞壁内位错重排、迁移,使得胞壁很难通过运动而获得位向差的积累,从而阻碍大角晶界的形成;随合金中弥散粒子含量的增大和粒子间距的减小,亚晶形核更加困难;Cu-Al_2O_3合金冷轧过程中形成的胞组织的胞壁具有较小的平均位向差,导致弥散铜合金高温退火时难以形成具有明晰边界的亚晶组织.     

Al_2O_3含量对Al_2O_3-Al复合涂层组织和摩擦磨损性能的影响

通过改变喷涂粉末中Al2O3和Al的比例,在AZ91D镁合金表面制备不同Al2O3含量的等离子喷涂Al2O3-Al复合涂层。对复合涂层的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行表征,研究Al2O3含量对涂层组织和磨损性能的影响。结果表明,涂层组织为带状Al2O3分布在致密的Al基体上,Al2O3内可见细微的片层结构,且层与层间存在一定的孔隙。复合涂层中Al平均硬度62HV,Al2O3平均硬度达1380 HV。摩擦磨损实验证实,复合涂层具有较小的摩擦系数和较低磨损量,大大改善了镁合金表面的抗磨损性能。涂层中Al2O3体积少于Al时,Al2O3增加使涂层的抗磨效果增强。涂层中Al2O3体积超过Al后,涂层的孔隙增多、涂层变脆,其耐磨损性能下降。     

CeO_2和ZrO_2添加剂对高能球磨Al_2O_3组织和热稳定性的影响

运用XRD、SEM等方法研究了Al2O3在高能球磨过程中的相结构转变及其耐热性能,研究了CeO2和ZrO2添加剂对Al2O3高能球磨和焙烧过程中的组织和热稳定性的影响。结果表明,随着球磨时间的延长,Al2O3粉末不断被细化,同时也发生了部分γ-Al2O3→α-Al2O3的转变;而且,经30h球磨的Al2O3在850℃下退火处理后就全部转变成α相。然而,当添加一定量的CeO2和ZrO2后,在球磨过程中γ-Al2O3→α-Al2O3的转变得到了有效的抑制,Al2O3在焙烧过程中的相变温度也提高到了1000℃以上,即CeO2和ZrO2的添加提高了γ-Al2O3的热稳定性。     

热喷涂方法对Al_2O_3涂层层状结构的影响

热喷涂层由扁平粒子组成，呈层状结构。气孔不可避免地存在于涂层中，而这些气孔包括通常所指的微米级气孔以及亚微米级的气孔。亚微米级气孔由扁平粒子间的未结合界面和扁平陶瓷粒子内所产生的显微裂纹构成。业已开发成功陶瓷涂层的电镀技术，并利用电镀的钢在涂层断面上的分布，揭示热喷涂Al2O3涂层的的真实气孔结构的方法。该方法的最重要之处在于直观地揭示热喷涂层的扁平陶瓷粒子间的未结合界面。本论文将电镀技术应用于传统的等离子、低气压等离子以及爆炸喷涂法喷制的Al2O3涂层，用扁平粒子间平均结合率和扁平粒子的平均厚度为结构参数定量地评价涂层结构。考察热喷涂方法对扁平粒子间结合的影响。