高频信号传输电缆用银在高温液化后氧扩散系数的测定

以高频信号传输电缆用银为研究对象,采用固体电解质恒电压法测量了该材料在不同温度液化后的氧扩散系数。结果表明,高温1773 K液化后银的氧扩散系数D0=(1.95±0.27)×10-4cm2/s。     

1673K下SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中Ni~(2+)的电化学行为

利用Mg O部分稳定的Zr O2固体电解质管集成构建Pt,O2(air)|Zr O2作参比电极的可控氧流电解池,采用循环伏安、方波伏安、计时电位、恒电位电解等电化学测试技术研究了1673 K高温下Si O2-Ca O-Mg O-Al2O3熔渣中Ni2+的电化学行为.结果表明,O2-在熔渣中的扩散和在Zr O2固体电解质内的电迁移不是熔渣中电活性物质还原的限制性环节,在本实验条件下利用构建的可控氧流电解池研究熔渣中Ni2+的电化学行为是可行的.熔渣中Ni2+在Ir电极上还原到Ni是受扩散控制的一步还原的可逆过程,利用循环伏安和计时电位测试技术所得数据计算得出了含有3%Ni O的熔渣中Ni2+的扩散系数分别为(3.50±0.18)×10-6和(2.80±0.22)×10-6cm2/s,与相关文献结果基本吻合.     

Fe-La-O-S系平衡的研究

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。     

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。     

含PbO的尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑体系在353K下电化学提取铅

为了能在室温下从氧化铅中电化学提取铅,合成一种新的电解质尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑(urea-[EMIM]F)以溶解氧化铅,并研究铅在此电解质中的电化学行为。电化学提取前,研究该电解质的密度、黏度和电导率。采用循环伏安法、计时电流法和恒电位电解技术研究铅在尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑中的电化学行为。结果表明:采用该电解质可在室温下从氧化铅中电化学提取铅;铅的还原遵循一步两电子的准可逆过程和三维(3D)连续成核模型;随着温度的升高,铅还原的起始电位逐渐向阳极移动;在353K下Pb(Ⅱ)的扩散系数为6.88×10-10 cm2/s;对尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑体系进行恒电位电沉积后,获得球状铅颗粒。     

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     

等离子喷涂-物理气相沉积制备7YSZ纳米结构固体氧化物燃料电池电解质层（英文）

氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)因其高热稳定性和良好的氧离子电导率被广泛地作为电解质材料应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)。本研究采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术成功地制备了致密的纳米结构7YSZ薄电解质层,通过SEM、TEM、工业CT以及纳米压痕等技术测定了7YSZ电解质层的微观形貌、结构、力学性能及气体透过率,揭示了电解质层在沉积过程中的生长机制。结果表明:基体温度是影响7YSZ电解质层纳米结构形成的关键因素;当电解质层厚度为8.7~12.3μm时,其泄露率为2.24×10~(-8)~2.29×10~(-8) cm~4·gf~(-1)·s~(-1);同时,7YSZ电解质层还表现出良好的力学性能,其硬度、弹性模量和弹性回复率分别为10 GPa、140 GPa和57%。     

熔盐电解法氧离子在氯化钙熔盐中的扩散动力学研究

以分子模拟为基础,构建了O~(2-)/CaCl_2的全原子模型,以Born-Mayer-Huggins(BMH)势函数对体系进行描述,研究了O~(2-)在CaCl_2熔盐中的扩散动力学行为。结果表明:1073K时O~(2-)扩散系数为2.01×10~(-5)cm~2/s,与Ferro经验公式的计算值一致;同时发现温度与O~(2-)的扩散系数呈正相关关系,当温度为1473 K时,O~(2-)扩散系数提高到5.66×10~(-5)cm~2/s;拟合得到O~(2-)在CaCl_2熔盐中的扩散活化能为15.6kJ/mol。在微观结构方面,由于静电吸引的作用,熔盐中Ca~(2+)会在O~(2-)周围形成正电配位层,并束缚了O~(2-)的扩散;O~(2-)从形成的Ca~(2+)配位层中逸出需要越过的能垒约为1.7J。本文不仅揭示了O~(2-)在CaCl_2熔盐中的扩散动力学行为,也为计算机模拟研究改良熔盐配方提供基础。     

La在液态Al—Si合金中的扩散研究

本文用阳极溶解计时电位法,对稀土金属La在液态Al-Si合金中的扩散系数进行了测定。结果表明,973K,La浓度18.0×10~(-4)mol·cm~(-3)时,La在Al-5.2wt-％Si合金液中的扩散系数平均值DLa(Al-SI)=(0.91±0.01)×10~(-5)cm~2·S~(-1)。在953-1053K温度范围内,求得La在合金液中的扩散系数与温度间存在下列关系: lgDLa(Al-SI)=-1.78×10~(-3)-4909/T同时求得扩散激活能Q=94.00kJ·mol~(-1)。为了便于分析比较,对Sr在某些条件下的扩散系数也进行了测试。通过La,Sr扩散数据的比较,分析了变质元素的扩散对变质过程中出现的潜伏期,临界冷却速度等问题的影响。     

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。     

不锈钢冶炼用AOD炉内的射流行为和流体流动

在分析氩一氧脱碳（AOD）炉内侧吹射流行为特征的基础上,建立了描述AOD炉内三维流动的数学模型,考察了喷吹气体流量和喷枪布置对AOD熔池内湍流场的影响规律．结果表明,供气强度对AOD炉内射流流股轨迹和钢液流动产生明显影响;多枪喷吹,使熔池中流场和湍动能分布变得更加合理．计算结果与物理模型的观测结果吻合．     

Gasar工艺下藕状多孔银的气孔结构研究

金属-气体共晶定向凝固（Gasar)是制备藕状多孔金属的新工艺,利用自行研制的Gasar装置,成功地制备了不同纯氧分压下的藕状多孔银试样,研究了氧气分压对藕状多孔银气孔形貌（气孔率、气孔尺寸和分布、气泡形核）的影响。结果表明：氧气分压对气孔形貌影响十分显著。随着氧气压力的增加,气孔率增大而平均气孔直径减小。     

Pressure infiltration in a reactive system: Packed SiC particulates infiltrated by pure silver with dissolved oxygen

The role played by interfacial reactions on pressure infiltration of ceramic preforms by liquid metals is still controversial. Experimental results for pressure infiltration of packed SiC particulates by pure silver with dissolved oxygen in a concentration near saturation are presented. In this system, SiC reacts with the large amount of oxygen which dissolves liquid silver. The results show that the threshold pressure for initiation of infiltration is higher than in SiC/aluminum, and, thus, do not reproduce the large drop in the threshold pressure found when packed alumina particles are infiltrated with silver instead of aluminum. On the other hand, the rate at which the infiltrated height increases as a function of the pressure drop in the liquid metal, is similar to that observed in alumina/silver. These results can be understood in terms of low wetting at the silver/SiC interface, which can be a consequence of a higher contact angle and a reduction in the contact area promoted by the gas evolved in the oxidation of SiC (mainly CO₂ as indicated by mass spectrometry). This indicates that reactivity at the interface should not always be associated with an improvement in the wetting performance.     

氧气底吹铜熔池熔炼过程的机理及产物的微观分析

对氧气底吹熔炼过程气体喷吹行为、造锍熔炼化学反应机理及熔炼炉内热工作状态进行理论分析及水模型实验和取样分析验证。结果表明,氧气底吹气流能使熔体形成均匀的扩散区,实现熔体的搅拌,在气体连续相区和液体连续相区,气液、液液之间的相互作用强烈,为炉内化学反应及传热传质提供了良好的动力学条件;氧气底吹熔炼过程在零配煤的情况下能达到自热熔炼,在节能减排方面,该工艺具有很强的优势;获得了铜渣、冰铜和蘑菇头中各组分的形貌,确定了铜渣、冰铜和蘑菇头的物相组成,渣样主要由冰铜相、磁铁矿相、铁橄榄石相和玻璃体相组成,熔炼内的氧势和硫势分布有利于反应的进行,能有效抑制Fe3O4的形成以及降低渣含铜。     

钢液采用甲烷脱氧效率及脱氧后夹杂物形貌探究

在1 873 K的实验室条件下,利用CH4对增氧后的纯铁液进行脱氧实验,研究了CH4对钢液氧含量的去除效果。研究结果表明：利用CH4对钢液进行脱氧是完全可行的。通气前8 min,钢液氧含量降低明显,通气后8 min,钢液氧含量降低较为缓慢,脱氧速度和CH4利用率逐渐降低。相同时间内,钢液氧含量随脱氧气体流量的增大而减少,相比于纯CH4气体,氩气和CH4的混合气体对降低钢液氧含量更为显著。与Al相比,采用CH4脱氧能明显降低钢中Al2O3夹杂物的含量,在一定程度上提高了钢液的洁净度,对开发无污染的脱氧技术提供参考。     

水在金属硫化矿体自燃中的作用

金属硫化矿物氧化起因于硫化矿石固液相界面的电化学反应。水是硫化矿石自热、自燃的关键。注水、石灰水及其他阻化剂的阻燃方法忽视了水溶液中游离氧在硫化矿物氧化过程中所起的巨大作用，因而收效甚微。注水对自燃的矿石有一定的物理降温作用，但对未燃矿石则了电化学升温作用，对深部矿体则起了预热预氧化作用。水的电化学升温助燃作用大于水的降温阻燃作用。     

铜基银枝晶的制备和氧还原电催化性能

通过迦尔瓦尼置换反应在不同的Ag+溶液中制备出了铜基银枝晶,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站分别对样品的结构、微观形貌以及电化学性能进行了表征。结果表明,随着溶液中Ag+浓度和反应时间的增加,银的形貌从团簇状向树枝状转变,氧还原电催化性能也增强;在相同浓度Ag+溶液中,SO42-比NO3-更能促进枝晶的生长,但当阴离子是NO3-时比阴离子是SO42-时所制备的银枝晶的氧还原电催化性能更好;在10 mmol/L AgNO3溶液中,反应时间为1800 s时制备的银枝晶电极使H2O2的还原峰电流最大,在0.1 mol/L Na2SO4+5mmol/L H2O2溶液中,恒电位为-0.32 V时,其稳态电流密度可达2.83 mA/cm2。初步提出了银枝晶的生长机制和H2O2的氧还原催化机制。     

提高在役低温液氧容器表面渗透探伤灵敏度的尝试

低温液氧容器使用水基型着色探伤剂灵敏度较低，不能满足要求。因此，在探伤工艺中采用加温、降温的温差法，可提高探伤灵敏度。     

硫醇对银片的腐蚀性研究

一般浓度下硫醇单独存在时不会腐蚀银片,但与硫共存时能显著提高腐蚀程度.硫醇与硫在腐蚀性上的协同作用实质上是与硫化银的作用,而在这一过程中氧的存在起着重要作用.硫醇和硫对银片协同腐蚀的机理为：硫首先和银片反应生成硫化银,硫醇吸附在硫化银表面,在氧气作用下,硫醇发生S-H键断裂,生成硫醇银、硫和水,而硫又与银反应生成硫化银.     

Long-Term Behaviors of Oxide Layer in Liquid Lead–Bismuth Eutectic (LBE), Part II: Model Applications

This article is Part II of the systematic study on the long-term behaviors of the protective oxide layer in liquid lead–bismuth eutectic (LBE) systems. The model developed in Part I is applied to analyze the kinetics of the growth of the oxide layer formed on cladding materials (HT-9 and T-91 steel) of an LBE-cooled small modular reactor. It is found that the outer magnetite layer of initially formed duplex-layer oxide structure on cladding steels can be completely removed in a long-term operation through chemical reaction with the liquid metal and mass transfer by the liquid metal flow, which causes the inner compact spinel layer to contact with LBE directly. The present calculations indicate that the corrosion rate of the steels considered is reduced by approximately three orders of magnitude after the magnetite layer is removed. Increasing the velocity of the LBE flow can reduce the time needed for removal of the magnetite layer, which benefits the steel corrosion resistance for a long-term operation. The oxide layer properties and growth kinetics are also analyzed. The operation ranges of the flow velocity and the oxygen concentration are developed based on the modeling results, which indicates both T-91 and HT-9 have appropriate corrosion resistance and can be applied as cladding materials for a 10-year operation if the oxygen concentration is well controlled.