熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金

通过在CaCl2熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金,研究了熔盐电解钛铁矿的反应过程,分析了电解产物的成分及电解效率。结果显示,钛铁矿的还原经历了优先生成Fe到逐步形成TiFe2、TiFe的合金化历程,中间产物包括 CaTiO3、Fe2TiO4、TiO。反应最先生成的合金是TiFe2合金,通过Ti和TiFe2的互扩散最终转变成TiFe合金, 说明扩散是反应的控制步骤。相同电解条件下,钛铁矿较混合氧化物难电解。这是由于钛铁矿颗粒较大,其杂质是固溶到钛酸铁中的,脱氧更难,电解效率较低     

熔盐电解脱氧制备TiV合金

在CaCl_2熔盐中电解混合氧化物合成TiV合金.电解电压为3.0～3.2 V,电解温度为900 ℃,钛、钒混合氧化物作为阴极,石墨棒作为阳极.初步研究了电解原理.结果显示,反应过程是混合氧化物逐步还原生成组分可控的TiV合金.还原经历了从优先生成钛到逐步形成TiV合金的合金化历程.中间产物包括CaTiO_3、钒和钛的低价氧化物.     

从熔盐中电解制取金属钛

钛的生产成本高，使其应用受到了限制．如能从熔融盐中直接电解得到钛，就可减少成本．然而，从熔融盐中电解得到的固态钛很可能是树枝状晶，需要再经过真空电弧重熔．如果能得到液态钛，上述问题即可迎刃而解．但因钛的熔点高，高温活性大，保持其液态是非常困难的． ＥＳＲ（电渣熔炼）是钢的提纯工艺之一．在该工艺中，大电流通过电解槽时产生的热量将自耗电极熔化；电极周围温度可达２０００Ｋ．从自耗电极上得到的金属滴收集于金属熔池中，然后凝固在基板上．该工艺通常使用交流电，但也可用直流电．使用直流电，可以掌握电解效果．１…     

氧化物与氟化物的加入对氯化物熔盐体系电解制备Mg-La合金的影响

以石墨坩埚为阳极,钨棒为阴极,在750℃的MgCl2-LaCl3-KCl熔盐体系中,采用恒电位电解制备Mg—La合金。研究氧化物和氟化物的加入对电解的影响,通过XRD对部分Mg-La合金产物和电解渣进行表征。随着MgO或La203在熔盐电解质中加入量的增加,电流效率和所得合金产物的质量都减小,表明MgO和La203参与电解质中的反应。在加入的氧化物质量相同的情况下,MgO与La2O3相比对电流效率和合金产物质量的影响更明显。XRD研究结果表明：MgO或La2O3加入到熔盐电解质中后,有LaOCl生成,LaOCl电解渣的生成是氧化物对电解消极影响的主要原因。在本实验的的熔盐体系中,CaF2的加入对消除MgO的负面影响没有积极意义,这可能和镧化合物在熔盐电解质中的复杂反应有关。     

氟化物体系中熔盐电解制备金属钛的研究

本方法确定了用NaF-K₂TiF₆熔体中的TiO₂通过熔盐电解法探究直接电解TiO₂制备金属钛的可行性。首先通过比较不同摩尔比NaF-K₂TiF₆体系中的初晶温度,并采用Leco氧分析法测定了TiO₂在NaF-K₂TiF₆体系中的溶解度(饱和浓度),选择较为合适的熔盐体系,并通过恒流电解法研究了四价钛的电还原行为。结果表明在830℃时摩尔比为1.5∶1时TiO₂在熔盐体系中的饱和浓度为10.2%,并对该熔盐体系进行热力学计算,发现当以活性炭作为阳极时钛的氧化物相较于氟化物的理论分解电压低,即氧化物会优先反应,通过恒流电解实验发现在电解温度为830℃,阴极电流密度为1 A/cm²时可以得到金属钛,其中TiO₂的还原机理可能是通过TiO₂→TiO→Ti₂O→Ti三步还原反应还原为金属钛。     

熔盐电解制备四元Mg-Zn-Li-Ca合金(英文)

在LiCl-KCl-MgCl2-ZnCl2-CaCl2熔盐体系中,以钼为惰性电极,在温度为943K时,直接电解制备Mg-Zn-Li-Ca四元合金。循环伏安研究表明,在LiCl-KCl熔盐体系中,添加MgCl2、ZnCl2和CaCl2后,Li的析出电位明显正移。计时电位研究表明,当阴极电流密度等于或者更负于-1.55A/cm2时,Mg、Li/Zn和Ca能够实现四元沉积。X射线衍射研究表明,恒电流电解可以制备出由不同相组成的Mg-Zn-Li-Ca合金。采用金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行表征。能谱分析结果表明,Mg元素和Ca元素在合金中分布均匀,而Zn元素主要分布在基体的边缘。     

熔盐电解CuO/SiO2制备铜硅合金

以质量比为1∶1的CuO、SiO2混合氧化物为反应原料,熔融的CaCl2-NaCl为电解液,在槽电压2.8 V、电解温度700℃下,电解5 h制备得到Cu3Si/Si复合物。热力学计算结果表明,在700℃下,CuO优先被电解还原生成单质Cu,SiO2在SiO2/CaCl2-NaCl电解质/Cu三相反应界面进行电解还原,生成的单质Si与Cu自发进行合金化反应,生成Cu3Si。新生成的Cu3Si合金作为新的导电集流体,推进SiO2的电解反应。电解产物Cu3Si/Si的微观形貌为粒径在0.1~1.9μm之间的多孔颗粒堆积,Si颗粒覆盖在Cu3Si合金颗粒表面。     

熔盐电解法制备钛铁合金的研究

采用熔盐电解法,在700℃的NaCl-CaCl2体系熔盐中制备了钛铁合金。结果表明,NaCl和CaCl2体系混合熔盐在700℃环境下具有较高的导电性能。从开始电解至7 h的时间段内,含铁量越低则电流越小;当达到7 h电解时间时,各个阴极片的三相晶体界面较为相似,电流约为0.3 A。     

熔盐电脱氧法制备CoSn合金

在850℃的CaCl2熔盐中,以烧结后的Co3O4-SnO2片体为阴极,高纯石墨棒为阳极,采用恒电压电解,制备CoSn合金,研究烧结温度、电解时间对电解过程的影响。采用电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析样品的微观形貌和电解产物的相组成,并采用循环伏安法研究其反应机理。结果表明:经850℃烧结的混合氧化物试样,在2.1V工作电压下电解12h,可制备出海绵状纯相的CoSn合金。在电脱氧过程中,单质Co首先分步还原,锡的氧化物与熔盐反应后在单质Co表面还原,形成CoSn合金。     

混合氧化物直接电化学还原制备TiZr合金

采用电化学还原法,温度为900℃,在CaCl2熔盐中以烧结的ZrO2与TiO2混合氧化物(Ti、Zr原子比为1:1)为阴极,石墨棒为阳极,制备出了钛锆合金,初步探讨了钛锆的合金化历程。结果表明,所得合金的化学组成与投料能够保持一致,即电化学还原法由混合氧化物直接制得组分可控的TiZr合金。推断其合金化历程可能为:部分ZrO2、TiO2先钙钛矿化为CaZrO3及CaTimOn,然后还原为金属后固溶为TiZr;其余ZrO2、TiO2先形成CaZrmTinOx,然后直接还原为TiZr。     

电脱氧法制备Ni基电池材料的研究

利用电脱氧法(FFC)从NiO-CeO2、NiO-SnO2氧化物制备CeNi5、Ni3Sn2.以不同温度烧结的混合氧化物试样作阴极,石墨碳棒作阳极,在850℃的CaCl2熔盐中,3.1 V电压下完成反应.采用SEM和XRD分析电解前后试样形貌及相组成.结果表明:烧结温度越高,试样的孔隙率越低,电解电流越小;不同温度烧结试样可电解出纯CeNi5相,低温烧结试样可电解出纯Ni3Sn2相,产物为疏松的海绵状.本实验为电池材料提供了一种新的制备方法.     

掺杂CaCO_3对熔盐电脱氧制备金属锆的影响

采用熔盐电脱氧法,在CaCl2熔盐中,以烧结的掺杂了不同摩尔分数CaCO3的ZrO2为阴极,石墨棒为阳极,制备出了金属锆。研究了掺杂物及其掺杂量对阴极的形貌和电解反应的影响。结果表明:掺杂物CaCO3提高了ZrO2电解脱氧的速度。其原因是在反应过程中,制备阴极时CaCO3分解生成的CaO溶解在熔盐中,在阴极内部形成更多的反应界面,提高了阴极的电化学反应活性,加快电解反应的进行,从而提高了电流效率,缩短了熔盐电脱氧制备金属锆的时间。     

CoCrFeNi高熵合金在金属氧化物熔盐电脱氧中的形成过程

在1173 K下将金属氧化物在CaCl₂熔盐中进行电脱氧,制备了CoCrFeNi高熵合金。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线能谱（EDS）研究了不同电解时间下金属氧化物转化为高熵合金的相变过程。结果表明,CoCrFeNi高熵合金的形成过程包括快速脱氧和深度脱氧2个阶段。在快速脱氧阶段,在1 h内去除了烧结氧化物球团中93.93%（质量分数）的氧,电流效率达到89.95%。电解结束后,产物的氧含量可达0.26%（质量分数）,电流效率为17.93%。该高熵合金的形成过程可用于指导建立低成本、高效率的电化学路线。     

金属锆的熔盐电脱氧制备

采用熔盐电脱氧法,在CaCl2熔盐中以烧结的ZrO2为阴极,石墨棒为阳极,温度为900℃,电压为3.1 V,制备出了金属锆.借助SEM和XRD研究了阴极的形貌及其对电解反应的影响,初步探讨了电脱氧反应的机理.结果表明,电解过程中脱氧速度不均匀,ZrO2电极的还原是由外向内,由高价向低价再到金属而分步进行的.电解10 h后,金属锆含量为93%(质量分数,下同),由于金属中存在固溶氧,即使延长电解时间,氧也不能完全脱除.     

温度对钛精矿熔盐电解制备钛铁合金的影响

在CaCl2 熔盐中,以钛精矿为阴极,电解制备了钛铁合金,并对产物进行了XRD和SEM检测。对比不同温度下电解产物的结果表明,温度对扩散合金化过程影响显著,不同温度下电解产物的物相和结构有明显不同。850 ℃下电解的最终产物是颗粒大小为1 μm的TiFe2和Ti离散球型结构,而900 ℃下电解的最终产物是颗粒大小为3 μm的TiFe空间网状结构     

钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金

利用固体透氧膜(SOM)法研究钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金。在熔融CaCl2熔盐体系中,以二氧化钛和氧化铁的混合氧化物压片为阴极,氧化钇稳定氧化锆管(YSZ)内的碳饱和铜液为阳极, 在1100 ℃,槽电压3.5 V的条件下电解2~6 h。经SEM、EDS、XRD等分析表明：二氧化钛和氧化铁被电解还原为钛铁合金,直接从氧化物制备钛铁合金是可行且高效的     

熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展

铱优异的理化性能使其成为高温抗氧化防护领域最重要的涂层材料之一。对制备铱涂层的多种方法进行了比较和分析,在此基础上,介绍了熔盐电沉积法制备铱及其合金涂层的装置和沉积前处理,讨论了熔盐体系、温度、电流密度及波形、环境气氛等工艺参数对涂层制备的影响,总结了铱及其合金涂层的性能和应用,指出了尚需研究的若干关键问题。