CaCl2熔盐中直接电化学还原制备铽-镝-铁合金机制

提出了一种梯度氮化法制备出低阻、高稳定性的a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层.该方法有效地避免了异质元素的引入和高N含量导致的高电阻率.用四点探针(FPP)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)进行薄膜电性能和结构的表征.分析结果表明,梯度氮化工艺能调控金属Ta膜的相结构和金属Ta中的N原子浓度,从而获得低阻a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层结构.600℃高温老化退火的实验结果进一步证明此结构具有高的热稳定性.     

直接熔盐电化学还原固态Tb4O7-Fe2O3制备Tb2Fe17

在CaCl2熔盐中直接电化学还原固态Tb4O7与Fe2O3(Tb:Fe=2:17)的混合粉末,一步制得了金属间化合物Tb2Fe17.结合混合氧化物烧结片在850℃的CaCl2熔盐中3.1 V电解不同时间段产物的成分分析探讨了还原机理:Fe2O3优先还原成金属Fe,随后Tb4O7粉末在Fe上还原逐渐生成Tb2Fe17.采用不锈钢筛网电极循环伏安法证明了Tb4O7在Fe上的欠电位还原.     

NaCl-KCl共熔盐中Zn2+的电化学还原机理(英文)

为了开发高效、环境友好型冶金粉尘中锌回收技术,提出一种将选择性氯化和熔盐电解相结合的工艺。首先,通过热力学论证上述处理工艺的理论可行性。然后,采用多种暂态电化学测试方法研究973K时NaCl-KCl共熔盐中Zn²⁺在钨电极上的电化学行为。结果表明,Zn²⁺的还原过程是一步转移2个电子的反应,起始还原电位为-0.74 V(vs Ag/AgCl);且为受扩散控制的准可逆过程,计算得到Zn²⁺的扩散系数为10^-5cm²/s数量级。最后,在NaCl-KCl-ZnCl₂熔盐中于-1.6 V (vs Ag/AgCl)进行恒电位电解,电解9.5 h、后获得银白色类球状金属颗粒,经分析证实为金属Zn。本研究表明,在NaCl-KCl共熔盐中直接电解ZnCl₂提取金属锌是可行的,为冶金粉尘中锌的高效回收提供了有益的理论参考。     

LiF—NaF—K2TiF6熔盐中Ti（Ⅳ）的电化学还原

用循环伏安法和卷积技术研究了ＬｉＦ－ＮａＦ低共熔体中，以Ｋ２ＴｉＦ６形式加入的Ｔｉ（Ⅳ）在铂电极上钥极还原机理，计算了各还原步骤所传递的电子数。结果表明：Ｔｉ（Ⅳ）的电化学还原机理为耦联均相歧化反应的三步骤电荷传递反应。     

电化学还原TiO2制备金属钛及反应过程的研究

采用熔盐电解法,在900℃熔盐CaCl2中以烧结TiO2为阴极,石墨棒为阳极制备出了金属钛.研究了不同温度下烧结阴极的形貌及其对电解反应的影响.结果表明：600℃下烧结4 h的阴极具有良好电化学反应性能;电解过程中脱氧速度不均匀;TiO2电极的还原是由外向内,由高价向低价再到金属分步进行的;电解还原过程电流效率低约为15%.阴极的孔隙大小和颗粒尺寸会影响电极的反应速度.     

LiF-NaF-KF-K_2TiF_6熔盐中Ti(IV)的电化学还原及电结晶过程

采用循环伏安法和计时电流法研究了700℃时LiF-NaF-KF-K2TiF6熔盐中Ti(IV)在铂电极上阴极电化学还原机理以及电结晶过程。结果表明:Ti(IV)的电化学还原机理为三步骤电荷传递反应:Ti(IV)+e→Ti(III);Ti(III)+2e→Ti(I);Ti(I)+e→Ti(0),且阴极过程可逆;电结晶过程为瞬时形核。     

LiF─NaF─K2TiF6熔盐中Ti(Ⅳ)的电化学还原

用循环伏安法和卷积技术研究了LiF-NaF低共熔体中,以K2TiF6形式加入的Ti(Ⅳ)在铂电极上阴极还原机理,计算了各还原步骤所传递的电子数。结果表明,Ti(Ⅳ)的电化学还原机理为耦联均相歧化反应的三步骤电荷传递反应。     

在LiCl-KCl熔盐体系中Zr(Ⅳ)的电化学还原

利用电化学暂态技术如循环伏安法、计时电位法和计时电流法研究了K2ZrF6-LiCl-KCl熔盐体系中,温度为923K时Zr(Ⅵ)在钼电极上的电还原过程.结果表明,Zr(Ⅵ)在钼电极上的电还原是通过两步电子转移反应完成的.其电化学反应历程为:Zr(Ⅵ)+2e=Zr(Ⅱ),Zr(Ⅱ)+2e=zr.其中间产物经X射线衍射分析为ZrCl2.计时电流曲线研究表明,锆在析出时存在成核极化现象,成核过程为瞬间成核过程.     

CaCl2-NaCl-CaO熔盐中电解精炼Si的研究

以冶金级Si和电解Cu为原料,制备了Cu-31Si（摩尔分数,%）合金.以Cu 31Si合金为阳极、Mo为阴极和参比电极,采用循环伏安和计时电位方法研究了1173 K下熔盐81CaCl₂ 8.0NaCl 8.5CaO-2.5Si（摩尔分数,%）的阴极行为,讨论了熔盐中Si电解精炼过程的还原步骤.用SEM,EDS和电感耦合等离子原子发射光谱仪（ICPAES）分析和表征了Si晶体的形貌和组成.电解精炼后得到了多晶Si,与冶金Si原料相比,主要杂质含量都显著降低,特别是对太阳能级Si危害较大的杂质B和P去除效果明显,分别从42×10^-6和25×10^-6降至4.5×10^-6和8.2×10^-6.电解精炼过程的电流效率为84.4%.     

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。     

Electrolytic Reduction of Titania Slag in Molten Calcium Chloride Bath

Ferro-titanium is prepared by direct electrolytic reduction of titania-rich slag obtained from plasma smelting of ilmenite in molten CaCl₂. The product after electro-reduction is characterized by x-ray diffraction, scanning electron microscopy, and electron probe microanalysis. The electrolysis is carried out at a cell voltage of 3.0?V, taking graphite as the electrolysis cell as well as the anode, and a titania-rich slag piece wrapped by a nichrome wire is used as the cathode.     

Electrochemical Preparation of Mg-Li-A1-Er Alloys by Co-reduction in Molten Chloride

The electrochemical behavior of Mg,Li,Al and Er were investigated by electrochemical techniques in LiClKCl-MgCl2-AlCl3-ErCl3 melts at 823 K.The cyclic voltammetry and chronopotentiometry indicated that the co-reduction of Mg,Li,Al and Er occurs at current densities more negative than-0.89 A.cm-2.Er(III) under-potential deposited on pre-reduced Al electrode formed Al-RE alloys.X-ray diffraction(XRD) results indicated that Mg17Al12,Al2Er,Al2Er3 and Al4Li9 phases were prepared by galvanostatic electrolysis.ICP analyses of samples showed that lithium and aluminum contents of Mg-Li-Al-Er alloys could be controlled by concentration of AlCl3 and cathodic current density.     

Factors Influencing the Direct Electrochemical Reduction of Nb_2O_5 Pellets to Nb Metal in Molten Chloride Salts

Powder compacted and sintered Nb_2O_5 pellets were cathodically polarised against graphite anode in calcium chloride melt at 1173 K to study the influence of various factors on the electrochemical reduction of the oxide.The parameters were;duration and temperature of electrolysis,open porosity of pellets,nature of anode,mode of electrolysis and configuration of the oxide cathode.The experiments were also conducted in KC1,KC1-25 mol%CaCl_2 and NaCl melts to understand the effect of melt composition on the electroreduction.Different Ca-Nb-O and Nb-O intermediates were found in the pellets electrolysed for different durations of time in CaCl_2 melt which eventually reduced to Nb.The current efficiency of the process decreased with increasing duration of electrolysis.Decrease in electrolysis temperature from 1173 to 1073 K led to the decrease in the rate of reduction of the oxide pellets.Pellets with high open porosity reduced faster.Carbon contamination of the melt was relatively less when pyrolytic graphite was used as anode.Of all the melts studied,the reduction was found to be better in calcium chloride melt,that too when alumina crucible was used as container of the melt.     

Investigation on Preparation of Tb2Fe17 by Direct Electrochemical Reduction of Tb4O7-Fe2O3 Pellet in Molten Calcium Chloride

在CaCl2熔盐中直接电化学还原固态Tb4O7与Fe2O3(Tb∶Fe=2∶17)的混合 粉末, 一步制得了金属间化合物Tb2Fe17. 结合混合氧化物烧结片在850 ℃的CaCl2 熔盐中3.1 V电解不同时间段产物的成分分析探讨了还原机理：Fe2O3优先还原 成金属Fe, 随后Tb4O7粉末在Fe上还原逐渐生成Tb2Fe17. 采用不锈钢筛网电极 循环伏安法证明了Tb4O7在Fe上的欠电位还原.     

Electrochemical Reduction of Niobium lons in Molten NaF-CaF_2

ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＮｉｏｂｉｕｍｌｏｎｓｉｎＭｏｌｔｅｎＮａＦ－ＣａＦ＿２．ＦａｎｇＢａｉｚｅｎｇ；ＬｉｕＸｉｎｙｕ；ＷａｎｇＸｉｎｄｏｎｇａｎｄＤｕａｎＳｈｕｚｈｅｎ方百增（刘新宇）（王新东）（段淑贞）（Ｕｎｉｖｅ...     

CaCl2熔盐中自烧结电解制备碳化钒及其机制

以氧化钒和石墨粉为原料,采用聚乙烯醇粘接制备阴极片。以光谱石墨棒为阳极,阴极片在800℃氯化钙熔盐中自烧结,恒电压3.2 V下,通过熔盐电解法制备碳化钒。结果表明:粘接的阴极片强度满足熔盐电解的要求,通过熔盐电解,不仅完成阴极片自烧结的过程,并制备出组分单一的碳化钒粉体。通过不同电解阶段产物的物相及循环伏安曲线对反应机制进行研究的结果表明:碳化钒的形成过程为3步反应:V5++(C)→V3++(C)→V2++(C)→V(Cx)。     

碳钢和铁-铬-镍基合金在相变储能材料用熔融共晶氯化钠和氯化镁中的腐蚀行为

研究了3种铁-铬-镍基合金(Fe-Cr-Ni)和一种碳钢试样在520℃熔融共晶NaCl-MgCl2盐中的腐蚀行为。结果表明,碳钢试样晶界处Fe原子优先变为亚铁离子(Fe2+)和铁离子(Fe3+),发生了严重的沿晶腐蚀,但表面形成了厚而致密的MgO壳,对试样起到了一定的保护作用。3种Fe-Cr-Ni基试样表面也形成了MgO壳,但因铬元素优先被腐蚀,试样表面形成了疏松的富Ni骨架状微观组织结构,MgO壳或颗粒极易剥落,未能起到有效的保护作用;Cr含量越高,腐蚀越严重。对于太阳能储能技术,在廉价的铁基合金中添加镍元素作为熔融氯化盐相变储热介质的容器或者管道材料,具有良好发展前景。     

CaCl2熔盐中自烧结电解制备粉体Cr3C2及其机制

以氧化铬和石墨粉为原料,采用聚乙烯醇粘接,压制成阴极片,以光谱石墨棒为阳极,在800℃氯化钙熔盐中,恒电压3.2V下,阴极片自烧结电解制备碳化铬.采用XRD、SEM和EDX对样品进行表征.结果表明:粘接的阴极片满足熔盐电解的强度要求,通过熔盐电解过程的自烧结阴极片有效地粘接在一起,并制备出具有良好烧结性能、组分单一的Cr3C2粉体.该法制备Cr3C2的电流效率不低于37.3％.采用恒电位电解法和循环伏安法对电解机制的研究表明,熔盐电解制备Cr3C2的反应机制为:Cr2O3+e→Cr+O2-,Cr+C→Cr3C2两步完成.