氯化物熔体中Lu合金形成的研究

研究了在ＮａＣｌ—ＫＣｌ—ＬｕＣｌ，熔体中Ｌｕ（Ⅲ）在Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ和Ｆｅ电极上还原的电极过程测定了Ｌｕ（Ⅲ）在Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ和Ｆｅ四种电极上的循环伏安曲线，确定Ｌｕ（Ⅲ）在这些电极上还原先形成合金，电位足够负时生成金属Ｌｕ验证了合金的数目，计算出Ｌｕ（Ⅲ）在８００℃，ＮａＣｌ—ＫＣｌ—ＬｕＣｌ，熔体中Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ和Ｆｅ电极上生成的金属间化合物的生成自由能Ｌｕ原子在Ｌｕ＿２Ｃｏ＿（１７）合金相内的扩散系数与温度的关系式为ｌｎＤ＝－５５．７×１０￣３／ＲＴ－１６．３，扩散活化能为５５．７ｋＪ／ｍｏｌ。     

Ti（Ⅳ）在氯化物熔体中的电化学还原

研究了ＫＣｌＬｉＣｌ熔体中Ｔｉ（Ⅳ）的电化学还原机理和钛沉积及沉积动力学,计算了各还原步骤传递的电子数。结果表明,Ｔｉ（Ⅳ）的电化学还原为三步电荷传递反应,即：Ｔｉ４＋→Ｔｉ３＋→Ｔｉ２＋→Ｔｉ。Ｔｉ（Ⅳ）的电化学还原速度由离子扩散速度来控制。在一定熔体组成及温度下,沉积物的性质依赖于电解时间及电解电位。在ＫＣｌＬｉＣｌ熔体中阴极电位为５００ｍＶ（相对钼电极）,电解时间为４ｈ时,可获得粘附性能好的钛沉积物,并观察到沉积物为细小结晶堆积起来的多孔体。钛的纯度可达９９．９％。     

高温氯化物熔体石墨阳极析氯过程动力学研究

采用线性电位扫描、计时电量和循环伏安技术对石墨电极在高温NaCl－KCl熔体中氯析出过程进行研究并测定有关动力学参数。工作电极采用L型设计,欧姆压降采用改进的断电流装置进行测定和校正。在电流密度0．05～0．8A／cm2范围内,测得析氯交换电流密度为0．0308A／cm2,Tafel斜率182mV;计时电量研究获得Cl2的标准速率常数为3．259×10（－5）cm／s;实验结果和理论Tafel斜率的动力学分析表明氯析出的可能是Cl－＝Cl（ads）＋e为过程速率控制步骤,Cl（ads）的吸附遵循Temkin吸附条件。     

铥离子在氯化物熔体中还原的电化学行为

用循环伏安法、恒电位电解断电后的电位一时间曲线及Ｘ射线衍射法研究Ｔｍ３＋在氯化物熔体中还原的电极过程。在Ｗ，Ｍｏ电极上Ｔｍ３＋首先还原为Ｔｍ２＋，然后析出金属Ｔｍ．在Ｎｉ电极上形成Ｔｍ－Ｎｉ合金后才析出金属Ｔｍ测定了Ｔｍ３＋在氯化物熔体中的扩散系数及扩散活化能，得到１ｎＤ＝－４．３５－５８．２×１０３／ＲＴ．     

用分子动力学方法研究稀土金属氯化物熔体的结构

用分子动力学方法计算了LaCl3,GdCl3和YCl3熔体的结构 ,报导了偏径向分布函数、配位数和键角分布等结构信息。计算结果表明在熔盐中存在正八面体结构的MCl3- 6 离子 ,也反映了原子半径大小和温度对稀土金属氯化物结构的影响     

高温氯化物熔体中Tb氧化物析氯电催化作用机理

在 70 0℃的高温氯化物熔盐中采用电化学暂态技术 ,结合SEM和XPS等表面物理检测手段 ,对稀土铽氧化物电极的表面物理化学和电化学表面特性进行表征。结果表明 ,热分解产物为非化学计量的混合价态铽氧化物 ,电极表面结构显微观“龟裂”状态。稀土铽氧化物高温析氯电催化作用的氧化还原机理是变价Tb氧化物在电极表面起活性中心的作用 ,能降低Cl析出活化能。从稀土电子结构因素对稀土氧化物的电催化活性进行了解释 ,并对稀土化合物作为电催化剂的性能进行预测。     

氯化物熔体中镱铜中间合金的形成和电解制备

利用线性扫描伏安法研究了Ｙｂ（Ⅲ）在等摩尔ＮａＣｌＫＣｌ熔体中Ｃｕ电极上还原的电化学行为及扩散系数。结果表明：Ｙｂ（Ⅲ）第一步可逆还原为Ｙｂ（Ⅱ）,Ｙｂ（Ⅱ）进一步还原并与Ｃｕ形成合金：Ｙｂ３＋＋ｅ＝Ｙｂ２＋,Ｙｂ２＋＋２ｅ＋ｎＣｕ＝ＹｂＣｕｎ。测定了Ｙｂ（Ⅲ）和Ｙｂ（Ⅱ）在９７３ＫＮａＣｌＫＣｌ熔体中的扩散系数分别为１．５×１０－５和１．０×１０－５ｃｍ２·ｓ－１。用自耗阴极法在１１２３Ｋ,阴极电流密度２０Ａ·ｃｍ－２,ＫＣｌＹｂＣｌ３（３０％）熔体中制取了ＹｂＣｕ合金     

冰晶石熔体中Al热还原法制备Al-Sc合金

在ｎＮａＦ·ＡｌＦ３ＫＣｌＮａＣｌ熔盐体系中,用液体Ａｌ还原Ｓｃ２Ｏ３成功制取了ＡｌＳｃ中间合金。最佳工艺条件为：Ｓｃ２Ｏ３加入量约２％,温度１０９３Ｋ左右,反应时间２ｈ。合金中Ｓｃ含量最高为１％,金属收得率接近８０％。此工艺操作简单,反应温度低,同时避免了金属的烧损,可大大降低合金生产成本。实验结果及热力学分析表明,在冰晶石熔体中,Ａｌ还原Ｓｃ２Ｏ３的过程并非是简单的一步还原过程,而是由复杂的多步反应（如络合等）构成的。     

高温氯化物熔体氯电极过程的电催化作用

以石墨为基底、采用热分解工艺制备氧化物涂导电极;用慢速线性电位扫描技术结合改进的断电流测试技术,对过渡族金属氧化物、镧系稀土氧化物及其复氧化物电极。在７００℃高温氯化物熔体中的析氯电催化性能进行测试。结果发现,高温下Ｐｒ,Ｔｂ和Ｔｍ等一些稀土氧化物和复合氧化物对氯析出显示出高的催化活性;与石墨电极相比。０．６Ａ／ｃｍ＾２的工业电流密度下可降低析氯过电位８０－１１０ｍＶ,证实了高温氯电极过程存在电催     

氯化物熔体中电解制备Dy—Cu中间合金的研究

用循环伏安法、恒电位电解断电后的电极电位－时间曲线、电位阶跃法和Ｘ射线衍射法研究了Ｃｕ电极在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＤｙＣｌ３熔体中的电化学行为，获知Ｄｙ在Ｃｕ电极上的还原过程是首先生成Ｄｙ－Ｃｕ合金，然后才析出纯金属Ｄｙ．测得Ｄｙ－Ｃｕ合金在１０７３Ｋ的标准生成自由能；在１０２３－１１４３Ｋ范围内，Ｄｙ原子在Ｄｙ－Ｃｕ合金相中的扩散系数与温度的关系式为ｌｎＤ＝－６７．１×１０３／ＲＴ－１５．８，其扩散活化能为６７．１ｋＪ·ｍｏｌ－１．用自耗阴极法制取了Ｄｙ－Ｃｕ中间合金并对其工艺条件进行了探讨。电解制取了含Ｄｙ高达９２％（质量分数）的Ｄｙ－Ｃｕ中间合金，其组成为ＤｙＣｕ和Ｄｙ，电流效率可达８０％．     

氯化物电镀Zn—P合金的研究

研究了Ｚｎ－Ｐ合金电镀液组成及工艺条件对镀层含磷量的影响，在最佳工艺参数条件下，可得到磷的质量分数为０．１％左右的Ｚｎ－Ｐ合金镀层。对镀液、镀层性能进行了测试，实验证明经银白色钝化后的Ｚｎ－Ｐ合金镀层的耐蚀性能是纯锌镀层的２倍以上。     

一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法

提供了一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法,用覆盖渣保护合金不受氧化,应用旋转柱体法测得了Zr50Cu50合金熔体的粘度-温度曲线。测量结果表明:在1373～1233K温度范围内,随着温度的下降,Zr50Cu50合金熔体粘度呈指数增加,基本符合Arrhenius公式。但在1233K以下,明显不符合Arrhenius公式,粘度值骤然上升,至液相线温度粘度值达到了2.415Pa.s;Zr50Cu50合金熔体粘度比其他合金熔体粘度要高3个数量级;分析认为,合金熔体粘度大有利于非晶形成能力的提高。     

制备Al-Ti-B中间合金熔体反应机理的研究

研究了纯钛颗粒法制备Al—Ti—B中间合金的反应机制，探讨了3种加料方式下熔体反应的热力学机理。试验表明：在充分反应的情况下，3种加料方式制备Al—Ti—B中间合金的相结构相同；在先加KBF。的情况下，熔体中将出现AlB2相，不过在有溶解钛的条件下，经充分反应其将会最终转换为TiB2相；混合加料形成第二相（TiAl3，TiB2）最为直接。     

二元Fe-xC合金熔体的流动性

利用回转振动式高温熔体粘度仪测量了Fe-xC（x＝2.0%～4.3%）合金熔体的动力粘度（μ）.结果表明,共晶Fe-C合金熔体的流动性（1/μ）与温度和熔体的自由体积呈线性关系;在1 350 ℃和1 450 ℃,Fe-xC合金的流动性随C量增加而增强,这与熔体的过热度增大和自由体积增加有关;熔点附近相同过热度（△T=20 ℃）的熔体的流动性随C量的增加而降低,这主要与熔体中的C-C键的增强有关.     

ZL101合金等温熔体处理中组织演变的研究

研究ZL101合金在液相线附近进行等温熔体处理时,其凝固组织形态的演变规律.在600～620 ℃之间不同的温度下对ZL101合金保温40 min处理,研究合金中初生α相的形态随温度改变而演变的过程;并在600 ℃下对ZL101合金进行保温不同时间,研究保温时间对初生α相的形态的影响.结果表明,随着保温温度的降低,初生α相逐渐由发达的树枝晶到蔷薇状枝晶,最后转变为粒状晶;在600 ℃保温40 min,可得到尺寸较小、分布均匀、接近球状的颗粒状初生α相;在600 ℃下保温时,随着保温时间由20 min延长到40 min,初生α相的形态经历了由不规则的枝晶到均匀的粒状等轴晶的转变过程.     

合金熔体遗传现象的热力学分析

】从热力学角度阐述了在液态无限互溶的合金熔体中微观不均匀结构形成的可能性。当不均匀体尺寸在1 ～10nm 时,在合金熔体中形成相对稳定的原子团簇,可以把它视为传递结构信息的遗传因子,并讨论了从基料到熔体,再从熔体到铸锭遗传规律的形成实质,为分析合金熔体遗传现象产生的原因提供了依据。     

结晶初期熔体流动对半固态合金粒状初晶形成的作用

采用控制熔体结晶法制得颗粒状组织半固态ZL101合金,研究了结晶初期熔体流动对粒状初晶形成的作用。结果表明：粒状晶的形成除受浇铸温度影响外,还与熔体充型方式有关,常用的上铸充型可使初生α相粒化,而充型平稳的底铸所得组织仍以树枝晶为主,680℃浇铸后自然凝固组织为树枝状;相同条件下,在液相线温度附近对熔体施以极短时的搅动,便得到粒关α组织,数值模拟揭示了熔体充型及结晶初期温度和流速的变化。液相线温度附近的熔体流动是粒状晶形成的关键。     

非晶合金熔体的原子扩散

非晶合金熔体的扩散是描述非晶合金熔体动力学行为的重要参数,不同于一般的金属熔体,非晶合金熔体的扩散行为具有自己独特的性质,如表现出典型的慢扩散和复杂的温度依赖关系等。由于技术、理论上的原因,目前无论是国内还是国际上,对非晶合金熔体扩散的研究尚处于不成熟的阶段。主要介绍了扩散系数的几种比较可行的测量方法,其中包括最近本课题组在传统长管法和切单元法基础上开发的滑动剪切技术,该技术能够有效消除加热阶段的扩散,是熔体扩散系数测量的方法的一项进步。同时,基于前人的测量技术和理论模型,对非晶合金熔体的扩散研究进行了系统的总结和讨论。目前能较好地描述一般熔体原子扩散的模型：Arrhenius关系、VFT方程、T^n关系、Darken公式及S—E关系,在非晶合金熔体中都表现出很大的局限性。尽管MCT理论能预言熔体原子扩散的动力学行为,且得到了实验证实,但是其自身亦存在一些难以克服的问题。     

合金熔体过热处理研究的国内发展状况

熔体过热处理是细化组织提高合金力学性能的有效途径。文中分析了国内在这一领域的研究进展和一些具体的应用领域，探讨了今后的发展方向。