ON THE OXYGEN PARTIAL PRESSURE AND ACTIVITY OF FeTiO_3-MgTiO_3 SOLID-SOLUTION SYSTEM

采用固体电解质氧浓差电池研究了FeTiO_3-MgTiO_3固溶体系的氧分压和活度。选用Fe/FeO为参比极,测得其氧分压,并求出非化学计量FeO的标准自由焓ΔG°FeO=-259030+60.25T(J·mol~(-1))。测定了固溶体系不同组成,在900—1200℃区间的氧分压和FeO的活度。其结果表明,二者均随温度的升高而增加。将数据处理后,得到生成复合氧化物FeTiO_3的标准生成自由焓,ΔG°FeTio_3=-40470+19.75T(J·mol~(-1))以及固溶体的组元活度与组成的关系图。     

FeTiO_3-Fe_2O_3固溶体合成及其非等温碳热还原研究

为明确Fe_2O_3固溶对FeTiO3还原过程的影响机理,本实验基于粉末煅烧法合成x FeTiO_3(1-x)Fe_2O_3固溶体(0≤x≤1),研究了非等温碳热还原条件下固溶体的还原行为,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)对合成固溶体及还原产物进行表征。结果表明,实验合成固溶体质地均匀,纯度较高,且x越大,FeTiO_3晶格畸变程度越大。固溶体开始还原温度和还原速率(还原度α的增大速率)均随着x值的增加而增加。固溶Fe_2O_3能够促进FeTiO_3还原,且在还原过程中存在过渡相Fe_2TiO_4和Fe_3Ti_3O_(10)。固溶体-石墨交界面首先形成浮士体(FeO)、钛铁尖晶石(Fe_2TiO_4)和TiO_2,进一步还原生成金属Fe和Ti_2O_3。由非等温碳热还原过程动力学计算分析,得出表观活化能为295.54 kJ/mol。     

稀土气态配合物NdAl3Br12的热力学性质

溴化稀土在948K以下时蒸气压极小, 以至于无法测出.研究显示, 可能是由于生成气态配合物NdyAlxBr3(x y), 溴化钕与溴化铝在600K以上共热时, 溴化钕的表观蒸气压大幅度提高.平衡实验结果表明, 在温度为629～805K和压力为0.015～0.19MPa时, NdAl3Br12 是惟一的稳定气态配合物.反应式NdBr3(s) (3/2) Al2Br6(g)=NdAl3Br12(g)的平衡常数由骤冷实验结果计算.假设ΔC(-)p=0J·mol-1·K-1, 该反应的焓变和熵变分别为ΔH(-)298=25.5±2.0kJ/mol和ΔS(-)298=-2.6±3.0J·mol-1·K-1.     

含有微量O,S,C的Fe—Nb—Ce溶液热力学性质的研究

利用下列组装的固体电解质定氧电池Mo/Cr,Cr_2O_3//ZrO_2(MgO)//[O],Ce_2O_2S/Mo+ZrO_2金属陶瓷,Mo.在1600℃温度下对含微量C的Fe-Nb-Ce溶液进行热力学性质的研究。实验测得1600℃时Fe液中反应Ce_2O_2S=2[Ce]+2[O]+[S]的平衡常数和Ce_2O_2S的标准生成自由能分别为K=4.395×10~(-15),ΔG°_(Ce_2O_2S)=-514.786kJ·mol~(-1);Ce与Nb的活度相互作用系数为e_(Nb)~(Ce)=-2.306,e_(Ce)~(Nb)=-3.481。 随着Nb含量的增加,在微量碳含量的条件下,产物中存在NbC化合物,本文对NbC的生成问题进行了探讨,并得到1600℃时,Fe液中NbC的标准生成自由能为ΔG°_(NbC)=-87.111kJ·mol~(-1)。     

Fe液中Ba—O,Ba—S,Ba—P平衡的研究

应用Ba蒸气平衡法,在密封Mo反应室内,用自制的TiN和BaS坩埚,进行了纯Fe液中Ba—O,Ba—S,Ba—P平衡的研究。得到反应:BaO_(s)=[Ba]+[O]的标准自由能ΔG°_(wt-%)=188500+38.3T J/mol,e_O~(Ba)=624-1.25×10~6/TBaS_(S)=[Ba]+[S]的标准自由能ΔG°_(wt-%)=469100-111T J/mol,e_S~(Ba)=826-1.64×10~6/T1873K下,反应Ba_3P_2=3[Ba]+2[P]的K_(Ba_3P_2)=7.76×10~(-18),e_(Ba)~P=0.95,ΔG°_(wt-%)=613200 J/mol。     

3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮在黄铜矿表面的吸附动力学与热力学

合成了一种新型的三唑硫酮类表面活性剂—3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮(HATT),通过红外光谱和核磁共振氢谱及磁谱对其结构进行了表征,研究其在黄铜矿表面的吸附动力学和热力学。结果表明:黄铜矿吸附HATT优选的p H值为4~8,吸附量随着温度的升高而增大;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附活化能为13.06 k J/mol;HATT在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变ΔH为71.52 k J/mol,熵变ΔS为348.7 J/(mol·K),吸附自由能变ΔG为-28.95 k J/mol(298K)。HATT可能以单分子层化学吸附于黄铜矿表面,吸附为自发的吸热过程。FTIR光谱分析进一步证实HATT以化学方式吸附在黄铜矿的表面。浮选试验结果也表明,HATT是黄铜矿的优良捕收剂。     

非晶态形成的临界条件

根据成核理论,当仅考虑均匀核化时,在过冷熔体中结晶成核率可用下式表示: I=N_v~°kT/(3πα_°~3η)exp(-16πα~3β/3T_rΔT_r~2) (1)其中α=(N_v~°)~(1/3)σ/ΔH_m,β=1ΔH_m/RT_m=T/T_m, ΔT_r=T_m-T/T_m.各参量分别表示:I,成核率(cm~(-3)·s~(-1);N_v~°单位体积中的分子数(cm~(-3);η,粘滞系数(P);σ,比表面能(cal·cm~(-2));ΔH_m,熔化时的焓变(cal·mol~(-1));N,阿佛加德罗常数;v,克分子体积;T,熔体温度(K);T_m,熔点(K);k,玻尔兹曼常数;R,气体常数;α_0,分子直径。     

CERTAIN CRITERION FOR THE FORMATION OF AMORPHOUS SOLIDS

<正> 根据成核理论,当仅考虑均匀核化时,在过冷熔体中结晶成核率可用下式表示: I=N_v~°kT/(3πα_°~3η)exp(-16πα~3β/3T_rΔT_r~2) (1)其中α=(N_v~°)~(1/3)σ/ΔH_m,β=1ΔH_m/RT_m=T/T_m, ΔT_r=T_m-T/T_m.各参量分别表示:I,成核率(cm~(-3)·s~(-1);N_v~°单位体积中的分子数(cm~(-3);η,粘滞系数(P);σ,比表面能(cal·cm~(-2));ΔH_m,熔化时的焓变(cal·mol~(-1));N,阿佛加德罗常数;v,克分子体积;T,熔体温度(K);T_m,熔点(K);k,玻尔兹曼常数;R,气体常数;α_0,分子直径。     

电动势法测定Na2SnO3的生成自由能

以β″/β-Al_2O_3为固体电解质组装Na浓差电池:(-)O_2(Ar),SnO_2,Na_2SnO_3|β″/β-Al_2O_3|NaCrO_2,Cr_2O_3,O_2(Ar)(+),在912—1223K的温度范围内测定了电池的稳定电动势值:E=652.1-0.2092T±2.3(mV),由此式及有关化合物的热力学数据,算出Na_2SnO_3的标准摩尔生成自由能ΔG°=-1050+0.2544T±5.4(kJmol~(-1))。     

溴离子—罗丹明6G浮选光度法测定痕量铂

研究了Pt(Ⅳ)-Br~--罗丹明6G(R6G)-萃取-浮选光度法测定痕量铂.浮选物溶于丙酮,λ_(ma??)=530nm,ε=4.5×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1).在最佳条件下,浮选物组成为〔(PtBr_6~(2-))·(2R6G~ )·3(R6G~ ·Br~-)〕.0.5～5μgPt/10ml符合比尔定律.在研究了30余种共存物质的影响中发现常见阴、阳离子允许量较大,1～16倍贵金属离子不产生干扰,有较好的选择性.     

铝-铈-铅、铝-铈-锡溶液体系的热力学性质

采用金属溶液—固相产物直接平衡法,研究了铝基溶液中铈与铅、铈与锡的相互作用。结果表明,两体系中均有平衡产物Ce_3Al~(11)存在,另外还分别有Ce_mPb_n和Ce_iSn_j类型的化合物存在。800℃时,铝液中Ce_3Al_(11)的标准生成自由能为△G°_(Ce_3Al_(11))=-84.8kJ/mol;反应Ce_3Al_(11(     

Ni液中Y-S-O平衡的研究

由低温无水电解稀土夹杂物和固体电解质定氧活度测得Ni液中钇的脱硫氧常数与温度的关系:lgKr_2o_2s=-(33146)/T 3.85,(1500-1600℃)钇的硫氧化物在Ni液中的标准生成自由能与温度的关系:2[Y] 2[O] [S]=Y_2O_2S_(s),(1500—1600℃)△G°=151640 17.61T(cal/mol)=-634460 73.69T(J/mol)由实验测得数据经热力学分析计算得到1600℃Ni液中[Y]-[S]-[O]平衡立体图及α_o-α_s平衡相图,为理论上预测夹杂物生成的先后次序及类型提供了依据.并给出了Ni液中加钇控制夹杂物形态公式,钇的加入量与氧,硫含量之间的函数关系.     

PbS和PbO·SiO_2交互反应动力学SCIEI

本文研究了T=900—1100℃时,PbS和PbO·SiO_2的交互反应。得出函数F(α)=(0.5-α)/((1-α)^(5/3))与t的直线关系。认为反应前期是化学控制,反应后期是扩散控制,计算出化学反应活化能ΔE=140kJ/mol,扩散活化能ΔE_D=105.8kJ/mol。     

冷却速率对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金凝固行为的影响(英文)

采用计算机辅助冷却曲线分析技术研究砂型铸造过程中冷却速率(1.4~3.5°C/s)对Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金凝固行为的影响。结果表明:随着冷却速率的提高,起始形核温度(Tα,N)由634.8°C升至636.3°C,再辉前最低温度(Tα,Min)由631.9°C降至630.7°C,形核过冷度(ΔTN)由2.9°C升至5.6°C,共晶反应起始温度(Teut,N)上升,固相线温度(T S)由546.0°C降至541.4°C,凝固温度区间(ΔTS)增加6.1°C。形核速率(N)的增加引起晶核数量的增加,从而降低α-Mg的平均晶粒粒径。相对于形核时间(ΔtN),形核过冷度(ΔTN)对α-Mg平均晶粒粒径的影响更大。温度增加值(T eut,N-T eut,G)与缩短的反应时间改变共晶反应进程,并且影响第二相的含量以及形貌。     

Bi2S3-ZnO-Na2CO3体系热力学分析及应用

对Bi2S3-ZnO-Na2CO3低温熔盐体系进行热力学分析,计算了在700～1 500 K温度下体系中各反应的标准吉布斯自由能变化值(ΔG TΘ),并绘制了相应的ΔG TΘ—T图。热力学分析结果表明,在700～1 100 K温度范围内,Bi2S3中的Bi会被C还原成金属Bi进入金属相中,S将以ZnS形式进入固体物渣中。根据分析结果,在700～1 100 K温度下,以Na2CO3等钠盐为熔剂、ZnO为固硫剂、粉煤为还原剂,开展了验证试验。试验得到了直收率达98%的粗铋,S几乎100%以ZnS的形式固定在渣中,与热力学分析结果一致。     

高铬型钒钛磁铁精矿煤基直接还原-磁选分离过程中钒和铬的行为（英文）

高铬型钒钛磁铁精矿的煤基直接还原过程中·V2O3和FeO·Cr2O3的还原行为对其高效综合利用产生决定性的影响。采用XRD、SEM及EDS等手段对直接还原产物进行分析,分别考察碳铁摩尔比和温度对煤基直接还原-磁选分离过程中钒和铬行为的影响。结果表明:当碳铁摩尔比(n(C)/n(Fe))从0.8增大到1.4时,V和Cr的回收率分别从10.0%和9.6%增大到45.3%和74.3%。当n(C)/n(Fe)为0.8时,在1100~1250°C的温度范围内,V和Cr的回收率始终低于10.0%;而当n(C)/n(Fe)为1.2时,随着温度从1100°C升高到1250°C,V和Cr的回收率分别从17.8%和33.8%增大到42.4%和76.0%。当n(C)/n(Fe)低于0.8时,由于含碳还原剂的量不足,绝大多数FeO·V2O3和FeO·Cr2O3不能被还原成碳化物,且温度(1100~1250°C)对其还原行为的影响甚微。在更高的n(C)/n(Fe)下,由于含碳还原剂的量充足,FeO·V2O3和FeO·Cr2O3的还原率大幅提高,且更高的温度能有效地促进碳化物的生成。新生成的碳化物溶解在γ(FCC)相中,并在磁选过程中与金属铁同时回收。     

Mg-Al-Zn系镁合金在大气中的散热性能研究

在20~220℃范围内对比研究了AZ80、AZ31、ZK60镁合金和AA6082铝合金在大气中的散热性能,分别测量其环境散热曲线并用指数型热动力学方程T=T_0+ΔT_0·exp(-t/A_0)拟合。结果表明,固溶处理可使铸态或挤压态镁合金热导率下降,而固溶+时效处理后其热导率有所提升。分析了瞬时温差与瞬时温度比值ΔT/T与镁合金、铝合金散热性能的关系,自然对流条件下,柱高对AZ80镁合金散热性能影响较小;在人工强制对流条件下,当0.25ΔT/T0.45时,高柱(60 mm)散热速率约为低柱(20 mm)的两倍。在自然对流条件下,AZ80、AZ31镁合金的散热性能在0.25ΔT/T0.45(120~220℃)时,明显优于AA6082铝合金。在0.05ΔT/T0.25(20~120℃)时,这3种合金的散热性能无明显差别。     

NaCl-KCl-NdCl3-AlCl3熔盐体系电解制备Nd-Al合金及机理

在700℃的NaCl-KCl体系中,采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法等电化学测试方法研究了钨电极上Nd(Ⅲ)的电化学行为以及与Al(Ⅲ)共沉积的电化学过程。结果表明:在低扫描速率(0.1～0.5V·s~(-1))下,NaCl-KCl-NdCl_3熔盐中Nd(Ⅲ)的还原是一步交换3个电子的准可逆过程,该还原过程由扩散步骤控制,扩散系数约为1.2×10~(-5) cm~2·s~(-1)。将AlCl_3引入NaCl-KCl-NdCl_3熔体后,循环伏安、方波伏安以及开路计时电位测试结果表明,电解过程中形成了3种Nd-Al金属间化合物(Nd_3Al_(11)、NdAl_3和NdAl_2),其形成机理为Nd在预先沉积的Al上发生欠电位沉积。通过电动势法,计算了700℃时Nd-Al金属间化合物的热力学参数,如两相共存下Nd的活度和相对偏摩尔吉布斯自由能以及Nd-Al金属间化合物的标准吉布斯自由能。在-2.3 V下进行恒电位电解5 h制备了Nd-Al合金,所得合金由Nd_3Al_(11)、NdAl_3、NdAl_2和Al4种物相组成。     

A STUDY OF EQUILIBRIUM OF Y-S IN MOLTEN Ni~+

用直接平衡法研究了1500,1550,1600℃Ni液中Y-S平衡关系,测定了钇的脱硫常数lgK_(YS)及Y,S的一阶活度相互作用系数e_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出Ni液中YS的标准生成自由能△G_((Y)S),钇的标准溶解自由能△G_((Y)(l)→[Y]Ni),活度系数γ_Y~o,以及钇的克原子分数自相互作用系数∑_Y~Y和百分浓度自相互作用系数e_Y~Y与温度的关系。 对于反应[Y]_(Ni)+[S]_(Ni)=YS_(s) △G_((Y)S)=-215000+95.53T(cal/mol)脱硫常数: lgK_(YS)=-47000/T+20.86 e_S~Y=-350200/T+179 △G_((Y)(l)→[Y]Ni)=126200-79.31T(cal/mol) lgγ_(Y)=27584/T-15.151 ∑_Y~Y=-127T05/T+69.79 e_Y~Y=-364.8/T+0.2018     

Ni液中Y-S平衡的研究

用直接平衡法研究了1500,1550,1600℃Ni液中Y-S平衡关系,测定了钇的脱硫常数lgK_(YS)及Y,S的一阶活度相互作用系数e_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出Ni液中YS的标准生成自由能△G_((Y)S),钇的标准溶解自由能△G_((Y)(l)→[Y]Ni),活度系数γ_Y~o,以及钇的克原子分数自相互作用系数∑_Y~Y和百分浓度自相互作用系数e_Y~Y与温度的关系。对于反应[Y]_(Ni) [S]_(Ni)=YS_(s) △G_((Y)S)=-215000 95.53T(cal/mol)脱硫常数: lgK_(YS)=-47000/T 20.86 e_S~Y=-350200/T 179 △G_((Y)(l)→[Y]Ni)=126200-79.31T(cal/mol) lgγ_(Y)=27584/T-15.151 ∑_Y~Y=-127T05/T 69.79 e_Y~Y=-364.8/T 0.2018