真空下低价二氯化铝生成及其分解热力学简化研究

对不同压力下三氧化二铝与碳、氯化铝在低价氯化物法炼铝过程中生成低价二氯化铝及低价二氯化铝分解的热力学条件进行简化计算.研究得出:在100 kPa时,三氧化二铝与还原剂碳反应在1896 K以上才能生成低价二氯化铝;而当系统压力在100～10 Pa内时,温度在1294～1396 K以上就可以生成低价二氯化铝;在压力为105～10 Pa范围,1195～829 K以下都可以进行二氯化铝的岐化分解,而且温度降低,温度越低,歧化分解越容易进行,且简化计算与实验事实更接近.     

无水氯化铝在真空条件下的升华研究

AlCl3作为Al2O3的真空热还原-氯化-歧化反应的氯化剂,需要通过控制其升华条件以控制其进入反应体系的速率.本文研究了无水AlCl3在真空条件下的升华规律.采用研究Al2O3的真空热还原-氯化-歧化反应的三段式实验炉,在不同的温度和时间条件下进行实验.研究表明:在抽真空的条件下,温度高于室温,AlCl3开始升华.50℃后,升华速率加快.130℃后,升华速率太快.合适的升华温度为80℃左右.研究发现:AlCl3不能升华完全,残余在10%以上.残余物为粉末状、非晶物,吸水性减弱,大部分可溶解于水中,铝含量为29.14%,高于无水AlCl3的铝含量(20.24%),应当为非晶氯化铝含有聚合氯化铝和铝.     

三氧化二铝在低价化合物法制备铝过程中的歧化行为研究

利用"物质吉布斯自由焓函数法",讨论了不同压力下三氧化二铝生成低价一氧化铝及低价一氧化铝分解的热力学条件.研究得出:在100 kPa时,三氧化二铝与还原剂碳反应在3097.86 K以上才能生成低价一氧化铝;而当系统压力在100～10 Pa内时,温度在2372.07～2194.31 K以上就可以生成低价一氧化铝;在压力为105～10 Pa范围,温度在2544.02 K以下低价一氧化铝都可以进行歧化分解.     

二氧化硅在真空低价法制备铝过程中的歧化行为研究

本文引入"物质吉布斯自由能函数法"讨论在低价氟化法制备铝过程中,二氧化硅在不同压力和温度下生成低价氧化硅及其分解的热力学条件并进行了实验验证.研究得出:在100kPa时,二氧化硅与还原剂碳反应在1937K以上才能生成低价氧化硅;而当系统残余压力在100Pa～10Pa内时,在1463K～1352K以上即可以生成低价氧化硅;体系压力在100Pa～10Pa范围内,即低价氧化硅歧化分解温度在1535K～1415K间进行.实验结论:采用真空碳热还原铝土矿实验,在系统压力为150Pa,反应温度为1450℃时,得到含硅为4.87%的金属铝,铝纯度达到95.13%.实验验证了理论研究的正确性,为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和实验基础.     

SiO2在真空低价氟化法炼铝过程的分布

热力学研究得出:当系统残余压力为100~10 Pa时,SiO2与碳反应在1465~1353 K以上即可生成Si和CO;在1329~1225 K以上即可生成SiC和CO;SiO2和还原剂碳及氟化铝在1464~1353 K以上反应生成SiF4和CO及铝。实验考察了真空低价氟化法炼铝过程中SiO2的分布。XRD表明:SiO2在低价氟化法炼铝过程中有五种走向:(1)被还原成SiC,存在于残渣相;(2)被还原为单质硅,再与还原出的铁生成硅铁,存在于残渣相;(3)SiO2与冰晶石生成铝硅酸盐进入气相中;(4)SiO2与冰晶石生成气态SiF4,再与冰晶石分解的氟化钠形成Na2SiF6进入冷凝相;(5)形成气态低价氧化硅,再在合适温度下分解为单质硅进入冷凝相。     

真空下生成低价氟化铝的热力学分析

本文从热力学角度引入“物质吉布斯自由函数行列式法”讨论在不同压力下氧化铝、氟化铝与还原剂碳的反应生成低价氟化物（AIF）的条件。研究表明在常压下反应在2100K以上发生；而在真空度为350～28Pa时，反应在1800～1500K时能进行，比常压下降低了300-600K，为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和试验基础。     

真空下生成AlF2的热力学研究

利用铝的低价氟化物（AlF2）在高温下存在，低温下不稳定且容易分解而得到金属铝的特性，从热力学角度引入：“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，氧化铝、三氟化铝与还原剂碳的反应生成低价氟化物（AlF2）的条件。研究表明在常压下反应在1820K以上发生。而在真空度（即残压）为20000～20Pa时，反应在1683～1345K时就能进行，比常压下降低了137～475℃，为真空下铝的低价卤化物歧化分解炼铝提供热力学理论依据。     

真空下从铝土矿中直接提取铝的研究

利用低价铝氟化物歧化反应分解可以得到金属铝的特性,用焦炭作还原剂,在真空条件下,从铝土矿中提取铝进行了实验研究。实验得到:残余压力300Pa以下时可以得到金属铝,温度在1300～1550℃范围内都可以得到金属铝。氧化铝的还原率随反应温度的升高而升高,当温度达1400℃时还原率达80%以上,当温度达1450℃时还原率超过81%。冷凝温度在700～830℃区间,金属铝颗粒直径达3～4mm。此工艺也可以用于从低品位含氧化铝原料中直接提取金属铝。     

低价硫化物法直接提取铝的热力学研究

本文利用铝的低价硫化物（AlS）在高温下存在，低温下不稳定容易分解得到金属铝的特性，从热力学角度引入“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳的反应生成低价硫化物（AlS）的条件。研究表明在常压下反应在2480K以上发生；而在真空度（即残压）为300Pa-15Pa时，反应在1800K-1610K时就能进行，比常压下降低了680K-870K，同时用氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳在真空炉内试验，验证了理论研究的正确性。为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和试验基础。     

氧化铝碳热还原氯化法制低价氯化铝反应的热力学研究

对氧化铝碳热还原氯化法制低价氯化铝的反应进行了热力学研究。经过热力学计算得到：在常压下，该反应发生的起点温度为2121．21K。而当系统压力下降时。该反应的起点温度也会下降；经过计算得到了该反应起点温度与系统压力间的关系，也得到了不同系统压力下反应吉布斯自由能与系统温度间的关系。     

真空下低价化合物法提取铝的新工艺--原料烧结实验研究

概述了我国炼铝工艺的现状以及铝冶炼方法的研究状况，并初步讨论与研究了煤烧结的一些基本规律。基于常规冶金存在的局限性以及真空冶金的优势，我们探索一种新炼铝的工艺，对低价化合物直接提取法作了一定的研究，低价化合物提取法主要包括了原料烧结实验、提取实验两大部分。本文着重研究了原料烧结实验部分中不同煤的配比，焦结温度对烧结团块性能的影响，得到最佳煤配比，焦结温度等重要的工艺条件和参数。它们是实验成功的关键。实验得到物料的最佳配比为10^#煤：5^#煤：16^#煤：工业Al2O3=3：7：10：5，最佳烧结温度为520℃。     

真空冶金现状及其应用前景

叙述了真空冶金的发展及目前所采用的各种真空冶金方法，讨论了真空冶金的特点及几种主要真空冶金方法的自身特点及应用，分析了真空冶金方法及设备的发展动态，讨论了新材料制备工艺方法的选择，对国内外高温合金及特种钢的熔炼数据进行了初步对比。     

有色金属真空冶金进展

回顾了近三十年来有色金属真空冶金方面的一些进展,扼要说明其作用和应当注意发展的若干方面.     

真空冷冻干燥法制备纳米氧化铝陶瓷粉的实验研究

以廉价的硫酸铝为原料,首次选取次醋酸铝为前驱体,用真空冷冻干燥法制备出平均粒径为10～20 nm的氧化铝纳米微粉.文中给出了前驱体制备及煅烧分解的反应原理;详细介绍了前驱体溶液的制备、冻干、煅烧和样品测试的实验全过程;就前驱体选取、溶液浓度、冻结速率及冻干工艺对所制粉体品质的影响,作了理论和实验的讨论.     

真空科学与技术的一些前沿课题

试论述真空科学与技术领域的最近、最新的学术动态、分析研究内容，研究方向和前沿课题，希望能达到为生产，教学和科研导向起到参考作用。     

聚丙烯的热分解与超临界水分解对比实验研究

为了寻求一种更为有效的聚合物分解回收方法，采用热分解和超临界水分解方式对聚丙烯(PP)的分解行为和分解产物进行了对比实验研究，并利用红外光谱、热分析仪等分析手段对反应残留物进行分析，用气相色谱和质谱对液相成分进行表征．结果表明：在反应温度为420℃的条件下，PP经热分解全部转化成液体油状物，而超临界水分解只有63％的分解率，反应较热分解进程缓慢；超临界水分解时，压力越高，PP分解率越低；压力的存在对于某些小分子分解产物的生成有一定的抑制作用。     

用磷矿石真空制备黄磷的热力学研究

引入“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下，磷酸钙、二氧化硅与还原剂碳的反应生成黄磷的热力学条件。研究表明在常压下反应在1460K以上发生；真空条件下，压力降到60～6Pa时，反应在1066～984K时就能进行，比常压下降低了446～476K。真空下磷矿石制备黄磷的热力学研究为工艺实验研究提供理论依据。     

去除真空铝钎焊炉内油污的简便方法

介绍一种去除真空铝钎焊炉内油污的简便方法.