熔盐电解法氧离子在氯化钙熔盐中的扩散动力学研究

以分子模拟为基础,构建了O2/CaCl2的全原子模型,以Born-Mayer-Huggins (BMH)势函数对体系进行描述,研究了O2-在CaCl2熔盐中的扩散动力学行为.结果 表明:1073 K时O2-扩散系数为2.01×10-5 cm2/s,与Ferro经验公式的计算值一致;同时发现温度与O2-的扩散系数呈正相关...     

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。     

铌表面熔盐脉冲电沉积渗硅的扩散研究

采用熔盐脉冲电沉积方法在纯铌表面制备出渗硅层,对渗层的组织、成分及物相进行了检测,并对渗硅过程中硅的扩散行为进行研究。结果表明,渗硅层晶粒细小,无明显裂纹,均匀整齐,与基体结合紧密。渗硅层由单相Nb Si2组成。渗硅层厚度与沉积时间成抛物线关系,根据二者关系式计算出不同沉积温度下硅的扩散系数,并拟合得出脉冲电沉积时硅在铌基体中的扩散激活能为162 k J/mol。     

CaCl2-NaCl熔盐电脱氧法制备金属Ta

在800℃的CaCl2-NaCl混合熔盐体系内,以烧结后的Ta2O5片体做阴极、高密度石墨碳棒做阳极,在工作电压为3．1V的条件下进行电解脱氧反应．研究了1000℃烧结4h前、后Ta2O5片体的孔隙率和微观形貌,以及阴极片结构对电解还原反应过程的影响;利用XRD分析了电解产物的相组成,采用称重法测量了电解产物的氧含量．结果表明,采用熔盐电脱氧法可以制备出金属Ta,其阴极片的大孔隙率有利于电解脱氧反应的进行;扩散过程是影响熔盐电脱氧反应速度的重要环节．     

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.     

熔盐电脱氧制备金属铌的研究

采用熔盐电脱氧法,以熔融的CaCl2-NaCl为电解质,经粉末压制烧结后的Nb2O5为阴极,石墨为阳极,电解制备了金属铌.并研究了压制压力、烧结温度、电解时间等因素对Nb2O5阴极电脱氧的影响.实验分析表明:阴极脱氧过程是由Nb2O5→NbO2→NbO→Nb且由阴极表面到内部逐步进行的,在适宜条件下可以得到纯度为99....     

钛氧化物熔盐电脱氧工艺用氯化物熔盐的选择

氧化钛熔盐电脱氧工艺所使用的熔盐电解质体系的选择是其走向工业化应用过程中必然需要解决的问题,然而现有文献中还没有较系统的研究。熔盐成分设计应该从熔盐的密度、粘度、表面性质、电导、离子迁移数及氧溶量等多方面考虑。因此在氯化物范围内从蒸汽压、熔点、分解电压及经济性等方面对氧化钛熔盐电脱氧工艺可以使用的各种熔盐做了考察,结果表明,可以使用的熔盐主要成分为CaCl2-KCl-NaCl三元系。BaCl2和LiCl及稀土氯化物等也可以适量加入电解质中。     

熔盐电脱氧法制备ZrMn2储氢合金

采用熔盐电脱氧法,由MnO2和ZrO2混合氧化物直接合成ZrMn2合金。研究烧结温度、电解电压及电解时间等工艺参数对产物组成的影响。在900°C的CaCl2熔盐中,经900°C烧结的混合氧化物阴极在3.1 V恒电压下电解12 h,可制备出纯相的ZrMn2合金。XRD和循环伏安结果表明,在电解过程中,Mn-O化合物首先还原成单质Mn,ZrO2和CaZrO3再在单质Mn表面还原,并与其合金化,形成ZrMn2合金。以粉末微电极为工作电极,循环伏安测试结果表明,所制备的ZrMn2合金表现出良好的电化学储氢性能。     

熔盐电脱氧法制取Ti的反应机理

通过低电压电解实验、不同阴极电解对比实验和反电动势测定实验,并结合循环伏安法研究了熔盐电脱氧法制取金属Ti过程中阴极的还原过程。结果表明,还原过程是分步进行的。TiO2先被还原为Ti3O5或Ti2O3,再进一步被还原为Ti3O、Ti2O、TiO或金属Ti。另外,阴极进行的主要电极反应是TiO2的直接电还原反应,同时在阴极也存在一定的钙热还原反应,只是反应强度较弱。另外,分别以钼丝和二氧化钛为研究电极,进行了循环伏安曲线测定。     

铝在室温熔盐中的电沉积

介绍了在室温熔盐中铝的电沉积。着重介绍了在卤化铝、有机烷基吡啶铝、烷基咪唑鎓盐铝、三甲基苯胺氯化物等熔盐中铝的电沉积情况；介绍了熔盐的组成、铝电沉积时的电流密度、电流效率和沉积层的厚度等；在室温熔盐中铝的电沉积机理以及在工业生产中的应用前景。     

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％．     

Pb(Ⅱ)在LiCl-KCl-MgCl_2-PbCl_2熔盐体系中的电化学行为(英文)

在LiCl-KCl-PbCl2-MgCl2熔盐体系中借助循环伏安和计时电位技术对Pb(Ⅱ)的电化学行为以及Pb、Mg、Li的共沉积过程进行探讨,用不同的方法测算得到铅离子在熔盐中的扩散系数。循环伏安和计时电位的研究结果均表明,Li在先析出的Pb上发生欠电位沉积,生成液态的Li-Pb合金,而在熔盐中加入MgCl2后,会有相应的Mg-Li-Pb合金生成。用恒电流密度(6.21A/cm2)电解2h制备Mg-Li-Pb合金,并运用XRD对所得合金进行分析测试。结果表明,在Mg-Li-Pb合金中存在β-Li、PbLi3、Mg2Pb等合金相,并可以通过控制熔盐中PbCl2和MgCl2的浓度来改变合金相的组成。     

ELECTROWINNING ZINC FROM CHLORIDE MELTS IN BIPOLAR CELL

ＥＬＥＣＴＲＯＷＩＮＮＩＮＧＺＩＮＣＦＲＯＭＣＨＬＯＲＩＤＥＭＥＬＴＳＩＮＢＩＰＯＬＡＲＣＥＬＬＺｈａｏ；Ｇｕａｎｇｗｅｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇＢ...     

Li,K|F,Cl互易系熔盐溶液的分子动力学计算机模拟研究

用分子动力学方法对Li,K?F,Cl系熔盐溶液进行了计算机模拟研究。计算了径向分布函数、偏克分子混合能等热力学性质以及Li~+,K~+,F~-和Cl~-的扩散系数。计算值与实验值大体符合。根据计算结果,讨论了熔盐溶液中离子和空孔分布的规律。     

Electrochemical mechanism of electrolysis codeposition of Mg-Sr alloy in molten salt

The electrochemical process of Mg-Sr codeposition was studied in MgCl₂-SrCl₂-KCl melts containing different MgCl₂ concentrations at 700 °C by cyclic voltammetry, chronopotentiometry and chronoamperometry. The results show that the actual precipitation potential of Sr reduces by nearly 0.5 V because of the depolarization effects of Sr activity reduced by forming Mg-Sr alloy. The codeposition potential condition of Mg and Sr to form Mg-Sr alloy is as follows: When electrode potential is more negative than ?1.5 V, the magnesium will precipitate; when electrode potential is more negative than ?2.0 V, the magnesium and strontium will both deposit. The control step of codeposition process of Mg and Sr is not diffusion control step. The codeposition current condition of Mg and Sr to form Mg-Sr alloy by chronoptentiometry is as follows: cathode current densities are higher than 0.71, 1.57 and 2.83 A/cm² in MgCl₂-SrCl₂-KCl melts with MgCl₂ concentrations of 2%, 5% and 10% (mass fraction), respectively.     

Electrochemical codeposition of typical α＋β phases Mg-Li alloys from the molten LiCl-KCl-MgC2 system

Electrochemical codeposition of Mg-Li alloys on molybdenum electrodes was investigated in LiCl-KCl (50 wt.%:50 wt.%) melts containing different concentrations of MgCl₂ at 973 K. Cyclic voltammograms show that the underpotential deposition of lithium on pre-deposited magnesium leads to the formation of liquid Mg-Li alloys. The deposition potentials of Mg(II) and Li(I) ions gradually near each other with MgCl₂ concentration decreasing. Mg-Li alloys with typical α + β phases could be obtained by potentiostatic electrolysis from LiCl-KCl melts containing 5 wt.% MgCl₂ at −2.25 V vs. Ag/AgCl (cathodic current density 1.70 A·cm⁻²) for 2.5 h. α phase, α + β phases, and β phase Mg-Li alloys with different lithium contents were obtained by potentiostatic electrolysis from LiCl-KCl melts with the different concentrations of MgCl₂. The samples were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy.     

熔盐电解法生产海绵钛的回顾和新技术开发

回顾了熔盐电解法生产海绵钛的研究 ,介绍了熔盐电解TiCl4生产海绵钛的工艺过程 ,重点提出一项在熔融CaCl2 中直接电解还原TiO2 生产海绵钛的新工艺。     

COMPUTERIZED SIMULATION OF MOLTEN SALT SOLUTION OF Li,KF,Cl SYSTEM BY MOLECULAR DYNAMIC METHOD

The structure and properties of molten salt solution o J Li,K|F,Cl system have been investigedby computerized simulation of molecular dynamic method.The partial RDF,the partial molarenergy of mixing and the diffusion coeffients of Li~+,K~+,F~- and Cl~- have been calculated.The results are in agreement with the experimental values.The regularities of the distributionof ions and mieroscopic holes are discussed based on the results of computerized simulation.     

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。