Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

渗硼用Na2B4O7-Na2CO3熔盐热分析

对渗硼用Na2B4O7-Na2CO3熔盐体系进行DTA和TG热分析。DTA分析表明,在Na2B4O7中添加Na2CO3并没有大幅降低Na2B4O7的初晶温度。TG分析表明,Na2B4O7中添加Na2CO3能促进Na2B4O7的分解,平均每添加10%Na2CO3体系质量损失4%。Na2B4O7-Na2CO3体系的温度升高过程分别对应固体Na2B4O7的分解、渗剂熔化以及B2O2的氧化过程。硼砂熔盐渗硼最佳温度为905℃。     

磁场对铝电解高温熔盐电解质相变温度的影响

采用“动态法”测温技术及特制的热电偶探头,对铝电解现场有磁场影响下的铝电解熔盐电解质的相变过程进行了直接测定,并与在实验室中测定的没有磁场影响下的铝电解熔盐电解质相变过程的测定结果进行了对比。结果表明：300kA预焙铝电解槽中,烟道端与出铝端的电解质在磁场强度为13.39高斯和14.75高斯下的初晶点温度分别为955.4℃和950.7℃,而没有磁场的初晶点941.59℃和943.41℃。磁场确实会对铝电解熔盐电解质的初晶点温度产生影响。     

NaC l、LiF对K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3体系初晶温度和Al_2O_3溶解度的影响

采用步冷微分曲线法测定了K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3-NaCl-LiF体系的初晶温度,采用EDTA法测定该体系的Al_2O_3溶解度。结果表明:LiF和NaCl都可以降低电解质的初晶温度,当LiF和NaCl复合添加时,降温效果更加明显,当NaCl、LiF的添加量均为4wt%时,初晶温度由841℃降至770℃。在K_3AlF_6-Na_3AlF_6-AlF_3体系中,随着NaCl和LiF的添加,Al_2O_3的溶解度降低,当NaCl、LiF的添加量均为4wt%时,氧化铝溶解度由5.85wt%降至4.04wt%。     

STATISTICAL THEORY OF MOLTEN SALT SOLUTIONS Ⅳ. PHASE EQUILIBRIUM OF A_2B-AC-AD-AE SYSTEMS

根据我们以前提出的熔盐溶液的统计模型和零级近似规则溶液理论,导出了A_2B-AC-AD-AE型四元同离子系相图中A_2B初晶温度的计算方法.计算结果与若干实测数据符合较好。     

MgF2—CaF2—BaF2—LiF系熔盐初晶温度的测定研究

用步冷曲线法测定了MgF_2-CaF_2-BaF_2-LiF系初晶温度。研究了分子比(MgF_2/CaF_2)、BaF_2及LiF含量对初晶温度的影响。得到关于初晶温度的三因子二次回归方程:T(℃)=1606.79-1000.39X_1+412.94X_1~2-5X_2+0.091X_2~2-10.87X_3+0.085X_3~2。在MR=1.25左右时,为MgF_2-CaF_2的共晶点。     

LiF对Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体初晶温度和Al_2O_3溶解度的影响

采用步冷曲线法测定Na3AlF6-K3AlF6-AlF3-LiF熔体的初晶温度,采用旋转刚玉片质量损失法测定Al2O3在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3-LiF熔体中的溶解度。结果表明:当LiF添加量在0～4%范围内时,每添加1%LiF使Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体的初晶温度降低3～4.7℃,小于Na3AlF6-AlF3熔体中添加LiF后初晶温度的影响;在0～3%的范围内,每添加1%LiF将使Al2O3在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中的溶解度降低0.23%～0.55%。     

熔盐溶液的統計理論——第四部分A_2B-AC-AD-AE系的相平衡

根据我们以前提出的熔盐溶液的统计模型和零级近似规则溶液理论,导出了A_2B-AC-AD-AE型四元同离子系相图中A_2B初晶温度的计算方法.计算结果与若干实测数据符合较好。     

LiF-ScF3-ScCl3电解质体系的物理化学性质研究

熔盐体系的物理化学性质对熔盐电解有很大影响,以LiF—ScF3-ScCl3为电解体系．对其物理化学性质进行研究。通过添加不同含量的氧化钪分别测定了其对电解质的密度、初晶温度和电导率的影响。结果表明．氧化钪的添加有助于降低电解温度,且不会对电解质的密度和电解质电导率产生很大影响。本工作旨在研究电解体系中添加氧化钪对其物理化学性能的影响,为电解铝钪合金的电解质体系的选择提供理论依据。     

2.1NaF.AlF3—NaCl—MgF2熔盐体系初晶点及电导率的研究

本文采用二因子二次回归正交设计研究了２．１ＮａＦ．ＡｌＦ３－ＮａＣｌ－ＭｇＦ２熔盐体系的初晶点及９４０℃时体系的电导率，用数理统计分析法得到了初晶点及电导率随体系中ＮａＣｌ和ＭｇＦ２含量变化而变化二元二次方程。试验结果表明，体系初晶点随ＭｇＦ２含量增高而降低；而随ＮａＣｌ含量变化出现极大值，极大值点随ＭｇＦ２含量变化而变化，越过极大值点，初晶温度随ＮａＣｌ含量增加而下降。体系电导率随ＮａＣｌ含量增     

2．1NaF·AlF_3─NaCl─MgF_2熔盐体系初晶点及电导率的研究

本文采用二因子二次回归正交设计研究了２．１ＮａＦ·ＡｌＦ３—ＮａＣＩ一ＭｇＦ２熔盐体系的初晶点及９４０℃时体系的电导率，用数理统计分析法得到了初晶点及电导率随体系中ＮａＣｌ和ＭｇＦ２含量变化而变化的二元二次方程．试验结果表明，体系初晶点随ＭｇＦ２含量增高而降低；而随ＮａＣｌ含量变化出现极大值，极大值点随ＭｇＦ２含量变化而变化，越过极大值点，初晶温度随ＮａＣｌ含量增加而下降．体系电导率随ＮａＣｌ含量增加而增大，而随ＭｇＦ２含量的变化出极大值，越过极大点电导率随ＭｇＦ２增加而减少。     

铸造工艺对自生Mg2Si/Al-20Si复合材料组织及性能的影响

采用熔体直接反应法制备了Mg2Si/Al-20Si复合材料,研究了不同浇注温度、冷却强度对该原位自生复合材料组织及性能的影响.结果表明,浇注温度为750 ℃时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒均匀细小,力学性能较好;在过低或过高的浇注温度时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒变粗大,力学性显著降低.同时,随着冷却强度的增加,复合材料的力学性显著增强.     

熔盐电镀过程中Na2WO4-WO3-ZnO熔盐体系的成分分析和电化学反应机理研究

三元氧化物Na2WO4-WO3-ZnO是目前熔盐电镀制备钨涂层的一种主要的熔盐体系。熔融盐在不同温度和电镀持续时间下的结构和离子组分影响着电化学过程的进行和镀层的性能。利用XRD和SEM等测试技术系统分析了Na2WO4-WO3-ZnO氧化物熔盐的离子组成和结构,并对不同温度和电镀持续时间下熔盐结构对镀层性能的影响进行了分析。结果表明,温度对Na2WO4-WO3-ZnO三元熔盐体系的离子组成和成分没有影响;但长时间的电镀使得熔盐中的Na2WO4浓度降低;而且会使氧化锌与金属钨一同沉积到基体上,影响了涂层的性能。     

Na3AlF6-Al2O3熔盐的Raman光谱和离子结构

基于测定的熔融冰晶石的Raman光谱和对散射系数的新理解,重新分析以前研究的942～1024℃的酸性NaF-AlF3熔盐中存在的不同离子团的含量。新的定量分析结果表明：对于分子比小于2的熔盐,AlF4-是含量最高的阴离子;当分子比为1.5时,其摩尔分数约为0.70;当分子比为2时,其摩尔分数为0.50。当分子比大于2.5时,AlF6^3-相对含量更高;当分子比为2.5时,其摩尔分数为0.45。然后,采用紫外Raman光谱法研究Na3AlF6-Al2O3熔盐的离子结构。研究结果表明：熔盐中存在八面体的AlF63-和四面体的AlF4^-,基团中的F-可能被O^2-部分取代。在Al2O3的质量分数大于4%的熔盐中存在具有大散射系数的Al2O2F4^2-。光谱中的波段随温度的升高发生蓝移。     

氟化物熔盐体系中Mg2+和B3+的电化学沉积行为（英文）

采用循环伏安和线性扫描伏安技术,研究在880℃下Mg2+和B3+分别在KF-MgF2和KF-KBF4氟化物熔盐体系中的电化学沉积行为。结果表明:Mg2+在KF-1%MgF2熔盐体系中的还原是一步两电子反应,Mg2++2e-→Mg;B3+在KF-KBF4熔盐体系中的还原是一步三电子反应,B3++3e-→B。Mg2+和B3+的还原过程受扩散控制,Mg2+在KF-MgF2体系中的扩散系数为6.8×10-7cm2/s,B3+在KF-KBF4熔盐体系中的扩散系数为7.85×10-7cm2/s。在温度为750℃、摩尔比为6:1:2的KF-MgF2-KBF4熔盐体系中进行电沉积制备MgB2。X射线衍射分析结果表明,在石墨阴极的表面得到了MgB2。     

LiF-LaF3-La2O3熔盐体系的电导率

在制备La-Cu中间合金方法的基础上,采用连续改变电导池常数法(Continuously varying cell constant,CVCC)研究了Li F-La F₃-La₂O₃熔盐体系的电导率,运用Arrehnius方程计算了熔盐体系的电导活化能,并采用最小二乘法对数据进行拟合,建立了温度、La F₃含量(质量分数)、La₂O₃含量与熔盐电导率之间关系的回归方程。结果表明:熔盐体系的电导率随温度的升高而增大,随La₂O₃含量的增加而增大,随熔盐中La F₃含量的增加而减小。熔盐电导率与温度(t)、La₂O₃含量(w(La₂O₃))、La F₃含量(w(La F₃))的关系可以表示为k=-1.54114+0.00794t-0.03704w(La F_...     

温度对高速电弧喷涂FeNiBSi/Cr_3C_2复合涂层热腐蚀性能的影响

采用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备出Fe Ni BSi/Cr3C2复合涂层.采用光学显微镜和扫描电镜分析涂层的显微结构,以及X射线衍射分析涂层相组成.试验选用摩尔比为7∶3的Na2SO4+K2SO4饱和水溶液为腐蚀介质涂刷于试样表面,并以20G钢作对比材料,在550~750℃下研究了涂层的抗热腐蚀性能.结果表明,涂层具有典型的层状结构特征,致密且连续.涂层的抗热腐蚀性能明显优于20G钢.在550和650℃下涂层表面形成了致密的氧化膜(Fe2O3,Cr2O3和Fe Cr2O4)阻碍了熔盐的侵入,提高了涂层抗热腐蚀性能.在750℃下涂层氧化膜变得不完整,不能有效地阻隔熔盐,此时涂层的抗热腐蚀性能较差.     

CsCl对NaCl-KCl-CsCl熔盐物理性质及铌涂层电沉积行为的影响

因其优异的综合理化性能,铌（Nb）被广泛应用于航空航天、核能和超导领域。其涂层制备方法中,熔盐电沉积技术沉积速率快、阴极电流效率高、绕镀性好,有望实现大规模工业化生产和应用。当前广泛使用的氟化物支持电解质体系毒性大、环保性差,亟待开展更环保的全氯化物支持电解质体系的开发工作。为实现支持电解质熔盐物性的调控和络合离子的稳定化,本文在NaCl-KCl体系中添加CsCl,制备全氯化物支持电解质体系,研究CsCl对支持电解质熔盐物理性质及Nb涂层电沉积行为的影响。结果表明,NaCl-KCl-CsCl三元混合熔盐的共晶温度约为485℃,随CsCl含量增加,熔盐的初晶温度先降低后增大,密度增大,电导率和表面张力减小。CsCl通过改变熔盐的初晶温度和电导率影响熔盐中离子的传质速度,进而影响电沉积Nb涂层的表面质量,其优选含量约为60wt.%。CsCl的添加可使熔盐中含氧络合离子NbOF63-的还原电位负于NbF72-,有助于获得不含氧杂质的Nb涂层。     

NaF·AlF3-Al2O3-CaF2-ZrO2熔盐体系的电导率

采用改进的固定电导池常数法研究 NaF-AlF3-CaF2-Al2O3-ZrO2熔盐体系的电导率。结果表明, NaF-AlF3-3%Al2O3-3%CaF2-ZrO2熔盐体系的电导率随着ZrO2含量（0~5%）的增加呈降低趋势。每增加1%氧化锆,电导率相应地降低约0.02 S/cm。温度每增加1°C时电导率相应降低约0.004 S/cm。随着NaF与AlF3摩尔比的增加,体系的电导率随之增加。最后采用二次回归正交设计方法,建立分子比相同时电解质的电导率与温度和氧化锆浓度关系的回归方程。     

FeAl/Al2O3阻氚层的制备新方法与性能

采用室温熔盐电镀-热处理-氧化复合新技术在HR-2不锈钢上制备FeAl/Al2O3涂层,研究热处理温度与时间的影响,并表征涂层的形貌和性能。结果表明：25 ℃下,采用AlCl3-MEIC（氯化1-甲基3-乙基咪唑）室温熔盐在HR-2钢表面获得结合良好的纯铝镀层,电沉积速率为15 μm/h。650~750 ℃热处理1~30 h, 在HR-2钢表面制得成分渐变、冶金结合、无缝隙与裂纹的3~27 μm铝化物涂层,涂层截面为3层或2层结构;涂层生长速率与热处理温度的关系符合Arrhenius公式,活化能为116.9 kJ/mol;涂层的形成过程受原子扩散过程控制,其厚度随热处理时间变化呈抛物线关系。700 ℃,4 h热处理涂层在10-2 Pa O2中继续氧化80 h后,最终涂层由约30 μm厚的FeAl扩散层及约110 nm的γ-A12O3膜组成,600 ℃下该涂层使HR-2不锈钢的氘渗透率降低3个数量级;涂层可抗750 ℃~室温冷热循环20次以上。该方法有望成为ITER中氚包容容器表面阻氚层的候选制备新方法。