MEASUREMENT OF O_2 PRESSURE IN Fe-TiO_2 -FeO·TiO_2 AND Fe-FeO ·TiO_2 -2FeO ·TiO_2 SYSTEMS

<正> β-Al_2O_3固体电解质可用于Na-S电池.Na的提纯及含Na熔体性质的研究,也可以用于测定氧化物的生成自由能.本文用国产β-Al_2O_3管为固体电解质构成氧浓差电池,测定由单一氧化物生成复合化合物钛铁矿及钛铁晶石的     

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))。     

0412-1961

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     

(Fe~(2+),O~(2-)),[Cu-Fe-S],W 实验结果显示了实际冰铜熔体在转炉吹炼过程中S和Fe活度变化情况的一般特征。

用EMF方法测定了实际转炉吹炼过程的冰铜、白冰铜和粗铜试样中S和Fe的活度。S活度的测定采用β-Al_2O_3固体电解质和含有Na_2S的熔渣构成电池 W,WS_2,(Na~+,S~(2-))     

实际转炉吹炼的冰铜熔体中S和Fe活度的测定

用EMF方法测定了实际转炉吹炼过程的冰铜、白冰铜和粗铜试样中S和Fe的活度。S活度的测定采用β-Al_2O_3固体电解质和含有Na_2S的熔渣构成电池 W,WS_2,(Na~+,S~(2-))|β-Al_2O_3|(Na~+,S~(2-)),[Cu-Fe-S],W Fe活度的测定采用Zr02(CaO)固体电解质和含有FeO的熔渣构成电池 Fe,(Fe~(2+),O~(2-))|ZrO_2(CaO)|(Fe~(2+),O~(2-)),[Cu-Fe-S],W 实验结果显示了实际冰铜熔体在转炉吹炼过程中S和Fe活度变化情况的一般特征。     

电动势法测量Na_2PbO_2和Na_2ZnO_2生成自由能

以PbO、ZnO和NaOH为原料,通过固相反应法制备出Na2PbO2和Na2ZnO2,并利用XRD对Na2PbO2和Na2ZnO2进行表征。采用β(β″)-Al2O3固体电解质管构建Pt∣PbO,Na2PbO2‖β(β″)-Al2O3‖NaCrO2,Cr2O3∣Pt和Pt∣ZnO,Na2ZnO2‖β(β″)-Al2O3‖NaCrO2,Cr2O3∣Pt电池,通过测量电池反应电动势,计算出Na2PbO2和Na2ZnO2的生成自由能,并得到其生成自由能与温度(700~1273K)的关系式。     

用固体电解质涂料在气相环境中实施外加电流阴极保护

传统的阴极保护技术只能应用在液体电解质环境中。为了对气相环境中的金属实施外加电流阴极保护,在金属表面上涂敷特地研制的以固体电解质Naβ″(B)-Al_2O_3为导电组分的涂层(代号CK),外面再涂敷电子导电的阳极涂层。构成阴极保护电流的固相通路。实验研究结果证实了这一新方案的可行性。     

不同晶形的白刚玉性能

文中介绍了白刚玉和β-Al_2O_3的理化性能及磨削效果对比结果,认为β-Al_2O_3可作为由刚玉的一个新牌号产品,再者,可控制铝氧粉中的Na_2O含量或使其中SiO_2及Na_2O含量比例适当与Al_2O_3生成霞石,以减少白刚玉冶炼中β-Al_2O_3的生成量。     

纳米TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2涂层耐磨性的影响

采用大气等离子喷涂设备在H13热作模具钢表面制备了不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷复合涂层,并应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究了陶瓷复合涂层的微观形貌、物相组成、显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明,不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷涂层均为层片结构,存在一定的孔隙和裂纹,纳米TiO_2添加可以改善涂层表面质量。XRD图谱显示陶瓷涂层主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和Rutile-TiO_2相组成,Al_2O_3再结晶过程中部分α-Al_2O_3转变为γ-Al_2O_3,且再结晶过程发生晶粒细化。涂层显微硬度平均值为1153 HV0.2。纳米TiO_2添加可以降低涂层摩擦因数,但其含量对涂层耐磨性影响不明显。     

添加TiO_2和ZrO_2对火焰热喷涂Al_2O_3涂层性能的影响（英文）

采用火焰热喷涂技术在低碳钢表面上沉积制备添加25%ZrO_2(简称AZ-25)和3%TiO_2(简称AT-3)增强体的Al_2O_3涂层,对涂层的显微组织、相组成、显微硬度和摩擦学性能进行了研究。X射线衍射(XRD)结果表明,AT-3涂层的主要相组成为α-Al_2O_3,此外还含有一些亚稳的β-Al_2O_3和κ-Al_2O_3相。而AZ-25涂层的主要相组成为α-Al_2O_3,还有一些q-ZrO_2和m-ZrO_2相。在大多数实验条件下,AT-3涂层的摩擦学性能(摩擦因数、磨损率)均比AZ-25涂层要好。添加ZrO_2增强体会导致涂层的显微硬度降低,而添加TiO_2会使涂层硬度增加。     

Formation free energy of sodium stannate measured using β-β″-Al_2O_3 ceramic electrolyte

β-β″-Al_2O_3 precursor powder was successfully prepared by a solid-phase sintering method with Li_2CO_3,Na_2CO_3 (as the sources of Li_2O and Na_2O, respectively) and α-Al_2O_3 powder as the raw materials. The precursor was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scan-ning electron microscope (SEM). The results indicate that the amount of Na_2O in the raw materials has a great effect on the formation of β″-Al_2O_3 in the β-β″-Al_2O_3 precursor.When Na_2O content is 10 wt%,the content of β″-Al_2O_3 phase reaches the maximum value of 86.24 wt% in the precursor. The β-β〃-Al_2O_3 ceramic was prepared from β-β″-Al_2O_3 precursor powder by isostatic pressing and burying sintering process. The conductive property of the β-β″-Al_2O_3 ceramic was examined by electrochemical impedance spectroscopy (EIS)method, and the density was measured by the Archimedes method. The results reveal that when 10 wt% Na_2O was added, the sample exhibits the best performance with the lowest resistivity of 4.51 Ω·cm and the highest density of 3.25 g·cm~(-3). A solid electrolyte battery of Pt|SnO_2, Na_2SnO_31|β-β″-Al_2O_3|Na-CrO_2, Cr_2O_3|Pt was assembled by the β-β″-Al_2O_3 elec-trolyte tube to measure the open potential of the resulting battery, and the formation free energy of sodium stannate was calculated. In the temperature range of 1273-773 K,the relationship between formation free energy of sodium stannate and temperature was generated as follows:ΔG_(Na_2SnO_3)~0= —1040.83 + 0.2221T± 7.54.     

NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系工业铝电解质初晶温度的研究

本文通过对某工业电解质NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF体系进行不同添加剂含量对其初晶温度的影响研究,结合工业铝电解实际,推导得到的NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系铝电解质初晶温度计算公式,并通过50个工业电解质初晶温度步冷法实测值与计算值的对比,表明计算值与实测值的偏差基本在±2. 5℃,平均偏差为1. 6℃,验证了公式的准确性,可为铝电解工业生产提供借鉴。     

FREE ENERGY OF FORMATION OF Na_2SnO_3 BY EMF MEASUREMENT USING β-ALUMINA SOLID ELECTROLYTE CELL

A β”/β-Al_2O_3 solid electrolyte was prepared and used in a Na conentration galvanic cell:(-)O_2(in Ar),SnO_2,Na_2SnO_3|β"/β-Al_2O_3]NaCrO_2,Cr_2O_3,O_2(in Ar)(+).Theemf measurements were carried out in temperature range of 912—1223 K:E=652.1—0.2092 T+2.3(mV).Using this equation and cited free energies of formation of NaCrO_2,Cr_2O_3 and SnO_2,the molar free energy of formation of Na_2 SnO_3 may be calculated byΔG°=-1050+0.2544 T±5.4(kJ mol~(-1)).     

Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣中Nb_2O_5和MnO活度的研究SCIEI

本文利用含NbFe液与Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣之间平衡,在1828K温度下应用固体电解质浓差电池方法测定了Fe液中氧的活度,从而计算出渣中Nb_2O_5及MnO的活度,并绘制了Nb_2O_5-MnO-SiO_2三元系的等α_(Nb_2O_5)和等α_(MnO)图。     

Na—Hg两元合金相图的电动势法测量及计算

本文应用Na—β—Al_2O_3陶瓷管作为Na/Hg电池的固体电解质隔膜,制备了66个不同的Na_xHg_(1-x)(x:5×10~(-5)—0.8846)组分。测量了在各个Na—Hg合金相区中的Na/Na_xHg_(1_x)电池的电动势,获得了电池电动势对组分和温度之间的关系式和一系列Na_xHg_(1-x)的熔化温度。由推导的关系式计算出Na—Hg两元合金的各个相区共晶温度、转熔温度和结构转变点,并修改了Hg—NaHg_2相区液相线。     

固体氧化物电化学装置用高温SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO和SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O玻璃陶瓷密封剂（英文）

制备了在燃料电池中作为密封剂使用的操作温度可达700~900°C的SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO和SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O系玻璃陶瓷。采用同步热分析和高温膨胀测量技术,对所研究的玻璃陶瓷的热性能和其与燃料电池用材料(YSZ电解质,合金连接器Crofer22APU,15Х25Т)的匹配性能进行研究。采用原子发射光谱对玻璃陶瓷的元素成分进行分析。结果表明,45%SiO_2-15%Al_2O_3-25%BaO-15%MgO陶瓷的线膨胀系数为10.0×10-6°C-1,60%SiO_2-10%Al_2O_3-10%ZrO_2-5%CaO-15%Na_2O的为9.5×10-6°C-1。采用扫描电镜对YSZ/玻璃陶瓷/Crofer22APU的界面结构进行分析。SiO_2-Al_2O_3-BaO-MgO玻璃中的硅酸盐相发生了晶化,采用拉曼光谱和X射线衍射对晶化产物进行了分析。与非晶玻璃相比,所研究的玻璃陶瓷作为电化学或氧传感器中的密封剂使用时具有更佳的性能指标。而SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2-CaO-Na_2O低温非晶陶瓷可以作为燃料电池中的密封剂使用。     

在铝电解槽中生产铝基合金的几个基本问题(下)

三、各种金属氧化物在冰晶石氧化铝系中的溶解度3.1 Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔度图研究金属氧化物在冰晶石-氧化铝中的溶解度是十分重要的,因为它直接关系到此种氧化物在电解质中的添加量,以防止在电解槽底部产生沉淀,进而增加阴极区电阻,耗费能量,降低电流效率。研究 Na_3AlF_6-Al_2O_3二     

锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制聚硫化锂扩散的第一性原理研究

由长链聚硫化锂的溶解和扩散引起的"穿梭效应"是导致锂硫电池性能严重劣化的原因之一。TiO_2和Al_2O_3作为常见的电极添加剂可以有效抑制聚硫化锂的扩散。本文通过第一性原理计算从分子层面探讨了锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制穿梭效应的机理。计算结果表明,TiO_2/Al_2O_3与聚硫化锂分子Li2SX(X=4,6,8)之间形成了化学键。其中,Li2SX(X=4,6,8)与锐钛矿型TiO_2(101)之间形成了Li-O键和和S–Ti键。Li2SX(X=4,6,8)与α-Al_2O_3(0001)之间形成了Li-O键和S-Al键。     

Y_2O_3或CeO_2对低温渗铝涂层的氧化性能影响（英文）

利用Y_2O_3或CeO_2纳米颗粒替代部分Al_2O_3粉作为填充剂,在Ni基体上,于600℃低温渗铝10 h,制备了2种稀土氧化物改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al_2O_3粉制备了普通渗铝涂层。1000℃下恒温氧化结果表明:Y_2O_3通过抑制θ-Al_2O_3的长大提高涂层的抗氧化性能,而CeO_2则通过促进θ-Al_2O_3向α-Al_2O_3的相变明显提高其抗氧化性能。文中对Y_2O_3或CeO_2是如何影响渗铝涂层的氧化性能进行了分析。     

两步烧结法制备镁铝尖晶石及其在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中的腐蚀（英文）

霍尔-埃鲁特铝电解槽需要一种新型的耐火材料来取代现有的凝固电解质构筑的炉帮。用两步烧结法制备的镁铝尖晶石作为潜在的候选材料,采用阿基米德排水法和扫描电镜研究镁铝尖晶石的致密化和晶粒长大。将所制备的试样在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中腐蚀以评价其耐蚀性能。结果表明,用两步烧结法可制备高致密度(99.2%)和均匀显微结构的镁铝尖晶石。镁铝尖晶石对Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质的腐蚀机理主要是镁铝尖晶石的溶解、氧化铝的形成和氟化物的扩散。两步烧结法制备的镁铝尖晶石具有良好的耐Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质腐蚀性能。