火星土壤仿真样NEU Mars-1的制备及性质表征（英文）

以中国内蒙古乌兰察布市察哈尔火山群的玄武岩为初始原料,并在一定粒度配比的玄武岩中添加少量磁铁矿和赤铁矿,制备NEU Mars-1火星土壤仿真样。NEU Mars-1火星土壤仿真样的主要物相为斜长石、辉石和橄榄石,玻璃转化温度和玻璃结晶温度分别为547.8°C和795.7°C。NEUMars-1火星土壤仿真样的复介电常数在2～18 GHz的频率范围内保持很好的稳定性,介质损耗正切角为0.0025～0.030,磁导率稳定在0.99～1.045范围内。穆斯堡尔谱检测结果表明:NEU Mars-1火星土壤仿真样中Fe²⁺和Fe³⁺的质量比为77.6:22.4。NEU Mars-1火星土壤仿真样与火星土壤具有类似的粒度配比、化学成分、物相组成、热稳定性和介电性能等特征,可以用于火星资源原位利用提取金属和制备氧气的原料。     

物理富集—熔盐电解法从二次铝灰回收金属铝

二次铝灰是铝工业生产过程中产生的固体废弃物,含有金属铝、氧化铝和氮化铝等。通过球磨—筛分富集铝灰中的金属铝,研究球磨过程铝灰的粒度分布和金属铝的分离规律。结果表明,球磨后铝灰中的金属铝粒径变大,而其他盐类组分变细。较优条件是球磨3 h并筛分,粒度范围97～150μm的铝灰中金属铝的质量分数为24.51%,金属铝的质量占原料中金属铝总质量的41.40%。在冰晶石熔盐中电解最优条件下球磨—筛分后的铝灰,XRF分析表明：电解产物中Al和Si的质量分数分别为97.3%和1.6%,铝回收率为45.89%,电流效率为46.06%。     

Sr_(0.9)Y_(0.1)CoO_(3--δ)致密扩散障碍层极限电流型氧传感器的制备及性能

采用固相合成法制备Sr0.9Y0.1CoO3--δ(SYCO)混合导体和La0.8Sr0.2Ga0.83Mg0.17O2.815(LSGM)固体电解质,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、热重分析仪、热膨胀仪和碘滴定法对SYCO性能进行了表征。以SYCO为致密扩散障碍层,LSGM为氧泵层,采用瓷片复合法制备出致密扩散障碍层极限电流型氧传感器,研究了温度和氧含量对传感器性能的影响。结果表明:SYCO晶体为立方相Pm3 m空间群结构;SYCO致密扩散障碍层致密且气孔较少,各元素的摩尔比基本符合SYCO的化学计量比;350~1 000℃条件下,SYCO的线膨胀系数为25×10--6/℃;SYCO的非化学计量数δ为--0.143。中低温条件下(600~800℃),氧传感器具有良好的极限电流平台,在700℃(氧含量为0.91%~3.95%)和750℃(氧含量为0.98%~4.00%)条件下,提出了极限电流IL与氧含量关系曲线。     

月壤资源原位提取金属和制备氧气的方法与技术

月球是太空探测活动研究最多的星球,是外星资源利用和生命探索的研究对象,月壤中有丰富的长石、钛铁矿和克里普岩等,利用现有的冶金技术可从中提取金属和氧气.本文总结热还原、高温分解、熔盐电解、湿法冶金和生物冶金等技术处理月壤提取金属和制备氧气的研究进展,分析各种方法的优势和短处,总结了未来月球冶金需要解决的技术难题和发展方向.结合已有的工作,提出铝热还原-惰性阳极熔盐电解法,在氟化物熔盐中溶解月壤和金属铝,使二者在熔盐介质中进行还原反应,并用惰性阳极电解,从月壤中提取到金属和制备氧气.通过处理明尼苏达大学月壤仿真样MLS-1和东北大学月壤仿真样NEU-1,获得Al-Si-Ti-Fe合金、金属铝和氧气,验证了方法的可行性.