导读:本文包含了熔盐电脱氧法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:镁硅合金,负极材料,熔盐,电脱氧
熔盐电脱氧法论文文献综述
张谦,孙怡[1](2018)在《镁橄榄石熔盐电脱氧制备锂离子电池负极材料》一文中研究指出本文采用熔盐电脱氧的方法,在NaCl-CaCl_2熔盐中,以镁橄榄石为原料,制备适于锂离子电池负极材料的镁硅合金。以压制的镁橄榄石片为阴极,石墨为阳极,研究不同烧结温度、电解温度和电解时间对镁硅合金的影响,得到了较佳的电解参数:在20 MPa下压制,900℃烧结6 h制得的阴极片,在600℃下恒电位3.10 V电解72 h,可以得到含有Mg2Si相的镁硅合金。(本文来源于《广东化工》期刊2018年03期)
刘政伟[2](2017)在《熔盐电脱氧法制备金属铬及镍铬合金》一文中研究指出固态金属氧化物熔盐电脱氧(FFC-剑桥工艺)制备金属、合金是由剑桥大学开始并发展起来的具有创新性意义的一种金属、合金制备新工艺,该方法工序简单,反应温度低,节约成本,适于制备难熔金属及合金。金属铬(Cr)及其合金具有高硬度、耐磨性、优异的抗腐蚀能力,广泛用于冶金、航空、军工、汽车等领域,但是其现有制备工艺复杂、成本高、污染环境。在湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室亚熔盐法铬盐生产技术制备铬酸盐、氧化铬(Cr_2O_3)系列产品基础上,为实现产品升级和扩展,提出了熔盐电脱氧法制备金属铬及镍铬合金的研究课题。本论文综合考察了熔盐体系、阴极制备、电解参数及石墨阳极对Cr_2O_3熔盐电脱氧过程的影响,确定了较优工艺条件,获得了纯度为99.18%金属铬产品;研究了 Cr_2O_3在氯化钙(CaCl_2)熔盐中电脱氧过程机理,并基于机理的思考提出了工艺优化措施,抑制中间产物亚铬酸钙(CaCr_2O_4)生成带来的不利影响,提高了电解速率和电流效率;通过往Cr_2O_3中添加NiO,成功制备了具有不同摩尔比的镍铬合金并对合金形成机理进行了探讨。本论文主要在以下几个方面取得了创新性成果:(1)综合考察了熔盐体系、阴极制备及电解参数对Cr_2O_3熔盐电脱氧过程的影响。发现CaCl_2-NaCl混合熔盐中,Cr_2O_3电解产品氧含量最低为0.53%,金属Cr纯度为95.78%,产品颗粒粒径小,约500 nm,表面存在氧化膜,电流效率60%;CaCl_2熔盐中Cr_2O_3电解产品氧含量约0.17%,金属Cr纯度高,为99.18%,产品呈节支状颗粒,粒径大,最大可达5 μm。可根据需要选择不同熔盐体系、电解温度,有目的地控制节支状金属Cr·颗粒粒径。(2)阳极石墨腐蚀与石墨抛光面初始表面状态密切相关,O~(2-)优先在石墨表面的坑道、缝隙处发生反应释放CO、CO2气体。认为石墨腐蚀的叁个主要原因如下:一是与O~(2-)反应产生CO、CO2;二是石墨表面悬浮颗粒直接从石墨腐蚀表面物理脱落;叁是CO2溶解在熔盐中形成CO32-,其在阴极电还原得到碳的同时产生O~(2-),由此引起O~(2-)恶性循环。阴极产品Cr的碳污染最有可能是由于CO32-阴极电还原生成的碳与金属Cr直接接触、反应生成碳化铬导致的。(3)研究了 CaCl_2熔盐中Cr_2O_3电脱氧过程机理及形貌变化,首先球形Cr_2O_3电脱氧生成立方体金属Cr,释放出O~(2-);该释放出的O~(2-)扩散到周边区域,与熔盐中的Ca2+和Cr_2O_3颗粒反应生成片状CaCr_2O_4中间产物;最终该片状CaCr_2O_4电脱氧生成节支状金属Cr。同时,电解初期形成的立方体金属Cr逐渐转变为节支状金属Cr。由于CaCr_2O_4较Cr_2O_3、2Cr摩尔体积大,其生成堵塞Cr_2O_3片体内部孔隙,阻止内部O~(2-)扩散到熔盐中,并且导致片体易破碎。(4)创新性地提出了熔盐合成法制备片状δ-CaCr204的新方法,并在Ar中锻烧δ-CaCr204成功制备了棒状β-CaCr204,系统考察了反应时间对产物的影响并在期刊文章中详细研究了两种晶型CaCr_2O_4的磁性能。(5)基于对Cr_2O_3在CaCl_2熔盐中电脱氧机理的思考,提出直接采用CaCr_2O_4为原料在CaCl_2熔盐中电脱氧制备金属Cr的改进工艺,发现,与Cr_2O_3电解相比,CaCr_2O_4的电解过程更快、电流效率更高,这是由于2Cr/CaCr_2O_4摩尔体积比较小,在CaCr_2O_4电脱氧过程中产生更多孔隙,利于熔盐和O~(2-)及时扩散。鉴于此,预测采用相应的含钙金属盐为原料可以提高其它金属氧化物如ZrO2、Nb2O5、Ta2O5等电脱氧速率,有望形成一种通用方法。添加NH4HCO3造孔剂提高了 Cr_2O_3片体孔隙率,促进了熔盐和O~(2-)在片体内部孔隙中的扩散,为电解过程中致密CaCr_2O_4的生成带来的体积膨胀留有空间,抑制了CaCr_2O_4的生成带来的负面影响,改善了片体电解均匀性和完整性。(6)在Cr_2O_3熔盐电脱氧制备金属Cr工作基础上,通过向Cr_2O_3中添加NiO经熔盐电脱氧制备得到了不同摩尔比Ni-Cr合金,并在工艺优化的基础上,研究了NiO-Cr_2O_3烧结片体电脱氧反应机理,发现NiO-Cr_2O_3烧结片体首先生成金属Ni和中间产物CaCr_2O_4,然后中间产物CaCr_2O_4在新生成的金属Ni表面发生电脱氧、直接生成最终产品物相,过程中未检测到独立的金属Cr物相。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2017-05-01)
朱靖,戴磊,曹吉林,王岭[3](2016)在《熔盐电脱氧法制备金属间化合物研究进展》一文中研究指出介绍了近年来采用熔盐电脱氧法制备各种特殊合金及金属间化合物的研究进展,并对各金属间化合物制备过程涉及的还原机理进行了总结,指出了目前该工艺在合金生产中的优势及存在的问题。(本文来源于《稀有金属与硬质合金》期刊2016年03期)
胡玲[4](2016)在《熔盐电脱氧法制备钛钨合金时物质间的相互影响》一文中研究指出钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、导热系数低以及温度适用范围广等优点。其中,钛钨(TiW)合金凭借其优良的高强度、耐腐蚀、轻质量和较好的化学稳定性、良好的韧性等性能,已广泛应用于生物学、微电子、航空航天器元件制造等领域。目前,TiW合金主要采用粉末冶金、高温真空熔炼和机械合金化方法来制备,但这些方法均存在着生产成本高、生产工艺复杂及产品纯度低等问题,因此很大程度上限制了TiW合金的推广应用。2000年,英国剑桥大学Chen G.Z.和Fray D.J.等首次提出熔盐电脱氧法(FFC法),并成功制备出了海绵状的金属钛。相对于传统制备方法而言,该工艺具有工艺简单、成本低、节能环保等优点,但由于电解效率低,阻碍了其工业化的发展及应用,因此亟待进一步研究改进。本论文在FFC法工艺基础上制备TiW合金,首先阐述了实验操作过程中遇到的主要难题及解决办法;证实了TiO_2和WO_3混合电解过程中物质间存在相互影响,并深入分析了这种相互影响机制;同时探究了TiO_2与WO_3混合比例的不同对电解的影响;以及通过对比TiW和TiZr体系在相同实验条件下的电解结果,分析了金属氧化物分解电压相差大小对电解的影响。本论文主要研究内容及工作概况如下:实验过程中,由于原料WO_3与TiO_2的密度相差过大,且膨胀系数不同,造成压制、烧结后试样容易分裂破碎。因此,本文从粘连剂、压制压力和烧结温区叁方面对实验参数进行了优化,最终确定以蒸馏水为粘连剂、采用15MPa压制压力并保压30s和选取900℃时管式电阻炉的中温区烧结试样。通过对阴极组装方式的逐步改进,解决了电解过程中试样WO_3容易粉化的问题,最终确定以钼棒-钼篮的组装方式来支撑阴极试样和收集产物。此外,对电解装置提出增设阴极电极插入口的建议,以实现在一次电解实验中可依次电解多个试样的目的,从而减少能耗,提高实验效率。将TiO_2和WO_3在相同条件下进行单独及混合电解,进一步证实了TiO_2-WO_3混合电解过程存在相互影响,并促进了TiO_2-WO_3电解效率的提高。同时,通过文献查阅和热力学计算,分析了TiO_2-WO_3混合电解时先后还原顺序主要由金属氧化物分解电压大小所决定,分解电压越小,还原越容易,故WO_3优先于TiO_2完成还原。对于TiO_2-WO_3混合电解过程中物质间的相互影响,分析主要有以下叁方面:1)TiO_2与WO_3混合烧结过程中,由于彼此相互间隔,避免了同种颗粒的烧结团聚,使得颗粒发生明显细化,缩短了O~(2-)在电解还原过程中的固相传输距离,同时增大了混合烧结试样的比表面积、孔隙率,使电解过程中晶核生长点增多,中间产物粒度变小,形成的晶体结构比较疏松,有利于电解的进行。2)由于TiO_2-WO_3中WO_3的分解电压更小,还原速率相对较快,因此电解前期主要为WO_3的还原阶段。在WO_3还原过程中由于TiO_2的存在和间隔,试样没有形成封闭的表层,使得混合试样内外层WO_3可同时进行还原。此外,试样内层的TiO_2能与内层WO_3脱除的O~(2-)快速结合生成CaTiO_3,降低内部O~(2-)的浓度,促进内层WO_3的快速脱氧,因此混合试样中WO_3还原速率远快于纯WO_3还原速率。同时,由于CaTiO_3的稳定性大于CaWO4,内层WO_3脱除的O~(2-)主要与TiO_2结合生成CaTiO_3,减少了CaWO4形成的量,缩短了内层WO_3的还原路径。3)混合电解加快了CaTi O_3的生长和分解速率,同时TiO_2-WO_3中WO_3优先快速还原为W,使试样的导电性提高,比表面积及孔隙率增大,从而促进其中TiO_2的还原。另外,在TiO_2从外向内还原的过程中,外层Ti与先还原的W结合形成致密的TiW合金表层,阻碍后续电解过程熔盐的进入和O~(2-)的脱除,因此,TiO_2的还原速率受促进程度小于WO_3的还原速率受促进程度。将不同比例的TiO_2-WO_3混合试样在相同条件下进行电解,研究了混合比例对电解的影响。结果表明,随着混合试样中WO_3含量的增加,TiO_2、WO_3颗粒的细化程度、试样比表面积及孔隙率都逐渐减小,因此,电解效率逐渐变差。TiO_2、ZrO_2和TiO~(2-)Zr O_2在同一条件下进行电解,并与相同条件下TiW体系实验结果对比分析,研究了金属氧化物分解电压相差大小对电解的影响。研究表明,分解电压相差大的TiO_2-WO_3的电解效率优于TiO~(2-)ZrO_2的电解效率,说明金属氧化物分解电压相差越大,电解时相互促进效果越明显。同时发现,电解前期分解电压较小的TiO_2的还原阻碍了分解电压较大的ZrO_2的还原,但从整体而言,TiO~(2-)ZrO_2混合电解效率仍优于TiO_2、ZrO_2单独电解效率。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01)
朱靖,曹吉林,王明涌,王岭,戴磊[5](2016)在《熔盐电脱氧法制备ZrCr_2储氢合金的研究》一文中研究指出以Zr O_2和Cr_2O_3混合物为原料,采用直接电脱氧法在Ca Cl2熔盐中制备出纯相的ZrCr_2储氢合金。研究了极片烧结温度、电解电压、熔盐温度、电解时间等工艺参数对电解过程的影响。采用XRD、SEM手段探讨了电解产物的组成与形貌;采用动电位扫描法结合热力学计算探讨了合金的生成机理;并利用粉末微电极循环伏安法测试了ZrCr_2合金的电化学性能。结果表明,Zr O2-Cr2O3极片在Ca Cl2熔盐中900℃、3.1 V电压下电解15 h可得到ZrCr_2合金。电脱氧过程中,Cr2O3首先还原为单质Cr,Zr O2或Ca Zr O3在单质Cr表面还原,形成ZrCr_2合金。所制备的ZrCr_2合金具有很好的电化学储氢性能。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2016年03期)
王斌,刘奎仁,杜金晶,朱军,李林波[6](2015)在《V-Ti-Fe储氢合金的熔盐电脱氧过程研究》一文中研究指出以金属热还原法制备的V-Ti-Fe合金为原料进行熔盐电解,对合金脱氧过程进行研究,考察了电解时间对合金脱氧效果的影响。结果表明,熔盐电解法可去除V-Ti-Fe合金中的大部分氧,随着电解时间的延长,合金氧含量逐渐降低,电解240min后最终降至0.2%左右。经熔盐电脱氧处理后V-Ti-Fe合金的吸放氢性能有所改善,随着电解时间的延长,其最大吸氢量和有效放氢量均有所增加,最高分别可达2.65%和1.01%。(本文来源于《稀有金属与硬质合金》期刊2015年05期)
王汝佳[7](2015)在《熔盐电脱氧法制备钛铝合金的研究》一文中研究指出钛及钛合金具有质量轻、比强度高、耐蚀性强、抗氧化性好等优点,近年来广泛应用于航空、汽车、船舶、医疗、化工、建筑、体育及日常生活用品等方面。利用FFC法生产工艺制备钛及钛合金,由于其工艺流程短,生产成本低,从而得到了广泛关注。但是其脱氧效率低、生产周期过长限制了该工艺的应用。针对这一问题本文采用了LCS法制备了纳米TiO2-Al2O3复合粉体,并以此为原料进行了FFC电解工艺的研究,并研究了铝掺杂对TiO2晶体电子结构的影响规律。以CASTEP软件进行量化计算结果表明,锐钛矿型TiO2的禁带宽度约2.17eV,价带位于0~-5.1eV,导带位于2.5~6.9eV。Al掺杂后锐钛矿TiO2的禁带带隙变窄,费米能级附近态密度显着增加。掺杂引起晶体布居数和键长的变化,Al周围的电子分布呈各向异性,有利于晶体电子的输运。以Ti(SO4)2、尿素和Al(NO3)3·9H2O为原料,通过低温燃烧合成法制备TiO2-Al2O3粉体。实验考察了燃料加入量、点火温度、原料配比对TiO2-Al2O3粉体的影响。实验结果表明当尿素用量为理论用量的1.5倍时产物洁白,颜色均匀,蓬松程度较好;点火温度600℃,铝含量10%~50%时,低温燃烧合成所得粉体粒径细小,粒径为21~35nm。以复合粉体为原料制成的直径20mm,厚约3mm的圆片为阴极,在CaCl2-NaCl熔盐中,以石墨为阳极,采用熔盐电脱氧法制备钛铝合金,实验考察了熔盐配比及温度、电解电压,阴极片中铝含量以及电解时间对电解效果的影响。结果表明,适当提高熔盐中CaCl2含量和电解温度有利于电解脱氧反应进行;电解电压为3.2V时的电流密度明显高于2.8V和3.0V;不同铝含量的复合粉体作阴极时,电流密度的变化规律均是随着电解过程的进行电流密度逐渐减小,并趋于一个较小且稳定的值。随着阴极片中铝含量的增加,电流密度先增大后减小,当铝含量为10~20%时,电流密度较高,电解开始时为0.53A/cm2左右,经2h下降到0.35A/cm2左右,电流减小幅度较小,变化平缓,该趋势可维持至8h;以含铝量20%的复合粉体为原料作阴极,电解电压3.2V,电解温度800℃,电解质中CaCl2与NaCl配比为2:1时,电解25h后出现钛铝合金相。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01)
徐凯伦[8](2015)在《叁氧化二钒熔盐电脱氧制备金属钒的研究》一文中研究指出钒是一种重要的高熔点金属,未来在贮氢合金、原子能工业、超导合金材料、特种合金的添加剂以及电子工业等领域具有广阔的应用前景。传统制备金属钒的方法由于生产工艺复杂、成本高,严重制约了钒的广泛应用。由于具有工艺流程简单、能耗低等优点,熔盐电脱氧法(FFC)被广泛认为是一种极具发展前景的高熔点金属冶炼方法,但目前还存在对原料要求苛刻、脱氧速率慢等制约因素。为此本文开展了以多钒酸铵为原料,采用煤气还原-原位烧结技术制备V2O3阴极,在氟化物体系中熔盐电脱氧制备金属钒进行了研究。热力学分析表明,利用生活煤气还原多钒酸铵制备V2O3完全可行。适宜的还原条件为:反应温度750℃,反应时间为30min,片体厚度3.42mm至4.24mm,煤气流速0.4L/min。所得V2O3片体具有较好的导电性。在此条件下制备出的V2O3的全钒含量为64.7wt%,已经达到电脱氧反应要求。研究了烧结温度、电解时间、成型压力、氟化物熔盐组成成分对电脱氧制备金属钒的影响。结果表明,成型压力30MPa、烧结温度1200℃时制备的V2O3片体具有优良的电化学性能,可以满足电脱氧反应的要求;熔盐组成为nNaF:nAlF3-2.95电解3h后,V203阴极已快速完成电脱氧过程并转化为金属钒;V2O3的电脱氧反应是由外及内、分步进行的,具体的脱氧路径为:V2O3→VO→V2O→V。研究了在V203阴极制备过程中添加硫粉、碳粉、氟铝酸铵对烧结后阴极片体的孔隙率、电阻率、微观形貌及电解产物的影响。结果表明,添加碳粉、硫粉和氟铝酸铵能有效增加阴极片体的孔隙率,对烧结后阴极片体的微观结构、颗粒尺寸大小也有较大影响。鉴于电脱氧3h后阴极产物除金属钒外,均出现了钒铝合金相,可以认为叁种添加剂均能够有效提高V2O3电脱氧反应速度。综合考虑后选择氟铝酸铵为适宜的V2O3阴极添加剂,其用量为5wt%。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01)
祝浩[9](2015)在《熔盐电脱氧法制备铝锂合金的研究》一文中研究指出熔盐电脱氧是一种直接将金属与氧分离而得到金属或合金的方法,该法具有工艺简单、成本低等优点。传统生产铝锂合金主要采用铸锭冶金法,此法活泼金属的回收率较低,成分存在偏析,生产成本高。鉴于传统制备铝合金方法存在的缺点,本文探索采用熔盐电脱氧法制备铝锂合金,分别考察不同电解质体系中电脱氧过程的机理和差异性。.在CaCl2-LiCl体系中,前驱体中Li20可与CaCl2反应生成LiCl和CaO,CaO在前驱体中会进一步反应生成Ca12Al14033复杂氧化物,阻碍脱氧反应进行。因此,含CaCl2的熔盐体系不适于电脱氧制备铝锂合金。在LiF-LiCl体系中可以电脱氧制备铝锂合金,合金中锂含量约在2wt.%左右,锂以Al6CuLi3、AlLi、Al2CuLi和Al7CuLi4等形式存在,合金产率在30%左右,且随电解时间延长合金中锂含量也相应提高。SEM结果显示电脱氧制备的合金成分均匀,无明显偏析现象。然而在体系中,前驱体存在粉化现象,是制约合金中Li含量提高的关键因素。-在KCl-LiCl体系中,循环伏安实验表明,Li20电脱氧与Al、Cu形成铝锂合金的起始电位为-1.0V(vs.Ag/AgCl),正于Li+在铝电极上的沉积电位-2.2V(vs.Ag/AgCl),其还原机理不同于离子态氧化锂电解。提高电压,延长电解时间,适当的电解温度及向前驱体中添加适量的Cu粉均有助于提高合金中Li含量和合金产率,合金中锂含量最高可达8.97wt.%,接近理论值,合金产率最高可达76%,锂在合金中以Al2CuLi、Al5.1CuLi3、Al6CuLi3和LiAl等形式存在;电脱氧制备的合金成分均匀,无偏析。在以上叁种熔盐体系中,KCl-LiCl熔盐更适于电脱氧制备铝锂合金。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01)
戴磊,王硕,王岭,余瑶,邵光杰[10](2014)在《熔盐电脱氧法制备ZrMn_2储氢合金(英文)》一文中研究指出采用熔盐电脱氧法,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。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2014年09期)
熔盐电脱氧法论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
固态金属氧化物熔盐电脱氧(FFC-剑桥工艺)制备金属、合金是由剑桥大学开始并发展起来的具有创新性意义的一种金属、合金制备新工艺,该方法工序简单,反应温度低,节约成本,适于制备难熔金属及合金。金属铬(Cr)及其合金具有高硬度、耐磨性、优异的抗腐蚀能力,广泛用于冶金、航空、军工、汽车等领域,但是其现有制备工艺复杂、成本高、污染环境。在湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室亚熔盐法铬盐生产技术制备铬酸盐、氧化铬(Cr_2O_3)系列产品基础上,为实现产品升级和扩展,提出了熔盐电脱氧法制备金属铬及镍铬合金的研究课题。本论文综合考察了熔盐体系、阴极制备、电解参数及石墨阳极对Cr_2O_3熔盐电脱氧过程的影响,确定了较优工艺条件,获得了纯度为99.18%金属铬产品;研究了 Cr_2O_3在氯化钙(CaCl_2)熔盐中电脱氧过程机理,并基于机理的思考提出了工艺优化措施,抑制中间产物亚铬酸钙(CaCr_2O_4)生成带来的不利影响,提高了电解速率和电流效率;通过往Cr_2O_3中添加NiO,成功制备了具有不同摩尔比的镍铬合金并对合金形成机理进行了探讨。本论文主要在以下几个方面取得了创新性成果:(1)综合考察了熔盐体系、阴极制备及电解参数对Cr_2O_3熔盐电脱氧过程的影响。发现CaCl_2-NaCl混合熔盐中,Cr_2O_3电解产品氧含量最低为0.53%,金属Cr纯度为95.78%,产品颗粒粒径小,约500 nm,表面存在氧化膜,电流效率60%;CaCl_2熔盐中Cr_2O_3电解产品氧含量约0.17%,金属Cr纯度高,为99.18%,产品呈节支状颗粒,粒径大,最大可达5 μm。可根据需要选择不同熔盐体系、电解温度,有目的地控制节支状金属Cr·颗粒粒径。(2)阳极石墨腐蚀与石墨抛光面初始表面状态密切相关,O~(2-)优先在石墨表面的坑道、缝隙处发生反应释放CO、CO2气体。认为石墨腐蚀的叁个主要原因如下:一是与O~(2-)反应产生CO、CO2;二是石墨表面悬浮颗粒直接从石墨腐蚀表面物理脱落;叁是CO2溶解在熔盐中形成CO32-,其在阴极电还原得到碳的同时产生O~(2-),由此引起O~(2-)恶性循环。阴极产品Cr的碳污染最有可能是由于CO32-阴极电还原生成的碳与金属Cr直接接触、反应生成碳化铬导致的。(3)研究了 CaCl_2熔盐中Cr_2O_3电脱氧过程机理及形貌变化,首先球形Cr_2O_3电脱氧生成立方体金属Cr,释放出O~(2-);该释放出的O~(2-)扩散到周边区域,与熔盐中的Ca2+和Cr_2O_3颗粒反应生成片状CaCr_2O_4中间产物;最终该片状CaCr_2O_4电脱氧生成节支状金属Cr。同时,电解初期形成的立方体金属Cr逐渐转变为节支状金属Cr。由于CaCr_2O_4较Cr_2O_3、2Cr摩尔体积大,其生成堵塞Cr_2O_3片体内部孔隙,阻止内部O~(2-)扩散到熔盐中,并且导致片体易破碎。(4)创新性地提出了熔盐合成法制备片状δ-CaCr204的新方法,并在Ar中锻烧δ-CaCr204成功制备了棒状β-CaCr204,系统考察了反应时间对产物的影响并在期刊文章中详细研究了两种晶型CaCr_2O_4的磁性能。(5)基于对Cr_2O_3在CaCl_2熔盐中电脱氧机理的思考,提出直接采用CaCr_2O_4为原料在CaCl_2熔盐中电脱氧制备金属Cr的改进工艺,发现,与Cr_2O_3电解相比,CaCr_2O_4的电解过程更快、电流效率更高,这是由于2Cr/CaCr_2O_4摩尔体积比较小,在CaCr_2O_4电脱氧过程中产生更多孔隙,利于熔盐和O~(2-)及时扩散。鉴于此,预测采用相应的含钙金属盐为原料可以提高其它金属氧化物如ZrO2、Nb2O5、Ta2O5等电脱氧速率,有望形成一种通用方法。添加NH4HCO3造孔剂提高了 Cr_2O_3片体孔隙率,促进了熔盐和O~(2-)在片体内部孔隙中的扩散,为电解过程中致密CaCr_2O_4的生成带来的体积膨胀留有空间,抑制了CaCr_2O_4的生成带来的负面影响,改善了片体电解均匀性和完整性。(6)在Cr_2O_3熔盐电脱氧制备金属Cr工作基础上,通过向Cr_2O_3中添加NiO经熔盐电脱氧制备得到了不同摩尔比Ni-Cr合金,并在工艺优化的基础上,研究了NiO-Cr_2O_3烧结片体电脱氧反应机理,发现NiO-Cr_2O_3烧结片体首先生成金属Ni和中间产物CaCr_2O_4,然后中间产物CaCr_2O_4在新生成的金属Ni表面发生电脱氧、直接生成最终产品物相,过程中未检测到独立的金属Cr物相。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔盐电脱氧法论文参考文献
[1].张谦,孙怡.镁橄榄石熔盐电脱氧制备锂离子电池负极材料[J].广东化工.2018
[2].刘政伟.熔盐电脱氧法制备金属铬及镍铬合金[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2017
[3].朱靖,戴磊,曹吉林,王岭.熔盐电脱氧法制备金属间化合物研究进展[J].稀有金属与硬质合金.2016
[4].胡玲.熔盐电脱氧法制备钛钨合金时物质间的相互影响[D].重庆大学.2016
[5].朱靖,曹吉林,王明涌,王岭,戴磊.熔盐电脱氧法制备ZrCr_2储氢合金的研究[J].人工晶体学报.2016
[6].王斌,刘奎仁,杜金晶,朱军,李林波.V-Ti-Fe储氢合金的熔盐电脱氧过程研究[J].稀有金属与硬质合金.2015
[7].王汝佳.熔盐电脱氧法制备钛铝合金的研究[D].东北大学.2015
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