氟化物熔盐共电沉积制备Gd-Mg中间合金研究

以混合Gd2O3-MgO为原料,在GdF3-LiF-BaF2-CaF2氟化物熔盐体系中研究一步法共电沉积制备了Gd-Mg中间合金,探讨了电解质成分、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)、电解温度等对电流效率的影响.研究表明,共电沉积得Gd-Mg中间合金以GdMg相存在,成分均匀;随电解质成分GdF3含量、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)、电解温度、电流密度的提高,电流效率均先升后降;当电解质GdF3含量为85wt%、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)为86wt%、电解温度为1 050℃、体电流密度0.10 A/cm3时,电流效率最高达到80%.

氟化物熔盐体系中Mg^(2+)和B^(3+)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。

氟化物熔盐的制备及其应用进展

氟化物熔盐具有高温稳定性好、热导率高、比热容大、电化学窗口宽、饱和蒸汽压低和中子吸收截面小等一系列优点,是一种具有广阔应用前景的重要功能材料。本文介绍了氟化物熔盐的典型制备及净化方法(如真空除水法、氟氢化铵法、H_2-HF净化法、电化学净化法、添加还原剂法),分析了不同方法去除熔盐中杂质离子的作用机制和技术特点。总结了氟化物熔盐在核能、冶金、功能材料制备、先进储能介质、表面处理技术、电子化学品、精细化工及熔盐电池材料等领域的应用及最新进展。突出了氟化物熔盐作为核反应堆冷却剂、熔盐电解质、高温储能材料及反应介质等方面的应用优势。指出了氟化物熔盐在制备及应用过程中存在的问题及发展趋势,并就其发展前景进行了展望。文章指出开展氟化物熔盐制备与纯化机制研究、探索氟化物熔盐净化过程中杂质的存在形式与迁移规律、阐明氟化物熔盐制备与净化机理、发展新的熔盐净化方法以减小熔盐的腐蚀性和降低成本对熔盐的工业化生产和应用至关重要。

氟化物熔盐体系中电解制备镁-钕中间合金

介绍了在氟化物熔盐体系中通过电解制备镁钕中间合金的新方法。通过控制熔盐的成份、电解温度、阴极电流密度、加料速度制得的Mg-Nd中间合金、质量理想、工艺合理,生产成本较低。

稀土氟化物熔盐的电化学研究

本文讨论的是电解法生产稀土金属的基本研究工作。以氟化物熔盐和稀土氧化物为原料，根据电化学反应类型。临界电流密度及熔盐熔点设计电解槽。我们测定了极化曲线和电解质熔点，并讨论了稀土氧化物和氟化物熔盐的电化学反应，确定了过程中的析氧，析氟反应，稀土金属及合金的电溶积。金属铈在８９０℃熔盐中阳极临界电流密度９Ａ／ｃｍ＾２。钕在９２０℃阳极临界电流密度为１．６Ａ／ｃｍ＾２。

电解CeO_2氟化物熔盐体系的研究

将不同配比的Ce F3,Li F和Ce O2混合物料放入马弗炉中进行高温熔融,然后急冷、研磨处理。采用X射线衍射(XRD)、TG-DSC对所得样品的组分、初晶温度、挥发损失进行分析和表征。结果表明:Li F的添加使Ce F3的晶格产生畸变,与此同时有少量新的物质生成;在实验中所选的最佳二元体系Ce F3,Li F物料质量配比为1#(85.5∶14.5),该样品可溶解5%的Ce O2,同时初晶温度最低为910℃,为氟化物熔盐体系Ce O2电解提供参考。

氟化物熔盐中快速电脱氧制备金属钒及其机理

以偏钒酸铵为原料,采用"煤气还原+原位烧结"工艺制备高活性V_2O_3阴极片,在氟化物体系熔盐中实现了快速电脱氧制备金属钒,并通过测定循环伏安曲线结合恒电位电解实验,研究了电解过程的反应机理。结果表明:V_2O_3在氟化物熔盐中可实现快速电脱氧,电解4 h后所得金属钒的氧含量降至0.218%(质量分数,下同);V_2O_3阴极电脱氧产生的O^(2-)在脱氧反应区可原位生成铝氧氟络合离子并进一步产生金属铝,从而引发阴极的铝热还原反应,导致V_2O_3熔盐电脱氧过程同时存在直接电还原反应和铝热还原反应,其中后者起着关键的加速作用;在熔盐中添加适量Al_2O_3可强化V_2O_3电脱氧过程,在其他条件不变的情况下电脱氧时间可缩短至3 h。

韩丹企业签署熔盐堆研发合作备忘录

【丹麦西博格公司网站2024年5月28日报道】2024年5月27日,韩国原子能研究所(KAERI)与丹麦西博格公司(Seaborg)签署谅解备忘录,未来将开展熔盐堆技术研发合作。西博格正在研发用于建设浮动核电厂的10万千瓦氟化物熔盐堆CMSR,并已与多家韩国企业签署合作协议。2024年3月,西博格、韩国电力核燃料公司(KNF)和GS工程建设公司(GSE&C)签署谅解备忘录,将联合开展CMSR燃料盐生产可行性研究。2022年4月,西博格、韩国水电核电公司(KHNP)和韩国三星重工集团(SHI)签署合作协议,将基于CMSR建设装机容量20万至80万千瓦的浮动核电厂。

YF_3-LiF熔盐体系中氧化物电解共沉积钇镁合金的阴极过程研究

采用循环伏安法分别以钨丝和铂丝为参比和工作电极,光谱纯石墨棒为辅助电极,在820℃下研究了添加Y2O3和MgO的YF3-LiF熔盐体系中Y3+和Mg2+在钨电极上的电化学还原过程。结果表明:Y3+和Mg2+的析出是可逆的简单电荷传递反应,且过程受扩散控制。其反应分别为:Mg2++2e→Mg;Y3++3e→Y。随着混合氧化物中Y2O3比例的增大,Y的析出电位向正方向移动,Mg的析出电位向负方向移动,两者的析出电位差减小,当Y2O3∶MgO=4∶1时钇离子和镁离子共放电析出。

韩丹企业研究建设熔盐堆核燃料生产设施可行性

【丹麦西博格公司网站2023年6月19日报道】丹麦西博格公司(Seaborg)2023年6月19日宣布,已与韩国电力核燃料公司(KNF)和GS工程建设公司(GS E&C)签署谅解备忘录,将共同研究在韩国建设一座氟化物熔盐堆核燃料生产设施的可行性。

美企选定熔盐微堆MSNB制造商

【美通社美国田纳西州布伦特伍德2023年5月11日电】美国MicroNuclear公司近期选择普立尔技术公司(PremierTechnology)作为其微型熔盐堆MSNB的制造商。MSNB是一种氟化物熔盐堆,熔盐和燃料基于自然循环在反应堆环路中流动,没有设置泵和阀门。该堆结构紧凑,可在工厂制造,并运至厂区安装,在运行10年后可进行反应堆整体更换。

丹企熔盐堆CMSR改用低浓铀燃料

【本刊2023年8月综合报道】2023年7月,丹麦西博格公司(Seaborg)宣布,紧凑型熔盐堆(CMSR)将改用低浓铀燃料,并与挪威企业签署关于CMSR建设的协议。CMSR是10万千瓦氟化物熔盐堆,运行寿期24年,用于建设浮动核电厂。西博格7月4日宣布,CMSR将从使用高丰度低浓铀燃料转为使用低浓铀燃料,原因是高丰度低浓铀存在供应风险,无法按计划满足首座核电厂需求。该反应堆使用的慢化剂将从氢氧化钠改为石墨。

氧化钪在nNaF·AlF_3ScF_3熔盐体系中的溶解

通过三因子三水平正交实验设计， 研究了Ｓｃ２Ｏ３ 在ｎＮａＦ·ＡｌＦ３ＳｃＦ３ 熔盐体系中的溶解度与熔盐成分及温度的关系。结果表明， 冰晶石的分子比与ＳｃＦ３ 的含量是影响溶解度的主要因素，ＳｃＦ３ 含量的增加与分子比的降低有利于Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解。随温度的升高，Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解度增大， 但温度影响显著性相对较小。在冰晶石分子比为２ ．１ 、ＳｃＦ３ 含量９ ％ 时，Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解度可达５ ％ 以上。

LiF─NaF─K2TiF6熔盐中Ti（Ⅳ）的电化学还原

用循环伏安法和卷积技术研究了ＬｉＦ－ＮａＦ低共熔体中，以Ｋ２ＴｉＦ６形式加入的Ｔｉ（Ⅳ）在铂电极上阴极还原机理，计算了各还原步骤所传递的电子数。结果表明，Ｔｉ（Ⅳ）的电化学还原机理为耦联均相歧化反应的三步骤电荷传递反应。

陶瓷材料在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究

为开发氟化物熔盐传热蓄热载体材料,将NbN、VC、WB和MoC陶瓷浸渍在850℃的LiF-NaF-KF熔盐中100h,采用理论计算、腐蚀率及扫描电镜等技术对材料腐蚀行为进行研究。研究发现,陶瓷材料耐氟化物熔盐腐蚀能力可根据其与F2(g)反应的△G来判断,其中△G值越大,材料耐腐蚀性能强。陶瓷材料耐熔盐腐蚀性依次为MoC>VC>NbN>WB,其腐蚀机理主要是陶瓷与分解产生的小分子发生氟化反应。MoC腐蚀率最小仅为0.26um,其作为高温氟化物熔盐载体材料有望获得广泛应用。

熔盐电解法制备镁稀土合金的现状及展望

熔盐电解法是一种高效制备镁稀土合金的方法,工艺流程简便易于连续生产,而且制备的镁稀土合金成分均匀,不偏析。不同稀土元素的熔盐体系也有所区别,重稀土元素一般采用氧化物电解法,而轻稀土元素则采用氯化物电解法。针对以上不同的电解方法,本文从电解原料、电解槽结构、电极过程、电解工艺、尾气处理等多方面详细阐述了制备镁稀土合金的现状,并对电解法制备镁稀土合金的未来提出发展方向。

熔盐堆中结构材料的腐蚀研究

本文针对第四代先进核能系统熔盐堆用结构材料的腐蚀问题背景,从材料的发展,氟盐腐蚀的特点、驱动力和控制机制等几方面综述了合金结构材料在高温氟化物熔盐中的腐蚀研究进展。镍基合金在氟盐中的主要腐蚀机制是合金中的活性元素Cr的选择性溶解。根据驱动力,可以将腐蚀分为四种类型:本征腐蚀,杂质腐蚀,温差腐蚀和异质材料腐蚀。结合钍基熔盐核能系统的运行环境和特点,对钍基熔盐核能系统特有的七大腐蚀问题进行了论述,介绍了我国在熔盐堆结构材料腐蚀研究领域取得的进展。

高温氟化盐对熔盐堆用材料的腐蚀行为研究进展

氟化物熔盐在熔盐堆(MSR)中可用作为核燃料载体和冷却剂,其独特热物理化学性质能极大提高MSR的传热效率。但MSR高温和强腐蚀条件对材料的选择使用要求非常苛刻,特别是氟化物熔盐在高温下对结构材料的腐蚀直接关系到MSR的安全运行和使用寿命,成为制约MSR应用发展的关键。本文综述了LiF-NaF-KF(Flinak)和LiF-BeF2(Flibe)熔盐与金属合金材料、碳材料及陶瓷材料腐蚀行为方面的研究进展,对材料在不同条件下腐蚀行为的机理进行了分析。研究发现,应用于MSR的高镍基合金及石墨材料存在着高温腐蚀性及机械性能差等弱点。未来新型高镍基合金、C/C复合材料及新型陶瓷材料(SiC及其复合材料、其他陶瓷材料)有望在氟化物熔盐体系中获得应用,并最终解决MSR用材料的困惑,实现MSR快速工业化发展。

氟盐体系中电解制取铝钪合金的研究

以２７Ｎａ３ＡｌＦ６ＬｉＦＳｃ２Ｏ３熔盐体系作为电解质，采用｛３，２｝单形重心正交试验设计研究了熔盐电解法制取铝钪合金的熔盐各组分对合金钪含量ηＳｃ及电流效率ηｉ的影响，给出了ηＳｃ及ηｉ与熔盐各组分的回归方程。

NOCOLOK铝钎剂研究的进展与延伸

系统地总结了近年来Nocolok钎焊在合成、检测、应用、反应机制、钎焊方法研究的进展后,指出Noeolok钎剂熔化温度太高,只适用于少数铝合金。本文着重评述了Nocolok钎剂的延伸——中温全氟化物铝钎剂研究的进展和展望。