NEU-1月壤仿真样在冰晶石熔盐中的溶解行为

熔盐电解法是原位利用月壤制备氧气的可行路径,研究月壤在熔盐中的溶解行为具有重要意义。本文采用等温饱和法研究NEU-1月壤仿真样在冰晶石熔盐体系中的溶解能力,并对冷却后熔盐样品进行XRD与SEM-EDS分析。结果表明:NEU-1月壤仿真样的溶解平衡时间为2 h。在过热度5℃、分子比2.2的冰晶石熔盐中,NEU-1月壤仿真样的溶解度为27.88%,溶解后的饱和溶液中Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、TFe、TiO_(2)等氧化物的质量分数分别为4.99%、13.60%、0.55%和0.75%。随着过热度和分子比升高,NEU-1月壤仿真样的溶解度降低。熔盐上清液急冷后的主要物相为Na_(3)AlF_(6)、SiO_(2)、Al_(2)O_(3),熔盐底部冷却后所得黑色物质的主要物相主要为Fe_(3)O_(4)、CaF_(2)、MgSiO_(3)、NaAlSiO_(4)。NEU-1月壤仿真样的溶解过程主要以化学溶解为主,其机理是复合氧化物在氟离子作用下分解为简单氧化物。

LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)熔盐及Ni-Yb合金粘度性质研究

在熔盐电解制备Ni-Yb合金过程中,掌握LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)熔融盐体系的粘度性质是优化系统和结构解析的关键之一。本文采用等温饱和法确定Yb_(2)O_(3)溶解度,利用旋转法测定温度1173~1473 K范围内LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)体系粘度并分析其变化规律,确定其计算模型,通过优化的数学模型估算Ni-Yb合金的粘度值,并确定与LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)体系匹配性;结果表明:1173~1473 K范围内Yb_(2)O_(3)在LiF-YbF_(3)中的溶解度约为2.5%~3.05%;随温度升高,LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)体系的粘度非线性降低;随Yb_(2)O_(3)的浓度提高,LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)体系的粘度非线性升高;不同配比的熔融Yb-Ni合金粘度均小于LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)熔盐体系的平均粘度(2.2 m Pa·s);当Yb含量为80%或0~10%(摩尔分数)范围内的Yb-Ni合金的粘度值较低,液态合金容易与LiF-YbF_(3)-Yb_(2)O_(3)熔盐分离。

Yb_2O_3在LiF-CaF_2熔盐中的溶解度研究

氟盐体系是熔盐电解稀土氧化物制备稀土金属及其合金的较好体系。为了明晰Yb_2O_3在氟盐体系(LiF-CaF_2)熔盐中的溶解规律。采用等温饱和法测定Yb_2O_3在LiF-CaF_2熔盐中的溶解度的变化规律,通过X射线衍射(XRD)物相初步分析Yb_2O_3在LiF-CaF_2熔盐中的溶解机制。结果表明:在1353 K时, Yb_2O_3在LiF-CaF_2熔盐中溶解达到平衡所需的时间约为2.5 h,在1293～1413 K实验温度范围内, Yb_2O_3的溶解度随温度升高呈线性增长;通过对LiF-CaF_2-Yb_2O_3体系溶解平衡后的水淬、空冷产物进行物相分析,结果表明:Yb_2O_3在LiF-CaF_2熔体中的溶解过程存在物理性的溶解,但氟化过程的溶解仍然是主要溶解形式。