B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣活性的研究

研究了B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣的活性与组成和结构的关系。在限定10％≤B_2O_3≤30％,10％≤SiO_2≤30％,MgO≤60％范围内,MgO的含量和熔体固化过程玻璃体的形成是影响富硼渣活性的关键因素。

钼基金属陶瓷热电偶保护管的研究

采用粉未冶金工艺,研制出三种金属陶瓷热电偶保护管:MCPT-4型(Mo-Al_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2)在高温盐浴炉中使用寿命超过 1 400 h,MCPT-6 型(Mo-Cr-Al_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2-MgO)在铜液中使用寿命不低于 1 000 h,MCPT-3型(Mo-MgO-Cr_2O_3)多孔管,在LD转炉中可连续使用 121炉。详细地探讨了钼基金属陶瓷材料在铁、钢、渣、铜与铜合金、BaCl_2 熔盐等高温熔体及空气中的腐蚀行为。研究结果为现场正确合理使用提供理论依据。

冰晶石-氟化铝二元系相平衡研究

采用差热分析(DTA)和淬冷技术,结合X衍射(XRD)及偏光显微镜物相分析,系统地研究了Na_3AlF_6-AIF_3二元系相图,结果表明该二元系含有亚冰晶石(Na_5Al_3F_(14))与单冰晶石(NaAlF_4)两个非同分化合物,前者是Na_3AlF_6与液相735℃下的包晶产物;后者是AlF_3与液相707℃下的包晶产物,仅在550—707℃温度范围内存在。Na_5Al_3F_(14)与NaAlF_4在37.5wt％AlF_3处形成共晶,共晶温度690℃。

钼基金属陶瓷在空气中的高温氧化行为及防护

试验研究三种钼基金属陶瓷材料在空气中的高温氧化行为及防护的可能性。由于陶瓷相的保护作用,使钼基金属陶瓷的高温抗氧化性能远优于纯钼;MCPT-3 型样品的氧化产物与陶瓷相反应生成保护膜,在1150℃以下具有良好的保护作用;MCPT-4 与 MCPT-6 型的氧化产物不能与陶瓷相形成保护膜,高温抗氧化性能差,采用涂层处理,防氧化效果显著,在无热冲击的情况下,该涂层至 1200℃ 仍具有保护作用。

CaCO_3在CaCO_3-CuO和CaCO_3-Bi_2O_3体系中的分解动力学

用恒温热重法研究了CaCO_3在CaCO_3-CuO和CaCO_3-Bi_2O_3体系中的分解动力学,求出CaCO_3的分解方程式。实验结果表明:在上述两体系中,CaCO_3的表观分解活化能均为120 kJ·mol^(-I),并初步分析了CaCO_3的分解机理。

SiO_2-B_2O_3二元系熔渣中组元的活度

以铜作为熔剂,石墨作为还原剂,用“渣-金”化学平衡法,在1500℃和1550℃下测定了SiO_2-B_2O_3二元熔渣中SiO_2的活度,并采用Gibbs-Duhem积分法求得了该二元熔渣中B_2O_3的活度。此外,通过“渣-金”平衡实验,得到了Cu-Si合金中Si的活度和活度系数。

碳酸稀土在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解度

用过饱和平衡法测定了碳酸稀土在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解度。考查了熔体温度等因素对溶解度的影响,得出了溶解度与碳酸稀土的焙烧温度、焙烧时间、氧化铝含量及熔体分子比之间的回归方程,并就碳酸稀土的热分解产物在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解机理进行了探讨。

Fe-C-Si三元系熔体热力学

用银浴法在1450℃测定了两组Fe-C-Si合金熔体的等活度(α_(Si))数据,由此计算了活度交互作用系数ε_(Si)~C,ρ_(Si)~C及ρ_(Si)^(Si,C);用Gibbs-Duhem方程积分计算了Fe-C-Si三元熔体的碳的活度系数lnγ_C。

γNaF·AlF_3-Al_2O_3-Ceo_2系熔体中CeO_2的活度

利用ZrO_2(+MgO)固体电解质组成氧桥式浓差电池并测得了在不同温度与熔体组成的电池的电动势。由电动势数据进一步求出了熔体中CeO_2活度与各种因素关系的回归方程。讨论了各因素对CeO_2活度的影响。指出CeO_2活度随熔体中CeO_2和Al_2O_3含量的增加而加大,随温度升高略有减小,冰晶石比对它的影响不大。为考查各因素的交互作用,绘制了CeO_2活度的等值图。

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。

高MgO含量富硼渣熔体粘度的测定

用化学试剂氧化物配制合成 B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO 系高 MgO含量的富硼渣,利用 ZC-1600 型高温综合测试仪,用内柱体旋转法测定其粘度及熔化性温度,高MgO 含量富硼渣熔体粘度随温度的变化显著,B_2O_3 在渣系中起到助熔剂及降低粘度作用,采用高炉冶炼时炉温应保持 1 500℃左右。

铝电解槽废旧阴极炭块的结构和组成

通过X光衍射、显微结构、红外光谱等测试方法,对铝电解槽废旧阴极炭块的物质组成和结构进行了分析。X光衍射结果表明,废旧阴极炭块中浸入的电解质主要为氟化钠、冰晶石等氟盐和氧化铝,其中的炭具有较高的石墨化程度。通过偏光和透光显微镜分析发现,电解质主要在炭块的裂缝和孔洞中结晶析出,与炭有清晰的界面。通过破碎可以实现解离,为其综合利用提供了依据。

熔融NaCl结构和热力学性质的分子动力学模拟

用分子动力学计算机模拟方法对熔融氯化钠结构和热力学性质进行模拟研究。计算了熔体的势能、动能、维里值、温度、压力等热力学性质和偏径向分布函数、偏结构系数,利用所得结果计算了有关的热力学量,讨论了熔体的局部微观结构。计算结果表明:熔体只存在近程有序,熔体存在松弛过程,Na^+和Cl^-的扩散系数分别为1.187×10^(-4)cm^2/S,1.03×10^(-4)cm^2/S。

硼铁矿石固相还原动力学

用热重法研究了硼铁矿石氢气还原动力学。氢气流量600ml/min,温度600～1000℃。实验结果表明,矿石结构、孔隙度和颗粒的大小对还原率有明显的影响。单一方向还原实验表明,气体在产物层孔隙的扩散对还原速度影响显著,是还原的控制步骤。将实验数据用TURK-DOGAN内扩散速度方程处理,求出H_2-H_2O气体在产物层孔隙中有效扩散系数D_o值随还原温度下降而明显减小。

稀土钙钛矿型催化剂的研究

应用混合法、络合法合成了LaCoO_3,LaMnO_3,La_2Cu_(0.9)Zr_(0.1)O_4,考察了它们对CO的催化氧化活性,发现氧化活性顺序为:LaCoO_3(络合法)>LaCoO_3(混合法)>>LaMnO_3(混合法)>La_2Cu_(0.9)Zr_(0.1)O_4(混合法)。同时发现预氧化能提高LaCoO_3的高温氧化活性,预还原能提高LaCoO_3的低温氧化活性。在实验室模拟汽车尾气条件下LaCoO_3具有优良的CO氧化活性,起燃温度T_(50％)=227℃。

ZrO_2在Na_3AlF_6熔体中的铝热还原

研究了Na_3AlF_6-ZrO_2系相图,还原过程和ZrO_2在此熔体中的电化学行为。结果表明,此体系为简单的二元共晶系,当温度为960℃时,还原反应迅速,浓度可达2.5wt％。

Nd_(1.1)Fe_4B_4和Nd_2Fe_(14)B的标准生成自由能

Nd-Fe-B合金是迄今为止所发现的具有最大磁能积的永磁材料,目前关于Nd-Fe-B体系的磁学性质、晶体结构及相图已有多篇文献报道。但是,该体系中两个最重要的化合物Nd_(1.1)Fe_4B_4和Nd_2Fe_(14)B的标准生成自由能还没有文献报道。本文报道了用CaF_2单晶为固体电解质构成原电池,对Nd_(1.1)Fe_4B_4和Nd_2Fe_(14)B的标准生成自由能进行测定的结果。

钙传感法对铁液中溶解态钙活度的研究

用直接合成法制备了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质,在10^(-2)～1 MHz 频率范围内,于 1073～1523 K 温度区间测定了电解质的阻抗谱,并计算得到电导率,其数量级为 10^(-6) ～10^(-5)Ω^(-1)·cm^(-1)。用Caβ″-Al_2O_3 作为固体电解质,以Sn-Ca 合金为参比电极,组装成电池 Mo|Sn-Ca|Caβ″-Al_2O_3|[Ca]_(Fe)|Mo(ZrO_2),于 1833 K 温度下测定了纯铁液中溶解态钙的活度,证明该种固体电解质有希望用于直接测定钙的活度。

铝电解阴极附近的离子分布及阴极放电过程

对铝电解阴极附近络离子的稳定性及离子分布进行了研究。认为络离子在电极双电层区域内越靠近电极其稳定性越低;各种离子(团)在电极附近均呈指数分布,从而说明了铝电解阴极直接放电的离子是Al_(3+)单体而不是AlF_6^(3-)等络离子。

Caβ″-Al_2O_3的制备、性质及在氧传感器中的应用

以 CaCO_3·MgCO_3和Al_2O_3 为原料,用等静压方法成型,经高温烧结,制备出了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质管,用复阻抗法测量了Caβ″-Al_2O_3 在 840～1184 K 温度范围内的离子电导率,结果表明,电导率的对数和温度的倒数之间呈直线关系,电导激活能为 38.93 kJ/mol。用Caβ″-Al_2O_3 作固体电解质组成氧传感器,成功地测量了 1723 K 的碳饱和铁液的低氧活度。