氯化物熔体中铁离子的平衡及其应用

为了更好地了解镁电解中及熔盐氯化中铁的行为,对铁离子在氯化物中的化学平衡作了研究。求出在PcI_3=101.325kPa和实验温度下,反应FeCl_2(熔)+1/2CI_2(气)=FeCI_3(熔)的表观平衡常数K。在P_CI2=0和实验温度下,FeCI_3完全分解。K的测量值与回归方程的预报值很吻合。熔盐体系、氯分压和温度对K值影响较大,总铁浓度的影响稍小一些。在其他条件相同时,体系3的K值最大,这表明,用光卤石作为电解质时,镁电解的电流效率会低一些,而氯化钾含量高时,在熔盐氯化中铁的催化作用较好。     

四氯化钛电解基础研究之二——四氯化钛电解的阴极过程

用极化曲线法研究了四氯化钛电解的阴极过程。找出了工艺试验中电解过程初期电流效率低的主要原因,并用控制阴极电位或带隔膜的小电解对极化曲线的结果作了验证。此外,还利用工艺试验数据作电量平衡估算验证了极化曲线的结果。结果表明,我国四氯化钛电解工艺试验电流效率低的主要原因是现有工艺制度下阴极筐的电位接近或达到钠的析出电位,处于钛与低价钠和钠共同析出的状态。阴极筐外表面析出的低价钠和钠由于反复的二次反应而降低电效约30～40％。其次,低价钛窜出到阳极区进行二次反应的结果,在较正常的操作条件下约降低电效5～15％。试验还表明,没有隔膜的敝口四氯化钛电解,若控制阴极电位在析钛区,也能获得较高的电流效率。     

玛钢水暖件电镀锌

以ＣＴ－２为光亮剂的氯化钾电镀锌在玛钢水暖件上施镀时，其电流效率为９５％，镀层光亮细致，其耐蚀性与低碳钢上的镀锌层相近，证明水暖件原材料的成分及其铸态表面缺陷对电镀锌的质量无显著影响，但电镀锌与热浸锌相比可大大降低锌和能量单耗，降低成本，可用电镀锌来代替现行的热浸锌。     

熔盐电镀.I.电化学成核及其在离子扩散控制下的长大

研究电化学成核和长大可为熔盐电镀找到一些控制镀层质量的方法,对熔盐电镀很重要。 电化学成核和长大是通过电化学反应生成新相的过程,其基本关系过去都是从气—液相变和液—固相变的关系导出的。本文利用两个带电的简单相之间的平衡条件——电化学势相等,导出了电化学成核和长大的基本热力学关系和晶核密度(或成核速度)公式。本文还利用溶液中离子的半球形扩散方程,并考虑成核和长大的特点,导出了恒电势下半球形晶核形成和长大的暂态极化公式。推导过程比过去更加直接明瞭,所得的一些关系比经典理论更加普遍,因而更易于理解。     

熔盐电镀—Ⅱ,钼的电化学成核和长大及其对电镀的影响

本文主要用恒电势法研究了钼晶核的形成和长大的动力学规律及其对电镀的影响。实验证明,在所选盐系、温度及浓度范围内,阴极反应开始阶段的控制步骤是半球形晶核的形成及其在扩散控制下的长大。适当控制影响这一步骤的因素,可以改善镀层质量。增大超电势将使晶核密度迅速增大,有利于获得结晶细致、光滑致密的镀层。在恒电势下,升高温度将使晶核密度增大,对改善镀层有利;而在恒电流下,升高温度则极化减小,晶核密度变小,对电镀不利。无论在恒电势或恒电流下,增大浓度都会使晶核密度变小,晶粒变粗,对电镀不利。     

双极性电解槽中损失电流的分析与计算

本文对双极性电解槽作了比较透彻的分析,提出了表达双极性电解槽的合理,可靠的等效电路,找到了更精确计算损失电流的数学方法,并有初步的实验数据验证。     

非晶态铝锰合金电镀的反应机理

循环伏安法证明，二氯化锰浓度和温度对铝－锰电沉积的影响极显著，在静止的熔盐中，较高的二氯化锰浓度和较低的温度有利于形成单一的非晶铝－锰相。恒电位法研究证明，非晶铝－锰的电沉积时，其成核速度很小，而且具有二维生长的特征，所以缺陷少、性能好。     

四氯化钛熔盐电解基础研究之一——不含钛的某些熔盐体系电化学性质的研究

本文用伏安曲线外推和极化电动势法(断电法和示波器法)对TiCl_4电解试验中采用的三个熔盐体系NaCl-KCl,NaCl-CaCl_2,NaCl-KCl-SrCl_2进行了电化学研究。三个体系中钠析出的反电势大致相同,但NaCl-KCl系对钛离子的溶解和传质能力较好、粘度较小,有利于提高钛离子浓度,减少钠的析出,提高电效。这三个体系中工业级盐的钠析出反电势比化学纯盐的低,而析钠前的阴极电流密度比化学纯的盐高,不利于提高电效和质量,因此盐的预处理化学净化或预电解尤为必要。 本文的研究在国内首次用单相全波整流—示波器法测量反电势。此方法不需中断电解而又无欧姆压降的影响,适宜于对实验室小型电解的监控和研究。     

MgCl_2-NaCl-KCl-CaCl_2熔盐体系中铁离子的电极过程研究

本工作用化学平衡法研究了本熔盐体系中铁离子的存在价态。证明:在P_(c12)→O时,FeCl_3几乎全部分解。在P_(c12)=1atm时,Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)=1.36(700℃)。温度升高,Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)减小。 用循环伏安法研究了铁离子在本熔盐体系中的电极反应的动力学特点。实验证明,阴极反应Fe(Ⅱ) 2e→Fe(O)受离子扩散控制,其表观活化能为12.9±2.4KJ/mol,Fe(Ⅱ)的扩散系数为(4.31±0.79)×10~(-5)cm~2/s。阳极反应Fe(Ⅱ)-e→Fe(Ⅲ)也受离子扩散控制,且其产物Fe(Ⅲ)随即迅速分解。因此,铁离子的交价对电解除铁的电效影响不大。电解除铁的实验室实验证实了上述结果,并找出:镁与铁共同析出是降低除铁电效的主要原因;电解除铁的较好条件为:700℃,阴极电流密度为0.2A/cm~2,阴极区氯分压应尽可能低。在这些条件下,电效可达70％。