含锌尘泥球团直接还原过程中渣相行为与固结强度关系研究

通过表征不同直接还原温度下碱性含锌尘泥球团外观形貌、物相组成、微观结构及抗压强度变化,并结合FactSage热力学计算,分析了碱性尘泥球团直接还原过程中渣相行为及其对球团固结强度的影响。结果表明,随着还原温度升高,碱性尘泥球团体积先膨胀后收缩,对应抗压强度也先减小后增加,碱性氧化物一直参与球团渣相的形成过程并最终形成复杂的含钙化合物渣相。固相反应是渣相形成的基础,其中间产物Ca₂SiO₄良好的固溶性促进了钙铁和钙镁低熔点物相的固相生成,铁氧化物的初步还原产物FeO有利于液相生成,促进球团中物相的迁移和重新排列,球团体积收缩,强度明显提高。     

Ni-Ga二元系的热力学计算

采用CALPHAD技术评估了Ni-Ga二元系的相图和热力学性质.用双亚晶格模型描述2个有序相(L1 2-Ni3Ga和B2-NiGa)的热力学行为,并在优化过程中考虑了fc-(Ni)和LI2-Ni3Ga相的有序-无序转变.溶液相(液相、fcc-(Ni)固溶体)的热力学模型采用Redlich-Kister方程,其余5个中间化合物被视为整比化合物.     

钨及其伴生元素氧化物氯化过程的热力学探讨

根据现有热力学致据,运用共同平衡原理,对钨及其主要伴生元素氧化物的氯化过程进行了热力学探讨,绘制了这些元素的 Me-O-Cl 系的热力学平衡图。利用这些图可知一定温度下在不同氯位和氧位时系统中稳定的化合物的形态、各种氯化反应进行的可能性及所需的热力学条件、以及当生成的氯化物及氧氯化物均为气态时,气相成分与系统中氯位氧位的关系,并进一步运用这些图综合分析了对复杂钨精矿进行选择性氯化使钨与某些伴生元素分离的可能性。     

Be—Cr二元体系热力学优化

在评估现有文献实验相图数据的基础上,采用Calphad技术优化和计算了Be--Cr二元合金体系平衡相图.液相和端际固溶体相采用替换式溶体溶液模型,化学计量比中间化合物CrBe2和CrBe12采用Neumann--Kopp规则描述它们的热力学函数.利用优化所得的热力学参数计算相图,结果能很好地解释大部分实验数据.本工作还采用Miedema模型估算了中间化合物CrBe2和CrBe12的摩尔生成焓,并与热力学计算值比较,所得结果符合良好.     

地壳岩石的失水熔融实验

以岩石粉末试样的熔融实验为基础的Ｑ－Ａｂ－Ｏｒ－Ａｎ－Ｈ２Ｏ体系的相关系表明,地壳岩石的熔融作用遵循矿物相消失所制约的固－液相平衡规律。然而,地壳岩石块状样品开放体系的熔融作用,其熔融机制、矿物相转变、初熔液相成分、残余固相等方面,均与地壳岩石封闭体系的熔融作用,有很大差别。石英闪长岩开放体系的熔融实验表明,岩石的熔融首先从含水矿物的脱水熔融开始,从而熔体成分由基性逐渐转变为中酸性,残余固相趋于超     

"活度"质疑

为研究二元系溶液中组元摩尔分数和气相中蒸气压的规律,考察了48个化合物在熔点固液相变的熔化熵变,发现相变时没有发生显著的化合物分解.在假设二元系溶液中存在化合物分子的情况下,组元在全浓度范围符合拉乌尔定律,不存在Lewis定义的"活度";通过与Mg-Si、In-Sb和Fe-Mn三个二元系实测活度结果对比,证实了计算的平衡摩尔分数即为活度值,二元金属熔体不存在所谓"活度"的观点.推导了在二元系金属熔体存在一个金属间化合物条件下平衡的摩尔分数的通用公式,以及相应的A2B或AB型金属间化合物的一般公式.将二元系溶液划分为大于纯组元熔点的温度、小于纯组元熔点温度但高于液相线和低于液相线的三个区间,提出了适应不同区间的广义拉乌尔定律的关系式.     

固相Ni在含Fe液相Zn中的溶解行为

利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析研究了固相Ni在450℃静止的含Fe液相Zn中的溶解行为,并利用自然对流下的质量传输准数方程和考虑金属间化合物层形成的溶解速率模型,分析了固相Ni在含Fe液相Zn中的溶解速率控制机制.结果表明:固相Ni浸入含Fe液相Zn中会形成与纯液相Zn中相似的γ-Ni2Zn5和δ-NiZn8相层;但由于液相中含Fe,合金层外一定区域内有Γ2-Fe5Zn6Ni89粒子生成;Ni在不饱和Fe液相Zn中的溶解速率控制步骤与在纯液相Zn中相同,为界面反应和合金相层中的扩散速率所控制,而Ni在过饱和Fe液相Zn中溶解的主要控制机制是溶质Ni原子通过液相Zn中浓度边界层的扩散.说明液相Zn中所含的Fe加速了Ni的溶解.     

MoO_2-Mo系热力学性质的气态平衡法研究

本文使用自行设计的热重装置对MoO_2-Mo系中间氧化物热力学稳定性及金属-氧化物平衡作了H_2O/H_2气氛下气态平衡法的研究。在P_(H_2O)/P_(H_2)从0.123到0.507,温度由625至912℃范围内直接测定了反应1/2MoO_2 H_2=1/2Mo H_2O(g)的平衡常数。平衡常数K_p与绝对温度T之间的关系可表达为方程:lgK_p=1.612(2257.7/T)。实验表明,Mo_3O,MoO和Mo_2O_3等中间氧化物在本研究的温度和氧压范围内不能作为热力学稳定相存在。     

中国古代铅锡焊料的分析

用金相显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析仪、X射线衍射分析仪对江苏淮阴高庄战国墓及四川绵阳石塘乡东汉墓出土的四件焊料样品进行检测分析.结果表明,焊料为锡铅二元合金.其中从一件铜器腿中发现的游离焊料,铅的平均质量分数为68.1%,锡21.4%,组织由铅锡α相和β相组成.而在与两件铜器上焊接点接触的焊料,不仅含有锡、铅,还含铜,铜的质量分数分别为1.6%和3.8%.在铜器与焊料接触点截面样品上,有铜锡η相(Cu6Sn5)由焊料与青铜本体相接触的界面向焊料深入,呈一个个相连的小扇贝形凸起状.在焊料基体上也存在块状η相.其生成原因是在焊接时熔化成液相的铅锡焊料与基材青铜接触,基材中的铜溶解在熔融的焊料中与锡发生反应,在界面处和焊料内部生成铜锡金属间化合物.     

硫酸溶液内铅电极上阳极氧化膜生长过程机理的研究

本文研究了30%H_2SO_4溶液中铅电极上阳极氧化膜生长过程的机理.实验表明(?)PbO 的生长大体符合d∝i~(1/2)规律,而PbSO_4与PbO 复合层的生长则对此扩散控制机理符合得相当好.本实验所用的“极化—还原”现场测定法用于定量研究铅电极在阳极极化过程中生成的氧化铅及硫酸铅有很大优点.     

SnF2标准生成Gibbs自由能的测定

采用LaF3单晶(掺杂)作为固体电解质,在多次抽空充氩气的操作箱内,将Pb,Sn磨细过筛,按照4∶1的比例分别将Pb,PbF2,Sn,SnF2混合并压成片·Pb PbF2为参比电极,Sn SnF2为工作电极,银丝为电极引线组成工作电池·电池的结构为:(+)Ag|Pb,PbF2|LaF3单晶(掺杂)|Sn,SnF2|Ag(-)·用高阻数字电压表准确测定了电池在293 15～353 15K范围内的电动势·以两种PbF2标准生成Gibbs自由能数据和电池电动势为基础,计算得到SnF2标准生成自由能同温度的关系·电池电动势测量的实验误差远远小于PbF2标准生成Gibbs自由能数据中所给定的误差,采用两...     

中低品位铝土矿石灰拜耳法溶出的研究

对铝硅比为5.36的一水硬铝石型铝土矿进行了常规拜耳法和石灰拜耳法的溶出对比研究,主要分析了石灰添加量和预脱硅对铝土矿溶出赤泥成分的影响.结果表明,随着石灰添加量的增加,溶出赤泥的铝硅比呈明显的线性上升趋势,而钠硅比则呈下降趋势,且钙硅比小于2.0时,钠硅比呈近似直线迅速下降,当钙硅比大于2.0时,钠硅比变化逐渐变缓;石灰拜耳法溶出赤泥物相主要以水合铝硅酸钙为主,而常规拜耳法溶出赤泥主要以水合铝硅酸钠为主.预脱硅4 h可使溶出赤泥铝硅比从1.53降低到1.43,钙硅比可从0.28降低到0.24.     

纳米Zn2SnO4的水热合成及电化学性能

以SnCl4·5H2O,ZnCl2和N2H4·H2O为原料,用水热法制备Zn2SnO4纳米粉体.利用XRD,TEM和循环伏安等测试手段研究Zn2SnO4材料的结构、形貌及电化学性能.结果表明,当原料配比n(Zn)∶n(Sn)∶n(N2H4.H2O)=2∶1∶8时,180℃下水热合成24 h,得到晶型发育良好的纯相Zn2SnO4纳米材料.其首次放电和充电容量分别为1 634和709.7 mA.h/g,循环30次之后放电容量为483.7 mA.h/g,表现出较好的电化学性能.     

难处理金矿细菌氧化工艺中和水的成分分析

通过对中和水及结晶物进行的化学分析和X射线粉晶分析,查明中和水中含有大量的Mg,K,Na,Ca物质;其结晶物主要是硫酸盐:MgSO4·3H2O,MgSO4·4H2O,MgSO4·1 25H2O及CaSO4·2H2O·这些大量的镁和钙来源有:①细菌氧化工艺中使用的金矿中矿物成分复杂,其中含镁、含钙的碳酸盐、硅酸盐矿物较多,工艺过程中部分进入溶液,并积累起来·②用石灰进行中和时,中和后剩余的钙,停留在溶液中·中和水在复用返回细菌氧化流程时,由于镁、钙的浓度过高,会以硫酸盐形式结晶析出,造成水路堵塞,同时高浓度的镁会抑制浸矿细菌的生长,对工艺带来不利的影响·     

不同离子对氧化锌晶体形貌的影响

以不同Zn盐Zn(CH3COO)2.2H2O,ZnCl2,ZnSO4.7H2O,Zn(NO3)2.6H2O与不同碱NaOH,KOH为原料,制得Zn(OH)42-前驱溶液,使之在水热环境下分解,生成ZnO晶体.产物通过全自动X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,扫描电子显微镜(SEM)观测ZnO晶体的形貌和大小.170℃,溶液中的阴离子CH3COO-,SO42-,NO3-,Cl-分别与Na+构成干扰离子对,伴随着晶体生长12 h,晶体成长为片球集状、极性生长明显的花状、极性生长不明显的花状、小尺寸花状ZnO晶体;140℃,溶液中阳离子Na+,K+分别与CH3COO-作为离子对,干扰晶体生长,12 ...     

烧结矿粘结相的熔化特性

以高碱度烧结矿中的铁酸盐粘结相为研究对象,考察了粘结相的熔化特性随粘结相组成的变化规律.通过试验探讨了不同nCaO∶nFe2O3以及不同的w(Mg),w(MgO2),w(SiO2)和w(Al2O3)铁酸盐粘结相的熔化特性.结果表明,nCaO∶nFe2O3=1∶1时,粘结相的熔化温度最低,熔化时间最短;添加MgO粘结相的熔化温度升高,熔化时间变长;当w(SiO2)或w(Al2O3)为3%时,粘结相的熔化温度最低,熔化最快.     

低温固相反应合成NiFe2O4尖晶石纳米粉

以FeSO4.7H2O,NiSO4.6H2O和NaOH为原料,NaCl为分散剂,在室温下充分研磨反应制备前驱体,然后将前驱体进行煅烧得到NiFe2O4尖晶石纳米粉.重点研究了分散剂含量、煅烧温度和保温时间对粉体粒度和形貌的影响.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物进行表征.结果表明:添加20%(质量分数)NaCl制得的前驱体在800℃下煅烧1.5h得到的纳米粉分布均匀,颗粒呈球形并且晶型完整单一,平均粒径约为75nm.     

化学溶液法合成La0.5Sr0.5TiO3导电薄膜的研究

采用化学溶液沉积法制备了La0.5Sr0.5Ti O3(LSTO)外延薄膜作为第二代高温超导带材YBCO涂层导体的缓冲层.以乙酸镧、碳酸锶和钛酸丁酯为前驱物,配制了La离子浓度为0.14 mol/L的前驱液,经旋转涂覆和适当的热处理制得LSTO薄膜.对薄膜前驱粉末进行了热重与差热分析,确定了LSTO的合成过程.X射线衍射分析表明,在840,890℃恒温60 min的热处理后样品薄膜为单相的LSTO,具有明显的(100)择优生长取向,缓慢升温更有利于LSTO薄膜的结晶.扫描电镜结果表明:LSTO薄膜表面光滑致密,采用四探针法测得薄膜电阻率约为1×10-2Ω.cm.这种方法制取的LSTO薄膜电阻率小,外延性好,可作为YBCO涂层导体的导电缓冲层.     

垃圾焚烧灰渣熔融处理重金属氯化-挥发反应分析

热力学分析表明,在800~1 000℃的较低温度区,以NaCl作为氯化剂,与垃圾焚烧灰渣熔融处理炉内气相中的SO3及H2O进行反应,生成硫酸盐Na2SO4,可以使重金属氯化-挥发所需氯源HCl的放出反应得以积极进行.此外,添加Al2O3于Na2O-SiO2熔渣相中,Na2O的活度得到很大程度的降低,从而促进熔融盐相中所生成的Na2SO4于炉内高温区的再分解反应,这不仅释放出炉内低温区重金属氯化-挥发反应所需的SO3,还可得到具有高化学稳定性的熔融残渣.     

铝合金表面高耐磨自润滑硬质阳极氧化膜的制备

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加0,5,15和25mL/L的PTFE乳液,在2024铝合金表面制备了PTFE复合硬质Al2O3氧化膜.利用扫描电镜、硬度计和摩擦磨损试验机等手段,对制备氧化膜的组织结构与性能及其复合机理进行了研究.结果表明:随着PTFE添加量的增加,氧化膜的厚度由没有添加PTFE样品的42μm增加到了51μm;硬度呈现先增加后降低的趋势,硬度最高为417HV.当PTFE乳液的添加量为25mL/L时,磨损时的失重量为7mg,是没有添加PTFE颗粒样品的三分之一.磨损时复合在氧化膜中的PTFE与对摩擦件接触时可形成润滑膜层,在保持高硬度的同时降低了摩擦系数,提高了膜的耐磨和自润滑性能.