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《东北大学》 2006年
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熔盐电脱氧法制备金属Nb及Nb-Ti合金

邓丽琴  
【摘要】:金属铌具有熔点高、耐蚀性好、热中子俘获截面小、导热性能好等特点,是现代科学技术中重要的金属材料。在钢铁、航空、电子工业和低温超导等领域已得到广泛的应用。现有的金属铌和铌基合金制备工艺复杂、成本高、能耗大、污染环境。因此,有必要研究一种流程短、成本低且对环境友好的铌及铌合金制备方法。 本文采用FFC Cambridge Process法,亦称熔盐电脱氧法,在CaCl_2-NaCl熔盐中,以烧结的Nb_2O_5片为阴极、石墨棒为阳极,在3.1V电压下将Nb_2O_5直接还原成金属铌。 研究了烧结温度、烧结时间、电解温度、电解时间、阴极片成型压力、阴极片尺寸和阳极尺寸对电脱氧制各金属铌的影响。实验结果表明,10MPa压力成型、1200℃烧结12小时的阴极片有较好的电化学性能,电解8小时后残余氧含量最低,为1.09%;电脱氧过程中电极反应速率是不均匀的,反应速率随电解时间的延长逐渐下降;阴极产物中残余氧含量随电解温度升高而降低,但超过850℃,电解温度对残余氧含量没有明显的影响;阴极中残余氧含量随阴极表面积的增大而减小,但电流效率逐渐下降。采用相同阴极,阳极大小尺寸对电脱氧后阴极产物中残余氧含量没有明显的影响。 采用外电压间断法,分析了电脱氧反应机理,确定了氧离子在阴极中的扩散是整个电解过程的限制步骤。 对阴极改性,研究了在阴极原料Nb_2O_5粉末中添加石墨、CaO、CaCO_3、CaCO_3+C、NaCl和CaCl_2粉对烧结后阴极片微观形貌和阴极产物中氧含量的影响。结果表明,添加石墨、CaO、CaCO_3粉可以增加烧结后阴极片的氧空位,改变孔隙结构和Nb_2O_5颗粒尺寸,从而提高阴极的电化学反应活性,加快电脱氧反应的进行;CaCO_3+C、NaCl和CaCl_2的添加减小了阴极片孔隙度,电脱氧速度降低,阴极产物的氧含量增大。 采用熔盐电脱氧法,以Nb_2O_5和TiO_2粉末为原料,压片、烧结制成阴极,以石墨棒为阳极,CaCl_2-NaCl为熔盐电解质,在800℃、3.1V外电压下电解12小时,制备出Nb-Ti合金。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG139

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马红萍,袁森,王武孝,夏明许;预制体气孔率测试及其影响因素的研究[J];热加工工艺;2002年03期
【共引文献】
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1 李琴;张国光;;浅谈《电化学及测试》教学[J];江西化工;2011年04期
2 刘国钦;邹敏;毛雪华;王琪琳;马光强;;真空条件下电解TiO_2制备海绵钛中TiO_2电极制备及工艺参数确定[J];攀枝花学院学报;2007年03期
3 邹恒琪;蒋治成;谢光远;冯江涛;陈存华;;汽车氧传感器的发展及研究[J];汽车电器;2008年02期
4 龚木益;论冷机的开发与应用[J];汽车技术;1997年12期
5 尹中林,顾松青;铝土矿浆在拜耳法预热过程中结疤速率和石灰添加量的关系[J];轻金属;2001年06期
6 涂弢,刘政;改善氧化铝短纤维与铝液基体间浸润性的研究[J];轻金属;2004年11期
7 何润德,张念炳,胡四春,郭敏,黎志英,谭希发;用高品位铝土矿代替氢氧化铝合成铝酸钡研究[J];轻金属;2005年05期
8 王世俊;王泉;赵琴;;化学反应法制备钝化镁的实验研究[J];轻金属;2006年12期
9 刘政;刘路军;林继兴;胡咏梅;;La在A1_2O_(3(sf))/Al-5.0%Cu复合材料界面的分布及界面结构研究[J];轻金属;2007年08期
10 曾晓国;陈启元;刘常青;尹周澜;张平民;;ZrO_2固体电解质用于铝电解的初步研究[J];轻金属;2007年09期
【同被引文献】
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1 刘国钦;邹敏;毛雪华;王琪琳;马光强;;真空条件下电解TiO_2制备海绵钛中TiO_2电极制备及工艺参数确定[J];攀枝花学院学报;2007年03期
2 王碧侠;兰新哲;赵西成;张聪惠;;金属钛制备方法的研究进展[J];轻金属;2005年12期
3 李汶军,施尔畏,殷之文;晶体的生长习性与配位多面体的形态[J];人工晶体学报;1999年04期
4 赵志国,鲁雄刚,丁伟中,周国治;利用固体透氧膜提取海绵钛的新技术[J];上海金属;2005年02期
5 马红萍,袁森,王武孝,夏明许;预制体气孔率测试及其影响因素的研究[J];热加工工艺;2002年03期
6 蒋优才;钒及其在陶瓷工业中的应用[J];陶瓷研究;1998年01期
7 徐勇军;李秀平;罗列;杨晓西;李永梅;;XPS对多层膜中单层膜厚的测定[J];分析测试学报;2008年09期
8 刘昶时,武光明,刘芬,陈萦,赵汝权;金属表面结构的变角XPS特征[J];分析测试学报;1997年04期
9 徐春森,卢惠民;低成本海绵钛生产新方法[J];钛工业进展;2004年05期
10 扈玫珑,白晨光,董凌燕,李泽全,聂新苗;电解TiO_2提取钛的研究进展[J];钛工业进展;2005年05期
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