ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2 SLAGS

实验测得La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系不同组成时La_2O_3的活度,并作出等活度图;同时确定该渣系在1600℃下的熔化区域。活度测定所依据的反应为 (La_2O_3)+3C2[La]Sn+3CO↑ 由实验结果得知:当La_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度随CaF_2浓度的增加或Al_2O_3浓度的减少而增加;当CaF_2或Al_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度都随La_2O_3浓度的增加而增加。     

液态La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

DETERMINATION OF THE ACTIVITY OF LANTHANUM OXIDE IN ESR SLAGS

介绍了化学平衡法测量La_2O_3活度的原理、方法和设备并测量了以CaF_2为基的电渣炉渣的La_2O_2活度及CaO,MgO和Al_2O_3,对La_2O_3活度的影响。结果表明,在La_2O_3-CaF_2二元系中,aLa_2O_3随La_2O_3浓度而迅速提高’其定量关系为aLa_2O_3=N_(La_2O_3)~1.59),即CaF_2是降低γ_(La_2O_3的物质。在多元系中,CaO,MgO是增加γLa_2O_3的物质,但由于CaO的碱度较强,其对aLa_2O_3的影响也较明显。Al_2O_3则使γLa_2O_3降低,含量超过5％影响更强烈。在假定CaF_2,CaO,MgO等对aLa_2O_3的影响不产生交互作用时,得出La_2O_3活度的普遍近似计算式。     

稀土渣中氧化镧活度的测定

介绍了化学平衡法测量La_2O_3活度的原理、方法和设备并测量了以CaF_2为基的电渣炉渣的La_2O_2活度及CaO,MgO和Al_2O_3,对La_2O_3活度的影响。结果表明,在La_2O_3-CaF_2二元系中,aLa_2O_3随La_2O_3浓度而迅速提高’其定量关系为aLa_2O_3=N_(La_2O_3)~1.59),即CaF_2是降低γ_(La_2O_3的物质。在多元系中,CaO,MgO是增加γLa_2O_3的物质,但由于CaO的碱度较强,其对aLa_2O_3的影响也较明显。Al_2O_3则使γLa_2O_3降低,含量超过5%影响更强烈。在假定CaF_2,CaO,MgO等对aLa_2O_3的影响不产生交互作用时,得出La_2O_3活度的普遍近似计算式。     

CaO-SiO_2-La_2O_3渣系中CaO和La_2O_3的活度及渣结构探讨

用渣金平衡法确定了1600℃下CaO在SiO_2La_2O_3三元渣系中CaO和La_2O_3的活度,在浓度三角形中绘出了相应的等活度线;给出了Sn在La稀溶液中γ_(La)~0与温度的关系,考察并讨论了已有的硅酸盐渣的结构模型对这个渣系的适用性.     

CaF_2基熔渣中MgO的活度

以化学平衡法在N_(Al_2O_3)≤0.16,N_(MgO)≤0.30,N_(CaO)≤0.30范围内于1600和1650℃测定了CaF_2基电渣熔渣中MgO活度,研究了MgO,Al_2O_3和CaO对MgO活度的影响。绘制了CaF_2-MgO-Al_2O_3系和CaF_2-MgO-CaO-Al_2O_3(N_(Al_2O_3)=0.07)系MgO等活度线的组成图。α_(MgO)随N_(MgO)增加而增大。Al_2O_3于1600℃是强烈降低γ_(MgO)的物质;而在1650℃,当N_(MgO)<0.15时,Al_2O_3却是提高γ_(MgO)的物质;N_(MgO)为0.16附近存在Al_2O_3对α_(MgO)影响不敏感区。     

ACTIVITY OF MgO IN MOLTEN SLAGS WITH CaF_2 BASE

以化学平衡法在N_(Al_2O_3)≤0.16,N_(MgO)≤0.30,N_(CaO)≤0.30范围内于1600和1650℃测定了CaF_2基电渣熔渣中MgO活度,研究了MgO,Al_2O_3和CaO对MgO活度的影响。绘制了CaF_2-MgO-Al_2O_3系和CaF_2-MgO-CaO-Al_2O_3(N_(Al_2O_3)=0.07)系MgO等活度线的组成图。α_(MgO)随N_(MgO)增加而增大。Al_2O_3于1600℃是强烈降低γ_(MgO)的物质;而在1650℃,当N_(MgO)<0.15时,Al_2O_3却是提高γ_(MgO)的物质;N_(MgO)为0.16附近存在Al_2O_3对α_(MgO)影响不敏感区。     

ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-CaF_2 AND La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2 SLAGS

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

CaO-SiO_2-Al_2O_3熔渣中CaO的活度

本文以Sn为溶剂金属,直接用“渣-金属”化学平衡法,在较大组成范围内测定了CaO-Si0_2-Al_2O_3三元熔渣中CaO的活度。成功地用图示推测法推测了较难直接获得实验结果的低CaO浓度范围内CaO的活度。应用本文实验结果和数据分析得到了该渣系中较全面的等CaO活度曲线图,并对Al_2O_3在该渣系中的酸碱性行为进行了探讨。     

La_2O_3掺杂对二硅酸锂微晶玻璃析晶行为和力学性能的影响

以P_2O_5 和 ZrO_2 为复合成核剂,Sb_2O_3为澄清剂,通过传统熔体冷却法制得掺稀土La_2O_3的SiO_2-Li_2O-K_2O- B_2O_3系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM和力学性能测试等方法研究La_2O_3含量对玻璃析晶行为、析出晶相种类及微晶玻璃力学性能的影响.结果表明:La_2O_3含量对基础玻璃的第一析晶峰对应的温度影响较大,对第二析晶峰对应的温度影响不明显;当La_2O_3的含量小于0.40%(摩尔分数)时,La_2O_3的引入不改变微晶玻璃主晶相类型;当La_2O_3含量增加到0.80%时,La_2O_3直接参与晶相组成,析出LaPO_4晶相;同时,La_2O_3的引入提高了二硅酸锂晶相的析出温度;当La_2O_3含量为0.40%时,微晶玻璃的抗弯强度和弹性模量达到最高值,分别为328 MPa和143 GPa;当La_2O_3含量小于0.40%和大于1.20%时,微晶玻璃的断裂韧性随La_2O_3的增加变化较小;当La_2O_3含量为0.40%～1.20%时,微晶玻璃的断裂韧性随La_2O_3含量的增加而大幅度增加,最大断裂韧性达到3.34 MPa·m~(1/2).     

ПЛОТНОСТЬ ШЛАКОВОЙ СИСТЕМЫ FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_3

用最大气泡法和秤重法分别地测定了液态和固态的FeO-Fe_2O_3-P_2O_5和CaO-P_2O_5渣系的密度。密度随系统中FeO+Fe_2O_3或CaO浓度的增加而升高。把实验结果结合本文作者以前研究过的FeO-Fe_2O_3-CaO系的密度值并外插到纯FeO处,得FeO在1400℃时密度应为4.7±0.15克/厘米~3,在25℃为5.85克/厘米~3。把4.7克/厘米~3作为FeO在1400℃时的密度,校正了本文作者以前导出的一个计算工业炉渣密度的半经验公式。 此外,根据研究结果,还讨论了分层渣系FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_5的密度。     

液态CaO-SiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2渣中CaO的活度

利用石灰的加碳还原反应,设计了一个新的研究方法,以直接测定液态高炉型渣中CaO的活度.这一方法的成功,依靠溶剂金属的正确选择以降低熔液中钙的化学位,而使金属钙量提高到可以用化学分析测定的水平.我们估计钙在锡稀溶液中的活度系数很小,可能符合于我们的要求,因此研究了下列反应:CaO+C(石墨)=Ca(锡)+CO(气).以测定液态CaO-SiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2渣中CaO的活度,在上式中符号下波纹线表示溶于渣中的组分,直线表示溶子金属中的组分,下同.对于CaO-Si0_2系,应用Gibbs-Duhem关系从CaO活度值算出了SiO_2的活度值,并根据一个统计力学模型讨论了活度曲线的形状.从CaO-Al_2O_3-SiO_2系的研究结果,可知在所研究的整个碱度范围內,渣中存在10%Al_2O_3都使CaO的活度增加;当Al_2O_3为20%时,则对CaO活度的影响视碱度不同而异.对Al_2O_3的这种行为,根据炉渣的离子结构理论提出了解释.     

FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_5渣系的密度

用最大气泡法和秤重法分别地测定了液态和固态的FeO-Fe_2O_3-P_2O_5和CaO-P_2O_5渣系的密度。密度随系统中FeO+Fe_2O_3或CaO浓度的增加而升高。把实验结果结合本文作者以前研究过的FeO-Fe_2O_3-CaO系的密度值并外插到纯FeO处,得FeO在1400℃时密度应为4.7±0.15克/厘米~3,在25℃为5.85克/厘米~3。把4.7克/厘米~3作为FeO在1400℃时的密度,校正了本文作者以前导出的一个计算工业炉渣密度的半经验公式。此外,根据研究结果,还讨论了分层渣系FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_5的密度。     

Gd~(3+)掺杂La_2Mo_2O_9的相稳定性及热导率

La_2Mo_2O_9具有极低的热导率,但其在580℃左右会发生α-β相变,严重影响其性能和应用。本实验以Gd_203掺杂La_2Mo_2O_9制备了一系列La_(2-x)Gd_xMo_2O_9 (x=0.0～0.5)固溶体,研究了掺杂Gd~(3+)对La_2Mo_2O_9相稳定性和热导率的影响。结果表明,随着Gd~(3+)掺杂量的增加,相变得到有效抑制,当x≥0.2时样品以β相存在。样品的热导率随Gd~(3+)掺杂量的增加先减小后增加,室温下在x=0.2时达到最低,此后缓慢上升,但所有样品的热导率均小于1 W/(m·K)。     

弥散La_2O_3质点的NiAl型复合涂层氧化行为的HREM研究

首次用高分辨电子显微镜(HREM)对Ni-La_2O_3复合镀——扩散渗铝涂层氧化前后的精细结构进行了研究。发现NiAl相中含有纳米级的La_2O_3质点,Al_2O_3层中“嵌”入La_2O_3微粒(直径<50nm);氧化物层涂层界面存在过渡相。由此认为La_2O_3质点通过影响Al_2O_3层的生长机制而改善涂层的抗氧化性能。     

炉渣中稀土氧化物活度的测定

以石墨为还原剂,将渣中稀土氧化物还原入液态Sn,测定1600℃下RE_2O_3-CaF_2和RE_2O_3-CaO-CaF_2渣中RE_2O_3的活度。实验在石墨坩埚中于1个大气压的CO气氛下进行,其反应方程式如下: (RE_2O_3)+3C?2[RE]_(Sn)+3CO↑将纯固态RE_2O_3和纯液态的RE作为标准状态。所得实验结果如下: 1.在RE_2O_3-CaF_2渣系中RE_2O_3的活度随RE_2O_3浓度的增加而增加。2.在RE_2O_3-CaO-CaF_2渣系中RE_2O_3的活度随RE_2O_3和CaO浓度的增加而增加。     

DETERMINATION OF THE ACTIVITY OF RE_2O_3 IN LIQUID RE_2O_3-CaF_2 AND RE_2O_3-CaO-CaF_2 SLAGS

以石墨为还原剂,将渣中稀土氧化物还原入液态Sn,测定1600℃下RE_2O_3-CaF_2和RE_2O_3-CaO-CaF_2渣中RE_2O_3的活度。实验在石墨坩埚中于1个大气压的CO气氛下进行,其反应方程式如下: (RE_2O_3)+3C?2[RE]_(Sn)+3CO↑ 将纯固态RE_2O_3和纯液态的RE作为标准状态。 所得实验结果如下: 1.在RE_2O_3-CaF_2渣系中RE_2O_3的活度随RE_2O_3浓度的增加而增加。 2.在RE_2O_3-CaO-CaF_2渣系中RE_2O_3的活度随RE_2O_3和CaO浓度的增加而增加。     

La_2O_3对激光熔覆Inconel718合金熔覆层的影响

采用激光熔覆工艺在45钢表面制备了不同La_2O_3含量的Inconel718激光熔覆层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和金相显微镜对该熔覆层的显微组织、物相组成、元素偏析和Laves相分布进行分析。结果表明:加入La_2O_3细化了熔覆层的晶粒,熔覆层与基体结合更加紧密,表面无明显裂纹和毛刺;加入La_2O_3抑制了Nb的偏析,减少了Laves相的形成,当La_2O_3含量为0.6%时Laves相的体积分数最少,同时不同含量La_2O_3的熔覆层析出了不同类型的La化合物;加入La_2O_3后熔覆层的硬度升高,当La_2O_3含量为0.7%时,熔覆层的显微硬度最高。     

Mgo-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系富硼渣表面张力的计算

基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。     

Ce_2O_3-CaO-CaF_2三元渣系中Ce_2O_3的活度研究

本文在确定1600℃时CeO_2-CaO-CaF_2和Ce_2O_3-CaO-CaF_2渣系熔化范围的基础上,采用化学平衡法研究渣中稀土氧化物的活度,并绘制等活度线,为选择合理的电渣重熔渣系组成提供理论依据。根据CeO_2在高温低氧分压情况下转变为Ce_2O_3的特性,实验所依据的反应为 (Ce_2O_3) 3C_(石墨)=2[Ce]_(Sn) 3CO 以固态Ce_2O_3和液态Ce作为标准态,炉渣中Ce_2O_3活度的计算公式为αCe_2O_3=[N_(Ce)]~2/[N_(Ce)~0]~2 式中N_(Ce)和N_(Ce)~0分别为与某个组成的渣和与固相Ce_2O_3平衡的Sn中的Ce含量。文中并对在高温低氧情况下CeO_2向Ce_2O_3的转变问题进行了热力学分析。