材料导热系数对镁电解槽能量平衡的影响

能量平衡是镁电解槽设计的基础,本文研究了材料导热系数对电解槽能量平衡的影响.结果表明:材料导热系数增加时,镁电解槽能量输入基本不变,而总散热量随之增加.当阳极、阴极、耐火砖导热系数分别增加时,该材料所在散热面的散热量增加,其余散热面的散热量也有小幅增加,石棉板、保温砖、槽盖导热系数分别增加时,除该材料所在散热面的散热量增加外,其余散热面的散热量却小幅下降,两者之间的差别可用电解槽的传热过程加以解释.     

酸性NaF-AlF3熔盐离子结构的Raman光谱

采用紫外激光Raman光谱,在封闭样品池中研究不同分子比的酸性NaF-AlF3熔盐的离子结构。结果表明：当电解质分子比为1时,熔盐中的铝氟离子团只以AlF4-的形式存在,而对于分子比大于1的酸性电解质,熔盐中有AlF4-和AlF63-两种铝氟离子团形式;随着温度的增加,AlF63-离子团的”寿命“越来越短,而且AlF63-特征波段峰的峰位随分子比的增加而发生红移,温度对AlF4-的”寿命“影响不大。Raman光谱的定量分析表明,在测量的熔盐配重分数区间内,温度对于熔盐中各离子摩尔分数的影响不大,而且F-含量很小,当NaF的配重摩尔分数为0.60时,AlF4-的摩尔分数在0.75左右,AlF63-的摩尔分数仅约为0.25;当NaF的配重摩尔分数增至0.71时,AlF4-的摩尔分数降为0.25左右,AlF63-增为约0.75。     

铸造速度对Al-1.2Mg-0.7Si半固态合金组织演化影响的多尺度模拟

利用多尺度模拟方法研究了半连续铸造过程铸造速度对Al-1.2Mg-0.7Si合金凝固组织的影响.建立了温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观尺度上的温度场计算和介观尺度上的微观组织模拟耦合起来,将计算得到的宏观尺度上的稳态温度场数据映射到介观尺度上,利用液固相变区域中元胞的平均过冷度确定半连续铸造过程中各个元胞的形核,采用溶质扩散模型描述晶粒长大.以Al-1.2Mg-0.7Si合金为研究对象,模拟了浇注温度为660℃,铸造速度分别为100、120、150、170、200mm/min时微观组织的演变.结果表明,当速度为150mm/min时,得到的组织均匀、细小、近球形,并进行试验验证,模拟结果与试验结果吻合.     

MgCl_2·6H_2O热分解机理的研究

利用综合热分析仪、电阻炉煅烧、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和化学分析,研究了MgCl2.6H2O的热分解机理及中间产物形貌.研究发现:MgCl2.6H2O热分解过程分为六步,在69℃时生成MgCl2.4H2O,129℃时生成MgCl2.2H2O,167℃时生成MgCl2.nH2O(1≤n≤2)和MgOHCl,203℃时MgCl2.nH2O(1≤n≤2)水解与脱水同时进行生成Mg(OH)Cl.0.3H2O,235℃时Mg(OH)Cl.0.3H2O脱水转变为MgOHCl,415℃时MgOHCl直接分解生成MgO.MgOHCl颗粒形状不规则,为多孔结构,Mg(OH)Cl.0.3HO颗粒表面平整.     

7075合金液相线半连续铸造与二次加热的合金组织

提出了液相线半连续铸造制备铝合金半固态浆的新工艺,研究了液相线半连续铸造7075合金的微观组织及其在二次加热过程中的变化,在液相线温度下（908K）半连续铸造的7075合金组织为均匀、细小的蔷薇状组织,晶粒平均等积圆直径为29.7um,晶粒平均圆度为1.87。经二次加热后,铸造组织逐渐转变为等轴晶,在849K下加热60min后,晶粒平衡等积圆直径为57.6um,平均圆度为1.49,在869K下加热30min后,晶粒平均等积圆直径为47.2um,平均圆度为1.54。结果表明,液相线半边疆铸造可以获得理想的7075合金半固态浆料。     

触变成形AlSi7Mg合金的组织与性能

AlSi7Mg合金半固态浆料经触变成形及热处理后,其性能得到显著提高。试验采用电子显微镜、扫描电镜及电子拉伸机,研究了液相半连续铸造法制备的AlSi7Mg合金半固态浆料的组织、二次加热的合金组织、经触变成形及T6处理后的组织与性能。结果表明,触变成形并经热处理后的AlSi7Mg合金,其组织中析出相为Al3Si和AlSi化合物,σb达到290.2MPa,δ5达到12.9%,此结果为液相线半连续铸造AlSi7Mg合金触变成形的深入研究奠定了基础。     

半固态浆制备新技术——液相线铸造

制浆是半固态金属加工的关键环节。论述了半固态金属浆制备技术的发展与现状,提出了制浆新工艺-液相线铸造。通过对铝合金的试验研究表明,采用液相线铸造法可以获得均匀、细小的非枝晶,其晶粒尺寸小于50μm,该铸造组织经二次加热后完全转变为均匀、细小的等轴晶,是完全适合触变成型的理想的半固态组织。液相线铸造制浆技术具有工艺简单、投资省、生产效率高、适合大规模工业化生产等优点,尤其对变形铝合金半固态浆料的制备具有独特优势。     

氟化物熔体中镁在钨丝电极上的沉积

以钨丝为工作电极研究了氟化物熔盐体系中镁的电化学沉积，分辊用原子发射光谱与Ｘ射线荧光光谱法对阴极产物进行了判定，结果表明，在本研究条件下，阴极产物为金属镁，循环伏安法和计时电位法的测定结果表明，电极过程受含镁离子在熔体中的扩散控制。     

水分对金属锂电解电解效率影响及其机理探究

在LiCl-KCl体系中653~693 K电解制备金属锂,分别研究了在氩气、空气、氧气以及氮气气氛下改变水蒸气含量对金属锂电解电流效率的影响。结果表明,在氧气和水蒸气共同作用下会对金属锂电解产生不利影响。对反应过程进行了热力学计算并分析不同条件下水分对电解的影响机理。     

电磁振荡对半连铸7075Al合金的宏观偏析的抑制作用

研究了电磁振荡作用下半连铸7075Al合金铸锭微观组织及溶质元素在截面上的宏观分布规律,结果表明：在适当的电磁频率范围内（10-30Hz）,随着交变磁场感应线圈电流强度增加,铸坯中近球形组织增多,蔷薇型组织减少,晶粒整体尺寸变得更加细小和均匀,铸锭表面质量明显提高,宏观偏析现象在很大程度上得到了抑制和消除,从电磁振荡使得初凝壳高度降低、液穴深度变浅、温度场和浓度场趋于均匀、非枝晶化程度提高、溶质元素平衡分配系数增大,结晶区间变小等因素出发,首次尝试性对电磁振荡的宏观偏析抑制作用进行了解释和说明。