熔融鹽電脫氧法制備鋯鎳合金的研究.pdf

1、ZrNi合金廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、航天和海底探測(cè)設(shè)備的制造等領(lǐng)域，ZrNi合金還被用于分解水蒸氣、甲烷來(lái)制取氫，對(duì)普及氫氣應(yīng)用和促進(jìn)燃料電池的發(fā)展也有重要作用，它是一種優(yōu)良的儲(chǔ)氫材料，是目前重要的儲(chǔ)氫材料之一。熔融鹽電脫氧法是近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一種冶金新技術(shù)，它可以降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化工藝流程，污染較少。
　　本文采用FFC法(熔鹽電脫氧法)，在CaCl2和NaCl熔鹽中，以燒結(jié)的ZrO2-NiO片為陰極，石墨碳棒為陽(yáng)極，在一定的電壓和

2、溫度下電解，將ZrO2-NiO片直接還原成鋯鎳合金。
　　實(shí)驗(yàn)通過(guò)記錄電解過(guò)程中時(shí)間-電流變化曲線(xiàn)，利用X射線(xiàn)衍射儀測(cè)試陰極片電解前后的物相組成；利用掃描電子顯微鏡測(cè)試不同條件下陰極片的微觀(guān)形貌，并通過(guò)EDS測(cè)定陰極片電解前后相關(guān)元素的含量，采用阿基米德排水法測(cè)定陰極片的孔隙率，研究了相關(guān)因素對(duì)電脫氧的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)隨著燒結(jié)溫度的升高和燒結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，陰極片強(qiáng)度升高，陰極片內(nèi)部氧化物顆粒發(fā)生二次結(jié)晶，1100℃燒結(jié)12

3、h時(shí)陰極片內(nèi)部顆粒大小適中、孔隙率較高，脫氧效果較好；成型壓力較小時(shí)，顆粒間結(jié)合不夠緊密，導(dǎo)電性不好，不利于電脫氧進(jìn)行，同時(shí)電極容易粉化；成型壓力太大時(shí)，片體內(nèi)部非常致密，孔隙率較低，熔鹽向內(nèi)滲透困難，也不利于電脫氧反應(yīng)的進(jìn)行；隨著電解時(shí)間的延長(zhǎng)，氧化物脫氧越來(lái)越完全，殘余氧含量越低；隨著電解溫度的升高，促進(jìn)了氧離子的擴(kuò)散，加快了電脫氧反應(yīng)的速率，但溫度過(guò)高時(shí)脫氧反應(yīng)不穩(wěn)定，電流波動(dòng)較大不利于反應(yīng)的控制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) NiO的加入有效的促進(jìn)