電脫氧法由Nb-,2-O-,5-直接制備金屬鈮的研究.pdf

1、鈮具有熔點(diǎn)高、耐蝕性好、熱中子俘獲截面小、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的金屬材料.在鋼鐵、航空、電子工業(yè)和低溫超導(dǎo)等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.但由于現(xiàn)有的金屬鈮和鈮基合金制備方法普遍存在著工藝復(fù)雜、成本高、能耗大及環(huán)境污染等問題,造成了鈮及鈮合金的價(jià)格較高,限制了其應(yīng)用領(lǐng)域.因此,有必要研究一種流程短、成本低及對環(huán)境友好的鈮及鈮合金制備方法,使鈮及鈮合金在更多的領(lǐng)域得到利用.該文采用一種新穎的電化學(xué)方法,即在800℃的CaCl

2、<,2>-NaCl融鹽中,3.1V電壓下將燒結(jié)后的Nb<,2>O<,5>片直接還原成金屬鈮.實(shí)驗(yàn)考查了陰極片燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間對電脫氧的影響.發(fā)現(xiàn)在相同的電解時(shí)間、溫度、電壓和燒結(jié)時(shí)間下,1200℃下燒結(jié)的Nb2O<,5>片比900℃和1400℃下燒結(jié)的Nb<,2>O<,5>片電解脫氧效果更好,可能β-Nb<,2>O<,5>變體對電脫氧最有利.燒結(jié)時(shí)間對電解后產(chǎn)物中鈮含量的影響數(shù)據(jù)表明900℃下燒結(jié)時(shí)間在10小時(shí)之內(nèi),燒結(jié)時(shí)間對產(chǎn)物中氧

3、含量的影響明顯,平均每2小時(shí)降低3.5％左右;10小時(shí)以上,燒結(jié)時(shí)間對產(chǎn)物中氧含量的影響不明顯.電解時(shí)間對電解后產(chǎn)物中氧含量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電解時(shí)間的前4小時(shí)脫氧速度最快,1200℃和900℃下燒結(jié)的陰極片電解后產(chǎn)物中氧含量分別降至19.26％和21.71％.1200℃下燒結(jié)的Nb<,2>O<,5>片在800℃、3.1V電壓下電解8小時(shí)產(chǎn)物中氧含量僅有1.09％.實(shí)驗(yàn)還考查了Nb<,2>O<,5>片尺寸對電脫氧的影響,結(jié)果表明相同質(zhì)