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稀土金属制备技术发展及现状 被引量:30
1
作者 王祥生 王志强 +4 位作者 陈德宏 庞思明 徐立海 李宗安 颜世宏 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期123-132,共10页
系统介绍了国内外稀土金属制备技术的发展历史,对目前稀土金属现有的制备工艺,包括钙热直接还原法、中间合金法、还原蒸馏法、熔盐电解法等几种主要制备工艺流程进行了简要描述,并且对几种主要制备工艺的优缺点进行了比较,对不同制备工... 系统介绍了国内外稀土金属制备技术的发展历史,对目前稀土金属现有的制备工艺,包括钙热直接还原法、中间合金法、还原蒸馏法、熔盐电解法等几种主要制备工艺流程进行了简要描述,并且对几种主要制备工艺的优缺点进行了比较,对不同制备工艺各自的特点作了简单讨论,同时提出了中国稀土金属发展所面对的主要问题:中国稀土开发利用仍处于初级阶段,对深加工的开发和研究远落后于国外;对稀土金属的深度提纯手段不够,难以满足高新技术发展需要;目前稀土生产以手工操作为主,自动化水平低。在此基础上,给出了中国稀土工业发展的几点建议:重视高效、节能生产和环境保护;保护国内知识产权,打破国外的技术垄断;规范现有的市场秩序,综合利用稀土资源。 展开更多
关键词 还原 还原蒸馏 熔盐电解 稀土金属
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高纯金属钪的制备 被引量:12
2
作者 胡华业 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期70-72,共3页
采用氟化氢铵氟化法制取氟化钪和选用高纯金属钙还原制取粗钪,再经真空蒸馏提纯可得相对纯度大于99.
关键词 氟化钪 还原 蒸馏提纯 金属钪
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钙热还原法制备高纯金属镧的研究 被引量:12
3
作者 成维 黄美松 +1 位作者 王志坚 杨露辉 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期104-106,109,共4页
进行了钙热还原法制备高纯金属镧的工艺研究。研究了氟化过程中坩埚材质的影响,选择金属镍舟做氟化坩埚;考察了高纯氩气保护下还原反应温度、保温时间以及还原剂量与金属收率的关系,确定了适宜的工艺参数为:还原温度1 600℃,金属钙过量1... 进行了钙热还原法制备高纯金属镧的工艺研究。研究了氟化过程中坩埚材质的影响,选择金属镍舟做氟化坩埚;考察了高纯氩气保护下还原反应温度、保温时间以及还原剂量与金属收率的关系,确定了适宜的工艺参数为:还原温度1 600℃,金属钙过量10%,保温20 min,在此条件下金属收率达到95%以上,制备得到纯度达99.948%(质量分数,相对于38个分析元素)的高纯金属镧。本工艺设备简单,环境要求低,适合工业生产高纯金属镧。 展开更多
关键词 稀土金属 还原 高纯氟化镧
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钙热还原二氧化钛的钛粉制备及其中间产物CaTiO_3的成因 被引量:10
4
作者 万贺利 徐宝强 +2 位作者 戴永年 杨斌 刘大春 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2075-2081,共7页
通过热力学计算以及XRD、SEM和EDS等测试手段,研究TiO2钙热还原制备钛粉过程中钛酸钙(CaTiO3)的形成原因。热力学计算表明:当温度高于800 K时,添加剂CaCl2水解产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应以及还原副产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反... 通过热力学计算以及XRD、SEM和EDS等测试手段,研究TiO2钙热还原制备钛粉过程中钛酸钙(CaTiO3)的形成原因。热力学计算表明:当温度高于800 K时,添加剂CaCl2水解产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应以及还原副产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应均满足反应发生的热力学条件。实验研究表明:CaTiO3的生成主要是由添加剂CaCl2水解生成的CaO与TiO2烧结反应所致,CaTiO3的量随着CaCl2添加量的增加而增加,且CaTiO3更容易被还原为金属钛。当CaCl2与TiO2的质量比约为1:4时、在1 273 K下还原时间为6 h时,反应过程中的CaTiO3被完全还原为金属钛粉,该粉末具有不规则外形,颗粒粒径为8~15μm。经EDS分析,金属钛粉中钛的质量分数达到99.55%。 展开更多
关键词 二氧化钛 氯化 钛酸 还原
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钙热还原法制备钛粉过程的研究 被引量:10
5
作者 万贺利 徐宝强 +2 位作者 戴永年 杨斌 刘大春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期700-703,707,共5页
以颜料级TiO2、分析纯无水CaCl2和金属钙为原料,探索一种真空钙热还原制备金属钛粉的新方法,并借助XRD,SEM/EDS等设备对产物成分和钛粉进行表征。结果表明,添加的CaCl2可有效地减弱烧结影响并增大了气-固反应界面有助于还原反应。当CaCl... 以颜料级TiO2、分析纯无水CaCl2和金属钙为原料,探索一种真空钙热还原制备金属钛粉的新方法,并借助XRD,SEM/EDS等设备对产物成分和钛粉进行表征。结果表明,添加的CaCl2可有效地减弱烧结影响并增大了气-固反应界面有助于还原反应。当CaCl2与TiO2比例为1∶4时,片状原料在1000℃下和钙蒸气充分反应6h,还原产物酸洗干燥后制备出低杂质含量的钛粉。粒度分布在10~20μm之间,粉末颗粒呈不规则形状,分布均匀且无大块团聚现象。 展开更多
关键词 TIO2 氯化 还原 钛粉
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真空钙热还原法制备金属钛粉的研究 被引量:9
6
作者 万贺利 徐宝强 +2 位作者 杨斌 刘大春 戴永年 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期539-544,共6页
在真空炉中(30-40 Pa)1273 K下,将物料放入螺纹密封的石墨坩埚中进行不同时间下的还原反应。本文采用热力学分析及X射线衍射、扫描电子显微镜及能量弥散X射线谱等方法与手段,系统研究了金属钙(Ca)与反应器中的氧气(O2)、氮气(N2... 在真空炉中(30-40 Pa)1273 K下,将物料放入螺纹密封的石墨坩埚中进行不同时间下的还原反应。本文采用热力学分析及X射线衍射、扫描电子显微镜及能量弥散X射线谱等方法与手段,系统研究了金属钙(Ca)与反应器中的氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化钛(TiO2)的反应和还原时间及还原产物的预处理对得到金属钛粉(Ti)的影响。通过热力学研究,在温度低于钙的熔点(1115 K)时,密封容器内的O2与Ca的反应及N2与Ca的反应满足反应发生的热力学条件。当温度达到1273K时,Ca的饱和蒸气压p*≈p系,有利于整个气固反应进行。实验研究表明,在还原反应发生前,反应器内的O2,N2与Ca反应完全。将在1273 K下还原时间为4 h得到的还原产物在酸洗前真空挥发处理还原产物表面大量的Ca时,金属单质Ti再次被氧化成低价氧化物,最终得不到金属Ti粉。将反应时间延长至6 h时,酸洗过滤后得到形状不规则、纯度达到98.64%的Ti粉。 展开更多
关键词 二氧化钛 还原 钛粉 真空
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钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备低氧低氟金属镝 被引量:6
7
作者 云月厚 黄焦宏 +2 位作者 刘文生 邰显康 李国栋 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期91-93,共3页
对低氧低氟金属镝的制备工艺及机理进行研究,结果表明:采用氟化氢铵处理后,再用氟化氢气体氟化,并进行脱氟处理的干法氟化工艺,可得到高纯氟化镝,氟化率达99.9%;采用钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备工艺,可有效降低金属镝中的氧、... 对低氧低氟金属镝的制备工艺及机理进行研究,结果表明:采用氟化氢铵处理后,再用氟化氢气体氟化,并进行脱氟处理的干法氟化工艺,可得到高纯氟化镝,氟化率达99.9%;采用钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备工艺,可有效降低金属镝中的氧、氟含量,制备的金属镝纯度大于99.9%。 展开更多
关键词 低氧低氟金属镝 干法氟化 还原 熔盐萃取 一次性制备
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真空钙热还原二氧化钛制备钛粉的研究 被引量:5
8
作者 贾金刚 徐宝强 +2 位作者 徐敏 杨斌 熊恒 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2013年第2期1-6,共6页
用金属钙做还原剂直接还原TiO2制备金属钛是一种流程短、成本较低的新工艺。研究了真空炉中1 000℃条件下还原时间和添加剂(CaCl2)用量对还原产物的影响,结果表明,在TiO2和CaCl2质量比为1∶4时,还原时间1.5 h后TiO2全部转化为金属钛;添... 用金属钙做还原剂直接还原TiO2制备金属钛是一种流程短、成本较低的新工艺。研究了真空炉中1 000℃条件下还原时间和添加剂(CaCl2)用量对还原产物的影响,结果表明,在TiO2和CaCl2质量比为1∶4时,还原时间1.5 h后TiO2全部转化为金属钛;添加剂CaCl2可以促进TiO2还原反应的进行。对CaCl2和TiO2质量比为1∶2,还原时间6 h的还原产物进行酸洗后得到的钛粉分别进行XRD、EDS和氧氮含量分析检测,结果表明钛粉的纯度很高,钛粉的氧含量为1 000×10-6,氮含量为170×10-6。 展开更多
关键词 钛粉 二氧化钛 还原 真空 添加剂 还原时间
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金属钕的生产 被引量:4
9
作者 万正瑞 《江西有色金属》 1991年第3期142-143,147,共3页
随着钕铁硼稀土强磁问世,人们对单一稀土金属钕的生产给予极大的关注。氟化物体系熔盐电解氧化物制取金属钕,较氯化物体系工艺稳定易于掌握、稀土收率高,但难于实现工业化:作为熔盐电解质氟化钕的制备,操作复杂成本较高;电解金属钕的工... 随着钕铁硼稀土强磁问世,人们对单一稀土金属钕的生产给予极大的关注。氟化物体系熔盐电解氧化物制取金属钕,较氯化物体系工艺稳定易于掌握、稀土收率高,但难于实现工业化:作为熔盐电解质氟化钕的制备,操作复杂成本较高;电解金属钕的工艺与防腐材料存在不少问题。本文就金属钕生产工艺,提出了见解,目的在于克服上述问题,实现工业比。 展开更多
关键词 金属钕 还原 熔盐电解
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钪的提取 被引量:5
10
作者 陈纪光 罗兰萍 《江西有色金属》 1993年第4期180-183,170,共5页
概述了从原料始经分离富集提纯高纯氧化钪和制取金属钪的某些方法,着重叙述从黑钨精矿综合回收钪,并研讨金属钪在制取过程中的难点及几个主要环节,通过综合分析,提出钪的提取初步工艺全流程。
关键词 萃取 离子交换 还原 黑钨矿
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钙热还原制备Sm_(2)Co_(17)合金及磁性能研究
11
作者 刘东辉 张小林 +1 位作者 牛飞 杨幼明 《稀土》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期202-213,I0007,共13页
钙作为还原剂无法直接还原SmF_(3)制备金属钐。本文以无水SmF_(3)为原料,对钴诱导SmF_(3)钙热还原制备Sm_(2)Co_(17)合金进行了热力学计算与实验研究。通过电感耦合等离子体光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪和X射线光电子... 钙作为还原剂无法直接还原SmF_(3)制备金属钐。本文以无水SmF_(3)为原料,对钴诱导SmF_(3)钙热还原制备Sm_(2)Co_(17)合金进行了热力学计算与实验研究。通过电感耦合等离子体光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪和X射线光电子能谱仪等测试方法对合金产物的化学组成、结构、形貌、元素分布和化学价态等进行了分析与表征。结果表明:钴诱导SmF_(3)钙热还原制备Sm_(2)Co_(17)合金在热力学上是可行的,还原产物为Sm_(2)Co_(17)合金与CaF_(2)。当SmF_(3)与Ca用量分别为摩尔比1.1与1.2,保温时间30 s时,获得合金产物中钐质量分数为22.98%,与Sm_(2)Co_(17)合金的理论成分几乎相同。铸态合金产物主要由Th_(2)Zn_(17)结构的2∶17相及CaCu_(5)结构的1∶5相组成。结合电负性原理与XPS分析结果研究了制备Sm_(2)Co_(17)合金的钴诱导机理。Sm_(2)Co_(17)合金快淬带的剩余磁化强度为0.47 T,内禀矫顽力为0.45 kA·m^(-1),最大磁能积为5.23 kJ·m^(-3)。与传统混熔工艺相比,此工艺在每生产一吨Sm_(2)Co_(17)合金中,金属钐制备成本节省约40%。该方法制备的钐钴合金可作为烧结稀土钐钴永磁材料的原料。 展开更多
关键词 氟化钐 Sm_(2)Co_(17) 还原 诱导机理 磁性能
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钙热还原法制备金属钆研究
12
作者 刘帅兵 韩小亮 +2 位作者 张永健 廖景文 陈旭魁 《福建冶金》 2023年第1期23-25,共3页
文章对钙热还原法制取金属钆的技术进行了研究,结合现代先进检测方法系统地研究了在钙热还原法制备金属钆的实验过程中所用的还原剂Ca、反应温度和反应时间等因素对整个还原反应的影响。通过对还原时间、还原剂比例等因素的控制研究,发... 文章对钙热还原法制取金属钆的技术进行了研究,结合现代先进检测方法系统地研究了在钙热还原法制备金属钆的实验过程中所用的还原剂Ca、反应温度和反应时间等因素对整个还原反应的影响。通过对还原时间、还原剂比例等因素的控制研究,发现:在反应温度为1400℃,GdF3与金属Ca的质量比为1比0.34,反应时间为30 min的条件下进行还原反应,最终可得到呈锭状的金属钆粗品,再将金属钆粗品精炼除钙后得到金属钆精品,收率达到98%,分析其平均RE总量≥99.5%,钆占RE纯度≥99.9%。 展开更多
关键词 还原 反应温度 反应时间
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真空钙热还原制备金属钛实验研究
13
作者 高枫 詹磊 +3 位作者 张跃宏 张奇 夏鹏 丁秋霞 《轻金属》 北大核心 2023年第9期42-46,共5页
采用CaH_(2)作为还原剂,对金属钛热力学制备开展基础研究,计算结果表明CaH_(2)在350 Pa、973 K发生热分解反应,生成产物Ca作为还原剂与TiO_(2)进一步反应生成金属钛,而H_(2)不能参与还原反应。升高温度或降低压力有利于金属Ti的生成,X... 采用CaH_(2)作为还原剂,对金属钛热力学制备开展基础研究,计算结果表明CaH_(2)在350 Pa、973 K发生热分解反应,生成产物Ca作为还原剂与TiO_(2)进一步反应生成金属钛,而H_(2)不能参与还原反应。升高温度或降低压力有利于金属Ti的生成,X衍射分析证明金属钛被还原由高阶向低阶进行,350 Pa、1173 K反应条件下TiO_(2)的还原率接近43%。 展开更多
关键词 二氧化钛 还原 力学分析 吉布斯自由能
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高纯金属铈的制备新工艺研究 被引量:3
14
作者 黄美松 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期7-10,30,共5页
研究了一种以高纯氧化铈为原料制备高纯金属铈的新工艺,采用钙热还原-真空熔炼-悬浮区熔-电迁移联合法制备提纯,得到了相对纯度为Ce/TREM≥99.99%、绝对纯度为99.961%的高纯金属铈。本工艺可用于高纯稀土金属试剂的制备。
关键词 高纯金属铈 还原 真空氟化 制备 新工艺
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多孔二氧化钛制备及其钙热还原的研究 被引量:3
15
作者 雷现军 徐宝强 +4 位作者 杨斌 刘大春 徐彬彬 郭许涛 杨国波 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期332-340,共9页
提出了多孔钛制备的新方法,先采用占位体法制备出具有一定孔结构的二氧化钛,而后通过钙蒸气还原、浸出,获得多孔钛。借助X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱仪、压汞仪等检测手段分别考察了造孔剂种类、造孔剂添加量、烧结温度、升温速率... 提出了多孔钛制备的新方法,先采用占位体法制备出具有一定孔结构的二氧化钛,而后通过钙蒸气还原、浸出,获得多孔钛。借助X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱仪、压汞仪等检测手段分别考察了造孔剂种类、造孔剂添加量、烧结温度、升温速率等对多孔二氧化钛孔结构的影响;并且通过钙蒸气还原制备出了具有一定孔结构的多孔钛。实验结果表明:添加不同种类造孔剂制备出的多孔二氧化钛的孔隙率大小的顺序为:柠檬酸>淀粉>石墨;烧结温度区间在800℃~1100℃时,样品的孔隙率呈现先上升后下降的趋势;淀粉为造孔剂时,获得更加均匀的孔分布;将所制备的多孔二氧化钛还原,所得到的多孔钛具有一定孔隙结构,并且随着多孔二氧化钛孔隙率的增大,所得多孔钛表面孔增多,多孔钛结构更加疏松。 展开更多
关键词 多孔二氧化钛 多孔钛 还原 压汞法 造孔剂
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固态原位电还原TiO2制取Ti的阴极还原过程 被引量:1
16
作者 关长龙 张廷安 陈建设 《材料与冶金学报》 CAS 2008年第4期267-272,287,共7页
运用循环伏安法对固态原位电还原TiO2制取Ti的阴极还原过程进行了研究,探讨了固态原位电还原TiO2制取Ti的电解机理.研究发现,固态TiO2原位直接电还原为Ti是分步进行的:第一步为可逆、产物不溶的二电子反应,即Ti(Ⅳ)+2e=Ti(Ⅱ);第二步同... 运用循环伏安法对固态原位电还原TiO2制取Ti的阴极还原过程进行了研究,探讨了固态原位电还原TiO2制取Ti的电解机理.研究发现,固态TiO2原位直接电还原为Ti是分步进行的:第一步为可逆、产物不溶的二电子反应,即Ti(Ⅳ)+2e=Ti(Ⅱ);第二步同样为可逆、产物不溶的二电子反应,Ti(Ⅱ)+2e=Ti.同时,在电解温度下,CaCl2熔体中存在着少量CaO.Ca2+在阴极放电析出金属Ca,即Ca2++2e=Ca,生成的金属Ca热还原TiO2生成金属Ti.固态原位电还原TiO2制取Ti是TiO2的直接电还原与Ca热还原TiO2共同作用的结果. 展开更多
关键词 二氧化钛 固态原位电还原 循环伏安 还原
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新兴钛制备技术概况 被引量:2
17
作者 张笑盈 和晓才 谢刚 《云南冶金》 2017年第1期51-56,共6页
目前,世界上生产金属钛的主要有Kroll法、FFC法、OS法等,这些方法尚存在高能耗、工序长且不连续、污染严重等问题。这些问题造成钛的生产成本居高不下,难以满足各行业对钛日益增长的需求,所以研究低成本生产金属钛的新工艺一直是有色金... 目前,世界上生产金属钛的主要有Kroll法、FFC法、OS法等,这些方法尚存在高能耗、工序长且不连续、污染严重等问题。这些问题造成钛的生产成本居高不下,难以满足各行业对钛日益增长的需求,所以研究低成本生产金属钛的新工艺一直是有色金属冶炼行业的一个热点。本文重点论述了一些主要的新型金属钛的制备技术,包括钙热法、电解媒介反应法以及近室温的离子液体电还原法等,为金属钛制备技术的发展提供借鉴和思考。 展开更多
关键词 制备技术 还原 低温还原 离子液体
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多级深度还原法制备Ti_(6)Al_(4)V合金粉体过程中的镁热自蔓延机理
18
作者 闫基森 豆志河 张廷安 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2892-2898,共7页
对多级深度还原法制备Ti6Al4V合金粉体过程中的镁热自蔓延反应机理进行了探究。使用XRD,SEM,ICP以及激光粒度分析仪对产物进行了表征。结果表明:Al和V元素会固溶进入Ti基体中使其衍射峰向高角度偏移;“预烧结-还原-烧结”和“还原-烧结... 对多级深度还原法制备Ti6Al4V合金粉体过程中的镁热自蔓延反应机理进行了探究。使用XRD,SEM,ICP以及激光粒度分析仪对产物进行了表征。结果表明:Al和V元素会固溶进入Ti基体中使其衍射峰向高角度偏移;“预烧结-还原-烧结”和“还原-烧结”2种反应模式是造成产物形貌差异的主要原因;自蔓延产物的体积平均径D_([4.3])和体系的燃烧温度正相关;残留的Mg主要以MgTiO_(3)和MgAl_(2)O_(4)等复合物的形式存在。使用金属Ca进行深度还原可以将最终产物中的Mg和O含量分别降低至0.01%和0.24%(质量分数)。 展开更多
关键词 自蔓延 Ti6Al4V合金粉体 还原 酸洗
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CaCl2-CaF2-CaO熔盐体系的黏度研究 被引量:1
19
作者 高金强 康乐 +1 位作者 王飞 陈文汨 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2019年第12期55-59,共5页
利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1073~1373 K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了... 利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1073~1373 K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了CaCl 2、CaCl 2-CaF 2、CaCl 2-CaO和CaCl 2-CaF 2-CaO四种熔盐体系的黏度—温度曲线。结果表明,在测试温度范围内,熔盐黏度大多在2.0~10.0 mPa·s,四种熔盐体系的黏度都随温度的降低而增大;同样温度条件下加入CaF 2后使熔盐黏度减小,加入CaO使熔盐黏度增大。 展开更多
关键词 CaCl 2熔盐 黏度 温度 组分 还原
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钙热还原法制备LaB_(6)纳米粉体及其表征
20
作者 刘华 赵瑞山 +3 位作者 文康 邓月华 黄美松 杨露辉 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期51-56,共6页
首次采用钙热还原法成功制备了LaB_(6)纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了反应温度对粉体产物物相结构、形貌和粒度的影响,并采用紫外/可见/近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)对纳米粉体光吸收性能进行表征。结... 首次采用钙热还原法成功制备了LaB_(6)纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了反应温度对粉体产物物相结构、形貌和粒度的影响,并采用紫外/可见/近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)对纳米粉体光吸收性能进行表征。结果表明:在反应温度800℃下制备的LaB_(6)纳米粉体为简单立方单相结构,结晶性良好,颗粒呈类球形形貌,平均晶粒尺寸为(35±6)nm。随着反应温度的升高,粉体颗粒尺寸增大,向立方形貌转变。吸收光谱表明800℃下所制备LaB_(6)纳米粉体在紫外区和近红外区有很强的吸收特性,最大透射光波长为595nm,与LaB_(6)的第一性原理计算结果较一致。 展开更多
关键词 LaB_(6) 纳米粉体 还原 光吸收 形貌 粒度
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