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阳极气体传质对铝液中氧化铝夹杂形成影响机理研究 被引量：2
1
作者 贺永东 李庆新 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第7期697-701,共5页
采用第一性原理的分子动力学方法模拟研究阳极气体对铝液传质形成Al2O3夹杂过程的影响。结果表明,在电解铝液中,CO2分解成CO和O,铝被氧化。反应过程相对势垒变化为初始结构(0Ha)→过渡态Ⅰ(0.019Ha)→中间态(0.030Ha)→过渡态Ⅱ(-0.042... 采用第一性原理的分子动力学方法模拟研究阳极气体对铝液传质形成Al2O3夹杂过程的影响。结果表明,在电解铝液中,CO2分解成CO和O,铝被氧化。反应过程相对势垒变化为初始结构(0Ha)→过渡态Ⅰ(0.019Ha)→中间态(0.030Ha)→过渡态Ⅱ(-0.042Ha)→反应结束(-0.056 Ha)。CO2与电解铝液反应过程为:CO2→CO2(ad)→COad+[O]→CO↑+[O],3[O]+2Al→Al2O3,总反应为:3CO2+2Al→Al2O3+3CO↑。离解产物氧与铝结合形成的铝氧键非常稳定。以电解铝液为原料,配制了一组工业纯铝试样,采用扫描电镜研究了凝固试样的组织。对高温电解铝液而言,阳极气体是一种极强的氧化剂,能同高温铝液剧烈反应生成Al2O3夹杂。电解铝液中氧化夹杂对铝样组织产生冶金遗传效应,氧化夹杂聚集在纯铝上,气孔比较发达,表明气体通过氧化夹杂形核、长大。 展开更多
关键词 铝液 阳极气体 Al2O3夹杂物 传质 分子动力学
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原料携带水对铝液中氢形成影响机制研究 被引量：1
2
作者 贺永东 杜玉峰 邢诗雨 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期762-768,共7页
采用分子动力学方法模拟研究H2O与铝反应势垒及其反应物去向,结果表明:原料携带H2O跟铝反应分解成H^+和OH^-,产生的OH^-跟表面铝原子作用形成Al-O-H化合物,产生的H+离子与表面铝原子的距离不断减小(0.267,0.211,0.159 nm),并稳定存在于... 采用分子动力学方法模拟研究H2O与铝反应势垒及其反应物去向,结果表明:原料携带H2O跟铝反应分解成H^+和OH^-,产生的OH^-跟表面铝原子作用形成Al-O-H化合物,产生的H+离子与表面铝原子的距离不断减小(0.267,0.211,0.159 nm),并稳定存在于铝表面。熔体中的H是以原子或离子形式进行扩散,在纯铝熔体中不会形成H2分子,界面处单个H原子以比较稳定的形式存在,多个H原子在气液界面处极易形成H2。氢原子处于铝晶胞八面体间隙位置时最稳定。H扩散路径是从铝八面体间隙位置到四面体间隙位置再到八面体间隙位置。依据模拟试验结论,以电解铝液为原料,配制了一组Al-Zn-Mg-Cu-0.04Ti-0.18Zr合金,采用扫描电镜研究了铸样凝固组织,结果表明:电解铝液中氢对合金铸样组织产生冶金遗传影响,铸态合金试样中存在大量的气孔和气泡,氧化夹杂周围气孔比较发达,表明气体和氧化铝夹杂之间存在寄生关系。 展开更多
关键词 铝液 H2O 模拟 氢 分子动力学
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氢化钛-石油焦制备Al-Ti-C-Ce母合金显微组织及其凝固机制研究 被引量：1
3
作者 贺永东 杨啸雨 +3 位作者 郭锋 李鹏 张媛庆 豆银丽 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期733-738,共6页
采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等现代检测分析方法,研究了由TiH2-石油焦-铝铈合金与铝液制备的不同Ce含量的Al-Ti-C-Ce母合金的显微组织,结果表明:Al-Ti-C-Ce母合金由α(Al),(TiC),(TiAl3),(Ti2Al20Ce)相组成;A... 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等现代检测分析方法,研究了由TiH2-石油焦-铝铈合金与铝液制备的不同Ce含量的Al-Ti-C-Ce母合金的显微组织,结果表明:Al-Ti-C-Ce母合金由α(Al),(TiC),(TiAl3),(Ti2Al20Ce)相组成;Al-Ti-C-Ce母合金铸样晶界为连续的共晶组织,晶内分布着大量的粗大第二相组织,晶界共晶和晶内第二相中均含有Ti2Al20Ce相。部分大颗粒第二相组织为复合结构,复合晶粒内部存在颜色较深的α(Al)+Ti2Al20Ce+(TiC)的包晶组织。线分析结果表明:第二相粒子中,元素C的分布相对均匀,粒子内部C, Al含量相对较低, Ti, Ce含量相对较高, Ce的分布显著高于粒子外部区域;具有复合结构的第二相中所包含的粒子区域, Ti, C含量极高,而Al, Ce含量较低。合金在凝固过程中, TiC粒子作为晶核优先析出, TiAl3相通过TiC粒子形核,并与游离的Ti, Ce发生包晶反应生成Ti2Al20Ce相,多余Ce原子会与晶界处的TiC, TiAl3的复合粒子反应生成TiC, Ti2Al20Ce复合粒子。含Ti, C, Ce的复合粒子作为领先相优先析出,细化Al-Ti-C-Ce母合金晶粒。 展开更多
关键词 Al-Ti-C-Ce母合金 显微组织 复合粒子 形核 凝固机制
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