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BMIC-ZnCl2离子液体中电沉积铜-锌合金

王波 , 徐存英 , 华一新 , 张启波 , 李艳 , 吴青 , 丛晓波 , 吴振

在含有CuCl的BMIC-ZnCl2(物质的量比为1∶2)离子液体中,采用恒电位法于低碳钢基体上进行了Cu-Zn合金电沉积实验.研究了CuCl的浓度、沉积电位、温度对Cu-Zn合金成分、形貌及电流效率的影响,并采用带X射线能量散射谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪对所得Cu-Zn合金沉积层的成分、表面形貌及物相进行分析.结果发现当电解液中CuCl的浓度为0.2mol/L时,阴极沉积电位在-0.1V附近,温度为70℃时,可得到质量较好的Cu-Zn合金仿金镀层.

关键词: 离子液体 , 铜-锌合金 , 电流效率 , 电沉积

Urea-ZnCl2离子液体中电沉积Zn-Ti合金

吴青 , 徐存英 , 华一新 , 王波 , 丛晓波 , 李艳 , 刘成虎

材料科学与工程学报

本文研究了TiCl4对Urea-ZnCl2离子液体体系电化学行为的影响。结果表明：TiCl4的加入能够提高Urea-ZnCl2离子液体的电导率,促进钛以Zn-Ti合金的形式沉积。在铜基体上进行恒电位沉积,可获得均匀致密的Zn-Ti合金层,且晶粒尺寸随沉积温度的升高而增大。

关键词: 离子液体 , 电沉积 , Zn-Ti合金

孔隙率对熔盐电解法电解还原FeTiO3的影响研究

周忠仁 , 华一新 , 徐存英 , 李坚 , 李艳 , 张启波 , 苏朝磊

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2017.01.001

采用熔盐电解法,在CaCl2-NaCl混合熔盐中,分别以添加0~25%NH4HCO3造孔剂经预烧结后的多孔FeTiO3块体为阴极,石墨为阳极,在973 K下电解还原制备铁钛合金.研究了阴极块体孔隙率对电解还原产物的影响.结果表明,预烧结阶段增加NH4HCO3的加入量有利于阴极孔隙率的增加,当加入量达到25%时,块体孔隙率达到了39.08%;当加入量超过20%后,孔隙率不再是限制FeTiO3脱氧的环节,在此过程中主要受氧在固态颗粒中的扩散控制.

关键词: NH4HCO3造孔剂 , 孔隙率 , 熔盐电解 , FeTi合金

氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中电解制备超细铜粉

柯平超 , 张贤杰 , 李坚 , 华一新 , 徐存英 , 李艳

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.021

利用1ChCl∶2Urea低共熔溶剂作为电解质,以单质铜作为阳极,钛片作为阴极,草酸(H2C2O4·2H2O)作为添加剂,在恒电流密度下电解制备出树枝状超细铜粉.用电化学工作站对[1ChCl∶2Urea]/0.1 mol·L-1 H2C2O4·2H2O低共熔溶剂体系进行了相关的电化学测试.研究了电解温度、电流密度及草酸浓度对电解所得铜粉的粒度、电流效率和直流电耗的影响;利用扫描电镜和激光粒度仪分别对铜粉的形貌和粒度进行了测试表征.结果表明:优化工艺条件为控制温度在80℃,电流密度为8.6 mA· cm-2以及草酸浓度0.10 mol·L-1的条件下,可电解得到粒度小于15μm的树枝状超细铜粉,电解过程的电流效率高达95.6％,电耗为1746 kW· h· t-1.

关键词: 铜粉 , 电解 , 低共熔溶剂 , 离子液体 , 电流密度 , 粒度 , 树枝状

Cu在BMIMBF₄离子液体中的溶解性

周丹桂 , 华一新 , 张启波 , 董铁广

中国腐蚀与防护学报

在不同氧分压和温度下，研究Cu片在BMIMBF₄离子液体中的溶解速率，并测定Cu²⁺在BMIMBF₄离子液体中的饱和浓度。结果表明，Cu必须有氧存在才能溶解在BMIMBF₄离子液体中，且溶解速率随氧分压和温度的增加而加快。根据实验数据得到在25℃~70℃和2.10×10⁴ Pa 的氧分压下，Cu溶解速率的表观活化能为21.76 kJ/mol，并建立Cu在 BMIMBF₄离子液体中溶解的速率方程。

关键词: Cu , dissolution , BMIMBF₄ ionic liquid , oxygen partial pressure

激光雕刻非光滑表面的微观组织和性能研究

齐彦昌 , 马成勇 , 彭云 , 田志凌 , 华一新

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.03.024

采用激光雕刻技术在高速钢表面形成非光滑鳞片形态,利用扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪分析了在激光雕刻快热、快冷的条件下的微观组织及其形成原因.结果表明,熔化区有极细胞状组织、极细枝状晶的形成;相变区晶粒得到细化,碳化物尺寸减小;热影响区碳化物聚集长大.利用显微硬度计、ML-100磨料磨损试验机考察非光滑表面的硬度及耐磨性.结果表明,硬度最高可达1120HV,抗磨粒磨损性能是未处理前的3.3倍.非光滑表面耐磨性提高的原因是细晶强化、弥散强化、固溶强化和仿生效应.

关键词: 激光雕刻 , 非光滑表面 , 组织 , 硬度 , 耐磨性

炉渣中SnS的挥发速率

华一新 , 刘纯鹏

金属学报

在中性气氛及1473K的温度下,通过测定试样的失重及其组成,研究了SnS从SnO—FeO—SiO_2和SnO—FeO—CaO-SiO_2两种炉渣(混以FeS)中挥发的速率。研究表明,在硫化烟化过程中,SnO的挥发与SnS相比可以忽略不计,在炉渣中增加CaO可以加快SnS的挥发速率,挥发的微分速率方程可以表示为: -d(％Sn)/dt=k(％Sn)(％S)其中表观速率常数k分别为4.20×10~(-3)(SnO-FeO-CaO-SiO_2)和2.88×10~(-3)(SnO-FeO-SiO_2)

关键词: SnS , slag , evaporation rate , fuming

碲化金氯化浸出的热力学分析

张云 , 李坚 , 华一新 , 孟智广 , 张志 , 王震

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.020

通过热力学分析,绘制出Au-Te-Cl-H2O系E-pH图,结果表明碲化金在酸性氯酸盐体系中可被溶浸.碲化金氯化浸出后,将生成AuCl4-及碲化物,当溶液pH ＜3.7时,Te(Ⅳ)的化合物为HTeO2+；当pH ＞3.7时则以不溶性的H2TeO3存在.同时探讨了AuCl4-活度分别为1×10-4,1×10-2,1时,对Au-C1-H2O系E-pH图中AuC14-及Au(OH)3稳定区域的影响.结果表明,AuC14-活度越大,其稳定区域越窄,且形成Au(OH)3的pH值越低.

关键词: 碲化金 , 阳极泥 , E-pH图 , 氯化浸出

钛制取工艺研究进展

王震 , 李坚 , 华一新 , 张志 , 张远 , 柯平超

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.026

系统地总结了目前国内外金属钛的制取方法,按照提取工艺和含钛原料的不同,将提取钛的方法分为热还原法和熔盐电解法.热还原法包括以TiCl4为原料的Kroll法、Hunter法、Armstrong法及EMR法,以TiO2为原料的OS法、PRP工艺和MHR法以及以钛酸盐为原料的热还原法,所采用的还原剂主要是液态或气态的活泼金属镁、钙、钠及其氢化物等.熔盐电解法包括TiCl4熔盐电解法,钛酸盐熔盐电解法以及以TiO2,TiO·mTiC或钛渣为原料的熔盐电解法,如FFC剑桥法、MER工艺、USTB法、QIT工艺、SOM法及离子液体电解法等;熔盐电解法所采用的电解质主要有NaCl,KCl,CaCl2以及这几种盐的混合物等.目前钛的工业化生产只有Kroll法和Hunter法,其他的热还原法由于产品不能满足要求且不能实现连续化等原因尚处于实验室研发阶段.FFC剑桥法直接以TiO2为原料进行熔盐电解获得金属钛,省去了TiCl4的生产步骤,缩短了提取钛的工艺流程,降低了能耗和成本,已成功开展了千克级的扩大化实验;离子液体电解法将二氧化钛的熔盐电解温度从近千度的高温降低至近室温,但因其较低的还原率和电流效率,该方法还有待进一步研究.因此,熔盐电解法将可能成为未来钛制取的发展方向而取代热还原法并由高温向低温方向发展.

关键词: 钛 , 热还原 , 熔盐电解

氯化钠存在下溴化钠-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铂、钯、金的研究

高云涛 , 华一新 , 李艳 , 项朋志 , 施润菊 , 黄伟清

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.01.027

研究了氯化钠存在下溴化钠-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铂、钯、金的方法及条件,在0.24mol·L-1盐酸介质中,铂、钯、金浮选率为93.2%～98.0%,94.3%～97.6%,93.4%～99.0%,方法可用于从大量基体金属中分离铂、钯、金,对实际样品的分离分析结果与其他方法相符.提出了浮选是基于铂、钯、金溴络阴离子与阳离子表面活性物十六烷基三甲基氯化铵形成离子缔合物的机制.

关键词: 铂 , 钯 , 金 , 氯化钠 , 溴化钠 , 十六烷基三甲基氯化铵 , 浮选

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