武汉科技大学学报（自然科学版）
武漢科技大學學報（自然科學版）
무한과기대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION)
2012年
5期
330-337
,共8页
高运明%王兵%王少博%黄伟超%麦华毅
高運明%王兵%王少博%黃偉超%麥華毅
고운명%왕병%왕소박%황위초%맥화의
SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO渣系%FactSage%ZrO2固体电解质%熔渣侵蚀%可控氧流冶金
SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO渣繫%FactSage%ZrO2固體電解質%鎔渣侵蝕%可控氧流冶金
SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO사계%FactSage%ZrO2고체전해질%용사침식%가공양류야금
采用热力学计算软件FactSage中的Equilib平衡计算模块,模拟研究静态条件下SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO五元渣系对ZrO2材质的侵蚀特性.利用MgO稳定的ZrO2固体电解质管与碳饱和铁液以及酸性渣构建可控氧流电池,分别进行电池在开路条件与外加电势条件下的侵蚀实验,并通过SEM、EDS分析检测,讨论酸性渣可控氧流电解时ZrSiO4新相的形成机理以及对固体电解质导电性能的影响.结果表明,ZrO2的侵蚀程度随温度的升高和渣中FeO含量的增加而增加；在低碱度和高碱度条件下,熔渣与氧化锆之间分别会有ZrSiO4和CaZrO3生成；相对于静态以及开路条件,外加电势电解条件下酸性熔渣与氧化锆之间易形成新相层,从而显著增大电池内阻,阻碍氧离子迁移,但也能减轻或阻碍熔渣对ZrO2固体电解质的渗透侵蚀；可控氧流电解时酸性渣中初始FeO含量最好低于20％,碱度R最好在0.23～0.80之间.
採用熱力學計算軟件FactSage中的Equilib平衡計算模塊,模擬研究靜態條件下SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO五元渣繫對ZrO2材質的侵蝕特性.利用MgO穩定的ZrO2固體電解質管與碳飽和鐵液以及痠性渣構建可控氧流電池,分彆進行電池在開路條件與外加電勢條件下的侵蝕實驗,併通過SEM、EDS分析檢測,討論痠性渣可控氧流電解時ZrSiO4新相的形成機理以及對固體電解質導電性能的影響.結果錶明,ZrO2的侵蝕程度隨溫度的升高和渣中FeO含量的增加而增加；在低堿度和高堿度條件下,鎔渣與氧化鋯之間分彆會有ZrSiO4和CaZrO3生成；相對于靜態以及開路條件,外加電勢電解條件下痠性鎔渣與氧化鋯之間易形成新相層,從而顯著增大電池內阻,阻礙氧離子遷移,但也能減輕或阻礙鎔渣對ZrO2固體電解質的滲透侵蝕；可控氧流電解時痠性渣中初始FeO含量最好低于20％,堿度R最好在0.23～0.80之間.
채용열역학계산연건FactSage중적Equilib평형계산모괴,모의연구정태조건하SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO오원사계대ZrO2재질적침식특성.이용MgO은정적ZrO2고체전해질관여탄포화철액이급산성사구건가공양류전지,분별진행전지재개로조건여외가전세조건하적침식실험,병통과SEM、EDS분석검측,토론산성사가공양류전해시ZrSiO4신상적형성궤리이급대고체전해질도전성능적영향.결과표명,ZrO2적침식정도수온도적승고화사중FeO함량적증가이증가；재저감도화고감도조건하,용사여양화고지간분별회유ZrSiO4화CaZrO3생성；상대우정태이급개로조건,외가전세전해조건하산성용사여양화고지간역형성신상층,종이현저증대전지내조,조애양리자천이,단야능감경혹조애용사대ZrO2고체전해질적삼투침식；가공양류전해시산성사중초시FeO함량최호저우20％,감도R최호재0.23～0.80지간.
