课题基金 / 基金详情

氟盐-氧化物体系熔盐电解制备Dy-Cu中间合金基础理论研究

批准号:
51674126
项目类别:
面上项目
资助金额:
68.0 万元
负责人:
廖春发
依托单位:
学科分类:
冶金物理化学与冶金原理
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾颜亮、陈金清、陈功、李亮星、李啊林、韩海军、肖志华、蔡伯清、孙强超

项目摘要

结项摘要

项目成果

廖春发的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
Dy-Cu合金具有较强的初始磁化率,在磁致伸缩、磁致冷方面具有非常广阔的应用前景。目前,制备Dy-Cu合金主要是对掺法、金属热还原法,熔盐法电解是制备稀土合金另一方法,具有其固有优越性,但在制备Dy-Cu合金方面少有报导。本项目拟采用氟盐-氧化物体系熔盐电解制备Dy-Cu中间合金,对DyF3-(Li、Na)F体系的熔度、密度、电导率基本熔盐物理化学性质,尤其对Dy2O3和Cu2O的溶解机制进行研究;运用电位扫描、阶跃与脉冲、阻抗等电化学技术及计算机解析和揭示电极极化规律、Dy(III)及Cu(I)离子的电极过程及合金化机理,Dy(III)、Cu(I)离子在熔体及合金中扩散系数、扩散活化能以及电极反应的控制步骤。通过恒压或恒流电解,探索电流效率的计算模型、内外部电解条件的优化及液态Dy-Cu金属在体系中的溶解损失及二次作用机理,为氟盐-氧化物体系电解制备Dy-Cu合金的应用建立理论基础。
英文摘要
Dy-Cu alloy has strong magnetic susceptibility and promising application prospects as magnetostrictive or magnetic refrigeration materials. Currently, the main preparing methods of Dy-Cu alloy are mixed melting metal and thermal reduction. Molten salt electrolysis is another method for preparing of rare earth alloy with its inherent advantages, but the research is rarely reported in terms of Dy-Cu alloy. The purpose of this project is prepared for Dy-Cu master alloy by molten salt electrolysis in fluoride salt-oxide system. The basic physical and chemical properties of DyF3-(Li/Na)F-Dy2O3-Cu2O molten system such as the fusibility, density, conductivity, especially the solubility of Cu2O and Dy2O3 are been determined. The potential scan, step and pulse, the impedance electrochemical technologies and basic principle of electrochemical with computer analytic techniques to reveal the electrode polarization rule, the electrode process and mechanism of alloying, and alloy diffusion coefficient, diffusion activation energy, the control steps of electrode reaction of Dy(III) and Cu(I) ion in the melt. Exploring the calculation model of current efficiency, optimizing internal and external electrolytic conditions, studying the dissolution losses of Dy-Cu liquid metal and Secondary interactions mechanism in the molten salt system through constant voltage or constant current electrolysis. The purpose of the investigation is providing the theoretical basis of preparing Dy-Cu master alloy by molten salt electrolysis in fluoride salt-oxide system.
Dy-Cu合金具有较强的初始磁化率,在磁致伸缩、磁致冷方面具有非常广阔的应用前景,但其主流制备方法存在合金易烧损、成分偏析严重等缺点。基于熔盐电解固有优越性,本项目提出在LiF-DyF3-Dy2O3-Cu2O体系中熔盐电解制备 Dy-Cu 合金新方法,在制备Dy-Cu中间合金的同时,对LiF-DyF3、LiF-DyF3-Dy2O3、LiF-DyF3-Cu2O体系的密度、电导率、粘度基本物理化学性质,尤其对Dy2O3和Cu2O的溶解机制进行了深入的研究,得出了电解制备Dy-Cu合金的电解质体系的基本物理化学参数,揭示 Dy2O3、Cu2O在氟盐介质中溶解度的变化规律及溶解机理,解决了如何提高 Dy2O3在氟盐体系中溶解度的问题。此外,运用电化学技术解析和揭示Dy(III)及Cu(I)离子的电极过程及合金化机理,Dy(III)、Cu(I)离子在熔体及合金中扩散系数、扩散活化能以及电极反应的控制步骤,发现电解过程中Cu(I)在熔盐中会氧化为Cu(II)再参与合金化,Dy(III)在阴极上合金化过程为一步还原,反应受扩散控制。在上述研究的基础上,探讨了电解内、外部条件对电流效率、Dy-Cu合金的表面形貌影响,确定了电解工艺条件及成分调控的最佳技术参数,为氟盐-氧化物体系电解制备Dy-Cu合金的应用建立理论基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: 稀有金属与硬质合金
影响因子: --
作者: [廖春发, 蔡伯清, 王 旭, 焦芸芬, 林觉远]
通讯作者: 林觉远
DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy18010031
发表时间: 2019
期刊: 稀有金属
影响因子: --
作者: [焦芸芬, 廖春发, 王旭, 刘庆生, 周瑞]
通讯作者: 周瑞
Electrical conductivity optimization of the Na3AlF6-Al2O3-Sm2O3 molten salts system for Al-Sm intermediate binary alloy production
用于 Al-Sm 中间二元合金生产的 Na3AlF6-Al2O3-Sm2O3 熔盐体系的电导率优化
DOI: 10.1007/s12613-017-1493-3
发表时间: 2017
期刊: International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
影响因子: 4.8
作者: [Liao Chun fa, Jiao Yun fen, Wang Xu, Cai Bo qing, Sun Qiang chao, Tang Hao]
通讯作者: Tang Hao
Electrochemical behavior of dysprosium(III) in eutectic LiF-DyF3 at tungsten and copper electrodes
镝(III)在共晶LiF-DyF3中在钨和铜电极上的电化学行为
DOI: 10.1016/j.jre.2019.07.016
发表时间: 2020-04
期刊: Journal of Rare Earths
影响因子: 4.9
作者: [Chunfa Liao, BoqingCai, Xu Wang, Shumei Chen, Gong Chen, Jueyuan Lin]
通讯作者: Jueyuan Lin
17
    低氧区LiF-NdF3-Nd2O3三元系相图及Li-(RE-O)-F赝系预测模型的构建
    • 批准号:
      52174335
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      58.00万元
    • 批准年份:
      2021
    • 负责人:
      廖春发
    • 依托单位:
    选择性氧化还原从荧光粉废料中回收稀土的基础研究
    • 批准号:
      51464012
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      50.0万元
    • 批准年份:
      2014
    • 负责人:
      廖春发
    • 依托单位:
    由钨酸盐熔盐电解直接制备钨粉机理与动力学研究
    • 批准号:
      51074081
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      38.0万元
    • 批准年份:
      2010
    • 负责人:
      廖春发
    • 依托单位:
    新型膦酸树脂协同萃取色层分离提纯重稀土技术与理论研究
    • 批准号:
      50764003
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      20.0万元
    • 批准年份:
      2007
    • 负责人:
      廖春发
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金