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用质子导体浓差电池法对铝和铝合金熔体环保脱氢的研究
  • 项目名称:用质子导体浓差电池法对铝和铝合金熔体环保脱氢的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50574026
  • 申请代码:E0416
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2006-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:刘春明
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:东北大学
  • 批准年度:2005
中文摘要:

氢的去除是保证铝和铝合金质量的关键技术。目前国内普遍采用含氯混合气体或固体生成氯化氢的除氢方法,损害工人健康,污染环境,腐蚀设备。本课题拟研究无污染且节能的质子导体浓差电池法除氢。分别采用短路法、直流电压法和电子-质子导体法,配合真空抽取或Ar,N2携带,进行铝熔体脱氢研究。研制适合于铝熔体脱氢的质子导体管,测定有关的电、热及机械性质;研究内敷多孔材料,涂敷方法,粘结材料和内集电流的引出技术。分别

结论摘要:

氢的去除是保证铝及其合金质量的关键技术。本课题研究无污染质子导体氢泵法脱氢。实验研究了BaCeYO, BaCeSmO, CaZrInO及BaCaNbO系五种质子导体固体电解质的直接合成、制管、烧成过程;XRD确认了相组成;TG-DSC分析给出了合成过程的物理化学变化历程;合成前后的粒度分布;密度及SEM观察的组织形貌等性能表征。用交流阻抗谱法在10^-2~10^6Hz、300~800℃条件下研究了各种质子导体的阻抗谱特征,求得电导率和电子激活能。电导率平均在10^-4~10^-2S cm^-1。电导率比较,BaCeYO>BaCeSmO>BaCaNbO>CaZrInO,符合理论分析。选用BaCeYO和BaCeSmO材料制成脱氢电池,研究了铝液温度、气相P_H_2O、外加直流电压与脱氢电流的关系。在同样条件下,BaCeSmO材质的氢泵脱氢电流高于BaCeYO的,因为前者有较大的电子导电性,同时起到短路电流法的作用,符合预想的分析。用自制的CaZrInO固体电解质管,用稀土氢化物作为参比电池组成氢传感器测定了脱氢后铝液中的氢含量低于0.045~0.054ml/100g,超过了预定的脱氢效果。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 7
  • 1
  • 0
  • 0
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