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差热分析方法研究CaO在CaCl_2-X（NaCl，SrCl_2，BaCl_2）熔盐中的溶解度

作　者: 郭小岩
导　师: 王淑兰
学　校: 东北大学
专　业: 物理化学
关键词: 熔盐相图差热分析
分类号: O614.231
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

金属钛具有重量轻、比强度大、高延展性和低导热性等优点。钛主要是通过在高温下还原钛的氧化物和氯化物制得。现存的传统制取金属钛的方法工艺复杂、能耗多、成本高,并且造成环境污染。所以,开展新法炼钛研究具有十分重要的意义。本实验研究了CaO-CaCl2-XCln(X=Na, Sr, Ba)三元体系富氯化钙部分的差热分析曲线,绘制了CaO质量分数在30%以下的伪二元相图,获得了CaO在三个系统中的溶解度与温度的变化规律。经过实验测定,伪二元系(50mol%CaCl2,50mol%NaCl-CaO)为生成不相合熔点化合物类型相图,最低共熔点为E.432℃(12wt%CaO)；伪二元系(65mol%CaCl2,35mol%SrCl2-CaO)为生成两种不相合熔点化合物类型相图,最低共熔点为E.396.5℃(11.5wt%CaO)；伪二元系(63mol%CaCl2,37mol%BaCl2-CaO)为简单共晶类型相图,最低共熔点为E.467℃(7.5wt%CaO)。通过应用Calphad技术讨论三个体系,用计算机模拟的方法对实验数据进行拟合和校正。计算机模拟得到的溶解度曲线与实验所得数据基本相符。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-27
  1.1 引言  10-11
  1.2 传统炼钛方法  11-12
    1.2.1 Kroll镁还原法  11
      1.2.1.1 TiCl_4制造工艺  11
      1.2.1.2 还原分离工序  11
    1.2.2 Hunter法(SL法)  11-12
  1.3 新的钛冶炼方法  12-14
    1.3.1 FFC剑桥法  12-13
    1.3.2 OS法  13-14
  1.4 新法炼钛电解质理论  14-15
  1.5 本实验研究内容和研究方法  15
  1.6 相图研究方法  15-19
    1.6.1 动态法  15-18
      1.6.1.1 步冷曲线法  16-17
      1.6.1.2 差热分析法  17-18
      1.6.1.3 差示扫描量热法(DSC)  18
    1.6.2 静态法(淬火法)  18-19
  1.7 相图热力学和平衡原理  19-27
    1.7.1 相图热力学介简  19-21
    1.7.2 相平衡原理  21-27
第2章实验部分  27-31
  2.1 实验药品和实验设备  27-28
    2.1.1 实验药品  27
    2.1.2 实验设备  27-28
  2.2 原料准备  28
    2.2.1 盐的干燥处理  28
    2.2.2 石英管处理  28
  2.3 实验准备过程  28-30
    2.3.1 实验装置调零  28-29
    2.3.2 差热试样准备过程  29-30
  2.4 实验过程  30-31
第3章结果与讨论  31-45
  3.1 实验结果与数据处理  31-35
    3.1.1 CaO-CaCl_2-NaCl伪二元相图实验数据  31-32
    3.1.2 CaO-CaCl_2-SrCl_2伪二元相图实验数据  32-33
    3.1.3 CaO-CaCl_2-BaCl_2伪二元相图实验数据  33-35
  3.2 相图绘制与讨论  35-45
    3.2.1 相图绘制理论依据  35-36
    3.2.2 CaO-CaCl_2-NaCl伪二元相图  36-39
      3.2.2.1 CaCl_2-NaCl二元相图参考  36-37
      3.2.2.2 CaO-CaCl_2-NaCl伪二元相图绘制  37-39
    3.2.3 CaO-CaCl_2-SrCl_2伪二元相图  39-42
      3.2.3.1 CaCl_2-SrCl_2二元相图参考  39
      3.2.3.2 CaO-CaCl_2-SrCl_2伪二元相图绘制  39-42
    3.2.4 CaO-CaCl_2-BaCl_2伪二元相图  42-45
      3.2.4.1 CaCl_2-BaCl_2二元相图参考  42
      3.2.4.2 CaO-CaCl_2-BaCl_2伪二元相图绘制  42-45
第4章相图计算  45-51
  4.1 相图计算进展与计算步骤  45-46
  4.2 相图计算软件FactSage  46-47
  4.3 FactSage软件Phase Diagram模块  47-51
第5章结论  51-52
参考文献  52-55
致谢  55

差热分析方法研究CaO在CaCl_2-X（NaCl，SrCl_2，BaCl_2）熔盐中的溶解度

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