Исследование поляризации никеля в оксидных расплавах, склонных к микрорасслаиванию

• Автор: Михайлов, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Строение оксидных расплавов

1.2 Физико-химические свойства оксидных расплавов

1.3 Поляризация металлического электрода в оксидных расплавах

1.4 Выходы по току при электрохимическом восстановлении металлов из оксидных расплавов

1.5 Обоснование задач исследования

2. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ТВЕРДОГО НИКЕЛЯ В БОРО- И АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВАХ

2.1 Методика измерений

2.2 Поляризация никелевого электрода в эквимолярном расплаве боросиликата натрия

2.2.1 Влияние фоновых процессов на поляризацию никелевого электрода
2.2.2 Катодная поляризация никелевого электрода в расплаве боросиликата натрия с добавками оксида никеля
2.2.3 Анодная поляризация никелевого электрода в расплаве боросиликата натрия с добавками оксида никеля
2.3 Поляризация никелевого электрода в алюмосиликатном расплаве
2.4 Погрешность поляризационных измерений
Выводы
3. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА НА ПОЛЯРИЗАЦИЮ ТВЕРДОГО НИКЕЛЯ
3.1 Растворение никеля в расплавах, содержащих оксид железа.
3.2 Поляризация твердого никелевого электрода в расплаве боросиликата натрия с добавками оксида железа и оксида никеля
3.3 Поляризация твердого никелевого электрода в расплаве состава мае. %: 40 СаО, 40 SiC>2, 20 AI2O3 с добавками оксида железа и оксида никеля
Выводы
4. ВЫХОД ПО ТОКУ НИКЕЛЯ В ОКСИДНЫХ РАСПЛАВАХ
4.1 Методика измерений выхода по току
4.2 Анодное растворение твердого никелевого электрода
4.3 Выход по току ионов никеля в катодном процессе на твердом никелевом электроде
4.4 Выход по току ионов никеля в катодном процессе на жидком металлическом электроде
Выводы
5. МИКРОНЕОДНОРОДНОСТЬ ЖИДКИХ БОРОСИЛИКАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОКСИД НИКЕЛЯ
5.1 Влияние микронеоднородности структуры оксидного расплава на катодную поляризацию никелевого электрода
5.2 Расчет диффузионного потока с помощью уравнения конвективной диффузии
5.3 Анодное растворение никеля в расслаивающихся оксидных системах
Выводы
Заключение
Список литературы

Активное сопротивление электролита (Ыэл) измеряли виртуальным анализатором импеданса (ВАИ), пропуская через электрохимическую ячейку переменный ток, частотой 15 кГц. При такой частоте сопротивления 11иэ и 11вэ малы, по сравнению с Вэл, так как вклад фарадеевских процессов в общее сопротивление ячейки уменьшается с ростом частоты переменного тока.
иэл рассчитывали по выражению
иэл = Яэл * I •
(2.2)
С помощью выражений (2.1) и (2.2) вычисляли ииэ, которое равно потенциалу исследуемого электрода фп. Измеряя напряжение на ячейке в отсутствие внешнего электрического тока, вычисляли равновесный потенциал исследуемого электрода )риэ.
Перенапряжение исследуемого электрода (ц) определяли по формуле:
Наложение ненулевого перенапряжения на исследуемый электрод в начальный момент времени вызывает резкое увеличение тока, ограниченное током обмена. В дальнейшем ток, проходящий через электрод, уменьшается и принимает свое стационарное значение, обусловленное конвективными потоками в электрохимической ячейке, коэффициентами диффузии и градиентом концентраций. Для оценки времени достижения стационарности нами были получены хроноампер ометрические зависимости для различных температур и концентраций ИЮ в расплаве при перенапряжении на электроде 150 мВ. При данном перенапряжении на электроде со временем устанавливается стационарное значение тока, близкое к предельному току диффузии. Было установлено, что время достижения стационарного значения предельного тока зависит от диаметра