真空硅热还原制备mgsr合金热力学与试验地研究

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1、重庆人学硕士学位论文中文摘要摘要真空热还原技术具有生产工艺较简单、环境状况好、产品纯度高等优点，在有色金属冶炼领域占据非常重要的地位。真空条件能够有效地保护活泼金属，防止其被氧化，同时能大幅度降低还原反应温度。该技术是冶炼和提纯镁、钙、锶、等金属的最佳工艺。本论文创新性地将真空热还原技术应用于M乎sr合金的制备，针对真空硅热还原法制备Mg-Sr合金进行了热力学分析及试验研究。计算了真空硅热法制备金属Sr及Mg．sr合金反应的吉布斯自由能和临界反应温度，推导出了还原反应方程式，获得了还原反应进行的热力学条件，分析了反应温度、真空度对反应过程的影响规

2、律。进行了TG．DSC热分析试验和真空硅热法制备金属Sr及Mg-Sr合金的试验，获得了M分sr合金试样并分析了试样的成分、组织及渣样的成分。并针对金属Mg、sr蒸气产物的冷凝特性，设计出Mg、Sr蒸气同步冷凝的技术方案。热力学分析及试验研究结果表明：1．在标准大气压下，硅热法还原MgO与S内的临界反应温度分别为2429K、2876K，该临界反应温度高，难于工业实施；2．硅热法制备Mg．Sr合金还原反应的主反应式为：(1一x)MgO(s)+xS幻(s)+Si(s)+(1一x)CaO(s)=(1一x)Mg(g)+xSr(g)+(1·工)(2CaO·S

3、i02)(s)+x(2S110·Si02)(s)，sr为xm01．％。3．真空硅热法制各Mg．sr合金的反应吉布斯自由能随着温度的升高而降低，压强的减小而减小；4．在真空度为15Pa，加热速率20℃枷n，升温至1100℃，保温80IIlin，反应时间长为135Inin的条件下，硅还原MgO和S内的混合物可顺利制备出Mg．Sr合金且还原反应的速率在30．90mill段内较快；5．Mg—Sr合金冷凝物的主要相组成为伍一Mg和Mgl7Sr2，渣样主要相组成为Ca2Si04和Sr2Si04。Mg．Sr合金结晶区域可分为三部分，先期凝结的部分晶粒比较粗大和

4、疏松，后期凝结的部分晶粒细致均匀，中间层组织介于两者之间。6。M昏Sr蒸气冷凝过程中，当冷凝温度Tv<650℃，真空度Pv<267Pa时，可凝结为固体。关键词：Mg—sr合金，真空硅热还原，热力学分析，冷凝重庆人学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTR酣uctiontechnolo百esV舢productionprocessisrelatiVelysimple，goode11．、，ironmelltalconditions，higllp嘶吼ItoccupiedaVe叮import锄tpositioniIlnon—f．errousmetalsmel

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