現(xiàn)代煉鋼過程廣泛采用鋁脫氧。研究鋁脫氧反應機理,對提高鋁鎮(zhèn)靜鋼的潔凈度以及優(yōu)化控制夾雜物數(shù)量、尺寸、尺寸分布和形貌有重要作用。為了揭示鋁脫氧反應過程機理,本文采用電化學方法研究了Fe-Al-O熔體中氧化鋁生成和分解過程中氧元素的遷移行為。首先,研究MSZ（氧化鎂部分穩(wěn)定氧化鋯）固體電解質(zhì)的制備方法,并且利用交流阻抗的方法測定了MSZ的高溫電學性質(zhì)。結(jié)果表明:利用注射成型法制備的含3.5%Mg O部分穩(wěn)定的Zr O2固體電解質(zhì)在1100℃-1600℃時,電導率隨著溫度的升高而升高,當溫度達到1300℃時,電導率趨于穩(wěn)定,在1600℃時電導率為0.185S/cm。第二,利用MSZ固體電解質(zhì)在高溫狀態(tài)下可以傳導氧離子這一特性,組建高溫熔體電化學測試裝置。利用參考氣CO/CO2的混合氣對Fe-O-Al體系進行充氧,通過對于電化學裝置進行開路電壓檢測直到達到平衡。結(jié)果表明:在Al2O3的合成過程中,界面氧濃度隨著時間的變化而增加先后經(jīng)過過渡區(qū)、形核區(qū),Fe-[70ppm Al]體系中當時間達到2000s時,界面處的氧濃度達到穩(wěn)定值,通過SEM圖像觀察發(fā)現(xiàn)界面處有Al2O3夾雜物生成。存在在界面處... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 鋼中非金屬夾雜物
        1.1.1 夾雜物的去除、改性
        1.1.2 氧化物冶金
    1.2 鋁脫氧反應研究模型
        1.2.1 瓦拉格模型
        1.2.2 聯(lián)合溶液模型
        1.2.3 準化學模型
    1.3 鋁脫氧反應形核機理分析
    1.4 電化學方法介紹
        1.4.1 ZrO_2導電原理
        1.4.2 電化學的應用
    1.5 本工作的意義和主要研究內(nèi)容
2.MSZ固體電解質(zhì)的制備以及電學性能測試
    2.1 引言
    2.2 氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)的應用以及氧離子傳導的機制
        2.2.1 氧化鋯是離子導電占優(yōu)勢的固體物質(zhì)
        2.2.2 氧化鋯對于氧離子傳導的原理
        2.2.3 電化學下的MSZ固體電解質(zhì)的中氧的遷移計算
    2.3 氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)的制備及成分
        2.3.1 氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)成分
        2.3.2 固態(tài)電解質(zhì)的制備過程
    2.4 固態(tài)電解質(zhì)電學性質(zhì)測定
        2.4.1 實驗裝置以及測定
        2.4.2 實驗結(jié)果
        2.4.3 MSZ固態(tài)電解電導活化能
    2.5 本章小結(jié)
3.Fe-Al-O熔體中Al_2O_3生成過程的電化學研究
    3.1 引言
    3.2 實驗裝置
    3.3 實驗方法
        3.3.1 實驗步驟
        3.3.2 配料
    3.4 實驗結(jié)果與分析
    3.5 Al_2O_3合成過程中的SEM分析
    3.6 Al_2O_3合成過程中的能量計算
    3.7 本章小結(jié)
4.Fe-Al-O熔體中Al_2O_3分解過程的電化學研究
    4.1 實驗裝置以及方法
    4.2 Fe-Al-O—MSZ體系脫氧過程中氧的傳遞環(huán)節(jié)
        4.2.1 Fe-O-MSZ體系脫氧過程氧傳遞環(huán)節(jié)
        4.2.2 Fe-O-Al—MSZ體系脫氧過程速率控制環(huán)節(jié)
    4.3 電化學方法研究外部電壓對于界面氧濃度的影響
    4.4 Al_2O_3分解過程中的SEM分析
    4.5 Al_2O_3分解過程中的能量計算
    4.6 本章小結(jié)
5.結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氧化鋯系的相結(jié)構和轉(zhuǎn)變[J]. 林振漢,林鋼,吳亮,張玲秀.  稀有金屬. 2003(01)
[2]低碳鋼中納米尺度沉淀相的透射電子顯微術研究(英文)[J]. 柳得櫓,王元立,霍向東,陳南京,邵偉然.  電子顯微學報. 2002(03)
[3]凝固溫度對稀土夾雜物成為初生奧氏體非均質(zhì)形核核心作用的影響[J]. 楊慶祥,廖波,崔占全,姚枚,萬鑫.  材料研究學報. 1999(04)
[4]鋼中硫化物夾雜物球化和對鋼性能的影響[J]. 李代鐘.  鋼鐵研究學報. 1992(02)



本文編號：3433180