現(xiàn)代煉鋼過程廣泛采用鋁脫氧。研究鋁脫氧反應(yīng)機(jī)理,對(duì)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(yīng)過程機(jī)理,本文采用電化學(xué)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(cè)定了MSZ的高溫電學(xué)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(shí),電導(dǎo)率隨著溫度的升高而升高,當(dāng)溫度達(dá)到1300℃時(shí),電導(dǎo)率趨于穩(wěn)定,在1600℃時(shí)電導(dǎo)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(dǎo)氧離子這一特性,組建高溫熔體電化學(xué)測(cè)試裝置。利用參考?xì)釩O/CO2的混合氣對(duì)Fe-O-Al體系進(jìn)行充氧,通過對(duì)于電化學(xué)裝置進(jìn)行開路電壓檢測(cè)直到達(dá)到平衡。結(jié)果表明:在Al2O3的合成過程中,界面氧濃度隨著時(shí)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(dāng)時(shí)間達(dá)到2000s時(shí),界面處的氧濃度達(dá)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(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)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(yīng)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(zhǔn)化學(xué)模型
    1.3 鋁脫氧反應(yīng)形核機(jī)理分析
    1.4 電化學(xué)方法介紹
        1.4.1 ZrO_2導(dǎo)電原理
        1.4.2 電化學(xué)的應(yīng)用
    1.5 本工作的意義和主要研究?jī)?nèi)容
2.MSZ固體電解質(zhì)的制備以及電學(xué)性能測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)的應(yīng)用以及氧離子傳導(dǎo)的機(jī)制
        2.2.1 氧化鋯是離子導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的固體物質(zhì)
        2.2.2 氧化鋯對(duì)于氧離子傳導(dǎo)的原理
        2.2.3 電化學(xué)下的MSZ固體電解質(zhì)的中氧的遷移計(jì)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(xué)性質(zhì)測(cè)定
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置以及測(cè)定
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.4.3 MSZ固態(tài)電解電導(dǎo)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(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.3.2 配料
    3.4 實(shí)驗(yàn)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(jì)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(xué)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)方法研究外部電壓對(duì)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(jì)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化鋯系的相結(jié)構(gòu)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(shù)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(xué)報(bào). 2002(03)
[3]凝固溫度對(duì)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(xué)報(bào). 1999(04)
[4]鋼中硫化物夾雜物球化和對(duì)鋼性能的影響[J]. 李代鐘.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 1992(02)



本文編號(hào)：3433180