熔盐电解高纯钛的结晶机理及形貌

发布时间：2024-06-04 01:18

　　以氯化钠-氯化钾作为熔盐,采用熔盐电解法对海绵钛阴极片进行提纯,通过对电解过程形核率的理论推导,分析电解温度及不同熔盐成分比例对高纯钛结晶形貌的影响,研究熔盐电解过程中的结晶机理。结果表明,随电解温度升高,结晶钛颗粒尺寸逐渐增大,结晶颗粒由长条状或椭圆状逐渐转变为树枝状。熔盐成分中KCl含量增大会导致熔盐电阻增加,电流效率下降,致使结晶钛颗粒尺寸减小,结晶钛疏松,夹盐率高。通过对结晶钛颗粒进行微观表征,发现熔盐电解过程中,钛晶体台阶状生长,为二维形核方式。电解钛粉不是一个单晶整体,而是含有许多纳米晶及亚晶的多晶体,晶粒尺寸为100～500 nm。

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【部分图文】：

图1不同电解温度下钛形貌

电解温度为750℃时，熔盐黏度较大，反应使阴极附近的钛离子浓度大幅降低，形成钛离子贫乏区，造成浓差极化现象，因而可析出细小的结晶钛；当温度升至750～850℃后，高温使熔盐黏度降低，离子迁移速度变快，Ti离子的浓度差减小，浓差极化现象被减弱，且此时析出过电位减小，有利于均匀结晶、....

图2熔盐电解钛的表面形貌

图2为熔盐电解钛粉表面形貌的SEM照片。图2(a)为钛粉的形貌，图2(b),(d)为粉末颗粒表面的台阶。从图中可以看出结晶钛表面有许多台阶，表明熔盐电解过程中，钛晶体呈台阶状生长，为二维形核方式。为了明确熔盐电解钛的特殊形核-结晶规律，揭示熔盐电解钛内部的微观组织结构，采用聚焦离....

图3熔盐电解钛的TEM明场象及电子衍射花样

图3为电解钛的明场象及电子衍射花样图，可以看出，电解钛粉不是一个单晶整体，而是含有许多纳米晶及亚晶的多晶体，其晶粒尺寸为100～500nm。图3右上角的SAED图为环状，表明钛粉样品为纳米晶。图3左上角的SAED图表明，钛基体为密排六方晶体的[351]晶带轴。图4所示为高分辨透....

图4熔盐电解钛的HRTEM表征分析

图3熔盐电解钛的TEM明场象及电子衍射花样如果单原子层沉积物的生成受核位密度所限，则反应的控制步骤则变为新表面形核位的生成过程，这通常需要降低电势来引发其生长，在过电势较小时，可在电极表面附近积蓄热力学过剩的离子浓度。如果电沉积以恒电流的方式进行，那么一旦引发形核，随着核边缘的....

本文编号：3988660