含FeO熔渣对ZrO2固体电解质侵蚀性研究

摘要：

采用热力学计算软件FactSage中的Equilib平衡计算模块,模拟研究静态条件下SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO五元渣系对ZrO2材质的侵蚀特性.利用MgO稳定的ZrO2固体电解质管与碳饱和铁液以及酸性渣构建可控氧流电池,分别进行电池在开路条件与外加电势条件下的侵蚀实验,并通过SEM、EDS分析检测,讨论酸性渣可控氧流电解时ZrSiO4新相的形成机理以及对固体电解质导电性能的影响.结果表明,ZrO2的侵蚀程度随温度的升高和渣中FeO含量的增加而增加；在低碱度和高碱度条件下,熔渣与氧化锆之间分别会有ZrSiO4和CaZrO3生成；相对于静态以及开路条件,外加电势电解条件下酸性熔渣与氧化锆之间易形成新相层,从而显著增大电池内阻,阻碍氧离子迁移,但也能减轻或阻碍熔渣对ZrO2固体电解质的渗透侵蚀；可控氧流电解时酸性渣中初始FeO含量最好低于20％,碱度R最好在0.23～0.80之间.

关键词：SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO渣系、FactSage、ZrO2固体电解质、熔渣侵蚀、可控氧流冶金

所属期刊栏目：35

分类号：TF111;TB332(冶金技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51174148

在线出版日期：2012-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：330-337