氧化物稳定剂对锆英石碳热还原产物物相组成的影响及其热力学过程研究

【作者】 徐友果； 黄朝晖； 刘艳改； 闵鑫； 房明浩； 吴小文； 刘宝林；

【机构】 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院； 中国地质大学(北京)工程技术学院；

【摘要】 以锆英石和炭黑为原料,CaO、Mg O、Y₂O₃和CeO₂为稳定剂,分别在1600°C的埋碳密闭条件下进行锆英石的碳热还原反应,利用XRD分析了对应产物的物相组成,结合"C-氧化物"系统的热力学数据及氧化物固溶体的形成机制系统探讨了CaO、Mg O、Y₂O₃和CeO₂对锆英石碳热还原产物中氧化锆的物相转变行为的影响。研究表明:CaO、MgO、Y₂O₃和CeO₂在1600°C的实验条件下不能被还原,其以氧化物形式影响还原产物中氧化锆的物相组成;Mg²⁺、Ca²⁺和Y³⁺等低价阳离子可在氧化锆晶格内产生氧空位使稳定相氧化锆得以保留至室温,引入半径较大的Ca²⁺和Y³⁺更容易获得稳定氧化锆;引入CeO₂对锆英石碳热还原条件下氧化锆物相稳定化影响不明显,Ce⁴⁺掺杂的稳定氧化锆不易用于还原性气氛。更多还原