Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giảm oxit titan trong sự hiện diện của nickel bằng khí hydro không cân bằng
Tóm tắt
Chúng tôi đã nghiên cứu sự giảm thiểu TiO2 trong sự hiện diện của Ni bằng khí hydro không cân bằng, bao gồm plasma hydro ở nhiệt độ thấp tại 800 °C và hydro đơn nguyên tử siêu lạnh tại 1000 °C. TiO2 đã được giảm thành Ti2O3, một pha không cân bằng, thông qua plasma hydro ở nhiệt độ thấp. Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X và phân tích tia X phân tán năng lượng trong các thí nghiệm ở 1000 °C cho thấy tiềm năng giảm nhiệt động lực học của hydro đơn nguyên tử siêu lạnh gần như tương đương với khí hydro trong khí quyển. Tuy nhiên, lớp Ti3O5 rộng chỉ được hình thành trong trường hợp giảm tại 1000 °C bởi hydro đơn nguyên tử siêu lạnh. Với các thông tin thực nghiệm này, chúng tôi suy luận rằng cơ chế giảm bởi hydro không cân bằng bao gồm hai bước; quá trình giải phóng năng lượng và quá trình thư giãn. Chúng tôi có thể giải thích sự khác biệt của các sản phẩm giảm thiểu do khí hydro không cân bằng dựa trên giả định về tốc độ quá trình thư giãn giữa 800 và 1000 °C.
Từ khóa
#TiO2 #Ni #hydro không cân bằng #plasma hydro #nhiệt độ thấp #hydro đơn nguyên tử #Ti2O3 #Ti3O5 #quá trình thư giãnTài liệu tham khảo
M. Hagiwara: New evolution in titanium research and development in Japan. J. Jpn. Inst. Light Metals 55, 532 (2005).
R.M. Scanlan, A.P. Malozemoff, and D.C. Larbalestier: Superconducting materials for large scale applications. Proc. IEEE 92, 1939 (2004).
G-Z. Chen, D.J. Fray, and T.W. Farthing: Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride. Nature 401, 361 (2000).
T. Uda and T.H. Okabe: Reduction process of titanium oxide using molten salt. Titanium Jpn. 50, 325 (2002).
T.H. Okabe, R.O. Suzuki, T. Oishi, and K. Ono: Thermodynamic properties of dilute titanium-oxygen solid solution in beta phase. Mater. Trans., JIM 32, 485 (1991).
P.J. Meschter and W.L. Worrel: An investigation of high-temperature thermodynamic properties in the Pt–Ti system. Metall. Trans. A 7, 299 (1976).
R. Shioi, S. Imashuku, T. Uda, and Y. Awakura: Reduction of titanium oxide in the presence of platinum and consideration of a new smelting method for titanium, in Abstracts of the Spring Meeting for the Mining and Material Processing Institute of Japan, Vol. 89 (2006).
D.E. Bullard and D.C. Lynch: Reduction of titanium dioxide in a nonequilibrium hydrogen plasma. Metall. Mater. Trans. B 28, 1069 (1997).
Y-W. Zhang, W-Z. Ding, X-G. Lu, S-Q. Guo, and K-D. Xu: Reduction of TiO2 with hydrogen cold plasma in DC pulsed glow discharge. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 15, 594 (2005).
S. Huet, T. Belmonte, J.M. Thiébaut, S. Bockel, and H. Michel: Reduction of TiO2 assisted by a microwave plasma at atmospheric pressure. Thin Solid Films 475, 63 (2005).
G. Chattopadhyay and H. Kleykamp: Phase equilibria and thermodynamic studies in the titanium-nickel and titanium-nickeloxygen systems. Z. Metallkd. 74, 182 (1983).
I. Barin: Thermodynamic Data of Pure Substances, 3rd ed. (Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 1995).
H-Y. Liang and Z-P. Jin: A reassessment of the Ti–Ni system. Calphad 17, 415 (1993).
K. Kaneya and S. Okayama: Penetration and energy-loss theory of electrons in solid targets. J. Phys. D: Appl. Phys. 5, 43 (1982).
B.D. Cullity: Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed. (Addison-Wesley Publishing Co., Reading, MA, 1978).
K.T. Jacob, A. Chandra, and R.M. Mallya: An assessment of the reduction potential of hydrogen plasma. Z. Metallkd. 91, 401 (2005).
K. Ichii, A. Nishimoto, K. Nakao, and K. Akamatsu: Low temperature nitriding of austenitic stainless steel. J. Surf. Fin. Soc. Japan 54, 200 (2003).
A. Straboni, L. Pichon, and T. Girardeau: Production of stable and metastable phases of zirconium nitrides by NH3 plasma nitridation and by double ion beam sputtering of zirconium films. Surf. Coat. Technol. 125, 100 (2005).
E. Kondoh, M. Fukasawa, and T. Ojimi: Reduction of thin oxidized copper films using a hot-filament hydrogen radical source. J. Vac. Sci. Technol., A 25, 415 (2007).