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LiF-NdF3-Nd2O3是制备稀土金属钕及钕铁合金的主要电解质体系,研究该体系的其电导率及Fe2O3对该体系电导率的影响,以及Nd2O3在LiF-NdF3体系的溶解度及溶解速度对选择合适的钕及钕铁电解工艺参数具有重要的理论和实际意义。本文主要开展了以下三个方面的研究:(1)采用交流阻抗谱测试技术,通过连续改变电导池常数(CVCC)法在毛细管电导池中测定了LiF-NdF3和LiF-NdF3-Nd203熔盐体系的电导率。考察了温度和电解质组成对熔盐电导率和电导活化能的影响。当温度在1100℃-1200℃的时候,LiF-NdF3-(20wt%-30wt%)-Nd2O3(1wt%)熔盐体系电导率变化较小。通过多元线性拟合分别得到LiF-NdF3和LiF-NdF3-Nd203熔盐体系的电导率计算公式分别为:K=-3.44495+0.00633T+0.04703xLiF(T:950~1200℃,xLiF:10wt%-30wt%) K=-3.33306+0.00616T+0.05133xLiF-0.15603 xNd2O3(T:950-1200℃,xLiF:10wt%~30wt%, xNd2O3:0~3wt%)(2)采用同样的电导率测试方法测试了LiF-NdF3-Fe2O3熔盐体系和LiF-NdF3-Nd2O3-Fe2O3熔盐体系电导率。得出了当添加Fe2O3到]LiF-NdF3熔盐体系中,随着温度的升高,电导率增加;随着Fe2O3含量的增加,电导率减小,电导活化能增大。固定配比的LiF-NdF3熔盐体系中,添加同样质量百分含量的Fe2O3或Nd2O3时候,LiF-NdF3-Fe2O3的电导率数值要大于LiF-NdF3-Nd203。添加Fe2O3到LiF-NdF3-Nd203熔盐体系中,随着温度的升高,电导率增加,随着Fe2O3含量的增加,电导率减小,电导活化能增大。(3)利用方波伏安法,在石墨电极上测定了LiF-NdF3-Nd2O3熔盐体系中氧离子的氧化过程。得出了氧离子氧化峰值电流密度Ip和Nd2O3浓度之间的关系曲线,通过最小二乘法建立了如下的方程式:Ip(A/cm2)=0.09594[Nd2O3](wt%)+0.00497通过与LECO(氮氧分析仪)及XRF(X射线荧光光谱)测试结果比较,由该方程式得到的结果与测试结果平均误差只有5.405%。通过方波伏安法和该方程式表征了氧化钕在LiF-NdF3熔盐中的溶解度和溶解速率。Nd2O3在LiF-NdF3熔盐中的溶解是一个吸热的过程。Nd2O3的溶解度随着温度的升高呈线性增加,随着NdF3浓度的增加,Nd2O3溶解度也随之增加。温度为1200℃时,当支持电解质中NdF3质量百分含量从70wt%增加到90wt%时,Nd2O3度增加1.3wt%。Nd2O3在LiF-NdF3熔盐中溶解速率在10min左右达到最大值,该值与电解质组成几乎无关。通过研究NdF3含量和温度对溶解速率的影响,得出当NdF3-LiF=90(wt%):10(wt%),T=1200℃条件下氧化钕的溶解速率在10min~20min内保持最大值,其值为0.057wt%/min。