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投稿时间：2019-09-05 修订日期：2019-09-09 录用日期：2019-09-10 网络发布日期：2019-12-18
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中文摘要: 采用熔盐电解法通过直接电解SiO2、TiO2混合物料来制备硅钛合金。热力学计算结果表明，在700 ℃下，SiO2和TiO2的理论分解电压分别为1.28 V和1.37 V，生成的单质硅和钛在高温下能够自发进行合金化反应，生成硅钛系列合金，且容易倾向于生成稳定合金相TiSi2合金。研究表明，以摩尔比50︰1的SiO2/TiO2混合物料为原料，在等摩尔比的CaCl2-NaCl混合熔盐中，在700 ℃、2.4 V槽电压下，经过5 h电解后，制备得到TiSi2/Si合金，微观形貌为粒径0.2~2.5 μm的多孔颗粒堆积，单质硅颗粒覆盖在TiSi2合金颗粒表面。
Abstract:Silicon-titanium alloy was prepared by direct electrolysis of SiO2 and TiO2 mixture through molten salt electrolysis. According to thermodynamic calculation, theoretical decomposition voltage of SiO2 and TiO2 at 700 ℃ is 1.28 V and 1.37 V respectively. Reduced metallic Si and Ti can react spontaneously to form Si-Ti alloys at high temperature, and stable TiSi2 alloy phase is produced more easily than other alloyed phases. Experimental results suggest that TiSi2/Si can be produced applying SiO2/TiO2 with molar ratio of 50︰1 as raw material in equimolar CaCl2-NaCl molten salt under 2.4 V cell voltage at 700 ℃ for 5 h. Morphology of TiSi2/Si is accumulation of porous particles with particle size of 0.2~2.5 μm, and metallic silicon covers surface of TiSi2 alloy.
keywords: TiSi2/Si Si-Ti alloy molten salt electrolysis
文章编号： 中图分类号： 文献标志码：
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51804148，51764029）；云南省应用基础研究计划项目(2018FD038)
引用文本：
周忠仁,张英杰,华一新,董鹏,张义永,孟奇.熔盐电解SiO2/TiO2制备硅钛合金的研究[J].有色金属（冶炼部分）,2020(1):36-39.
ZHOU Zhong-ren,ZHANG Ying-jie,HUA Yi-xin,DONG Peng,ZHANG Yi-yong,MENG Qi.Study on Electrochemical Preparation of Si-Ti Alloy from SiO2/TiO2 in Molten Salt[J].Nonferrous Metals (Extractive Metallurgy),2020(1):36-39.
周忠仁,张英杰,华一新,董鹏,张义永,孟奇.熔盐电解SiO2/TiO2制备硅钛合金的研究[J].有色金属（冶炼部分）,2020(1):36-39.
ZHOU Zhong-ren,ZHANG Ying-jie,HUA Yi-xin,DONG Peng,ZHANG Yi-yong,MENG Qi.Study on Electrochemical Preparation of Si-Ti Alloy from SiO2/TiO2 in Molten Salt[J].Nonferrous Metals (Extractive Metallurgy),2020(1):36-39.
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