氢气还原金属氧化物

原子能科学技术990420

原子能科学技术

ATOMIC ENERGY SCIENCE AND

TECHNOLOGY

1999年 第33卷 第4期 Vol.33 No.4 1999

氢气还原金属氧化物

杜英辉　许国基

叙述了氢气还原金属氧化物的过程、装置和工艺过程。研究了若干种氧化物的还原温度和还原时间对还原效率的影响。采用特殊的滚轧技术，将还原的金属制备成较薄的靶膜。

关键词　氢气还原　滚轧　还原效率

中图法分类号　TQ031.6

HYDROGEN REDUCTION OF METAL OXIDES TO METALS

Du Yinghui　Xu Guoji

(China Institute of Atomic Energy, P.O.Box 275-35， Beijing, 102413) ABSTRACT　The principle and the apparatus of hydrogen reduction of metal oxides are described. The relations of reduction efficiency with the temperature and the time are measured. The optimum reduction conditions are obtained. The resultant metals are melted with electron gun and are rolled into thin foils.

Key words　Hydrogen reduction　Rolling　Reduction efficiency

核物理实验中经常用到金属滚轧靶。而金属材料有的是以氧化物形式提供的。这就需要在制靶前先将金属氧化物还原。还原方法主要有氢气还原、还原蒸馏、电镀法等。其中氢气还原［1］有2个优点：1) 还原过程非常洁净，还原的金属不会被杂质污染；2) 还原效率高，近似于100 %。本工作对氢气还原氧化物的工艺、装置进行研究。1　原理

从热力学上看，根据还原反应的自由能的计算就可判定氧化物是否能用氢气还原。金属氧化物(M x O y)与H2在一定温度下发生反应：M x O y+yH2=yH2O+xM。该反应的进行由平衡常数来决定。此比值为水蒸气和氢气分压之比。平衡常数与生成自由能的关系为：

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