Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 2/2019

02.01.2019

Fundamentals of Hydrogen Solubility in Calcium-Alumino-Silicate Molten Fluxes Containing NaF

verfasst von: Sung Hoon Chung, Il Sohn

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 2/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The effect of the NaF and CaO/SiO2 ratio (mass percentage ratio) on hydrogen solubility in a CaO-SiO2-Al2O3-NaF system was studied and correlated to the structural units of the molten flux. Fourier transformed infrared, Raman, and X-ray photoelectron spectroscopy analyses were used to evaluate the structural units with NaF additions and various CaO/SiO2 ratios. At a CaO/SiO2 ratio of 0.8, the incorporated-hydroxyl dissolution mechanism is dominant, whereas the free-hydroxyl mechanism is pronounced at higher CaO/SiO2 ratio. At low NaF contents, the hydrogen solubility as a function of the CaO/SiO2 ratio showed a parabolic trend with a minimum typical of a change from incorporated- to a free-hydroxyl dissolution mechanism. The addition of network-modifying NaF depolymerizes the structural units of the flux, reducing the available sites for incorporated-hydroxyl groups. The hydrogen solubility behavior in the flux system correlates well with the structural analysis, where a high NaF content and CaO/SiO2 ratio are shown to depolymerize the complex structural units of the molten flux.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat C. Lesch, N. Kwiaton, and F.B. Klose: Steel Res. Int., 2017, vol. 88, pp.1-21.CrossRef C. Lesch, N. Kwiaton, and F.B. Klose: Steel Res. Int., 2017, vol. 88, pp.1-21.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat J.E. Gould, S.P. Khurana, and T. Li: Welding J., 2006, vol. 86, pp.111-6. J.E. Gould, S.P. Khurana, and T. Li: Welding J., 2006, vol. 86, pp.111-6.
3.
4.
Zurück zum Zitat J.-E. Jin and Y.-K Lee (2011) Advanced Steels. Springer, Berlin, pp. 259-64.CrossRef J.-E. Jin and Y.-K Lee (2011) Advanced Steels. Springer, Berlin, pp. 259-64.CrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat V. Gunaraj and N. Murugan: Weld. Res., 2002, vol. 5, pp. 94-98. V. Gunaraj and N. Murugan: Weld. Res., 2002, vol. 5, pp. 94-98.
7.
Zurück zum Zitat Y. Yan, Y. Yan, Y. He, J. Li, Y. Su, and L. Qiao: Int. J. Hydrogen Energy, 2014, vol. 39, pp.17921-28.CrossRef Y. Yan, Y. Yan, Y. He, J. Li, Y. Su, and L. Qiao: Int. J. Hydrogen Energy, 2014, vol. 39, pp.17921-28.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat W.F. Savage, E.F. Nippes, and E.S. Szekeres: Weld. Res., 1976, 55, pp. 276-83. W.F. Savage, E.F. Nippes, and E.S. Szekeres: Weld. Res., 1976, 55, pp. 276-83.
9.
Zurück zum Zitat B. Dixon and K. Hakansson: Weld. Res., 1995, vol. 74, pp. 122-132. B. Dixon and K. Hakansson: Weld. Res., 1995, vol. 74, pp. 122-132.
10.
11.
Zurück zum Zitat M. Pitrun, D. Nolan, and D. Dunne: Weld. World, 2004, vol. 48, pp. 2–13.CrossRef M. Pitrun, D. Nolan, and D. Dunne: Weld. World, 2004, vol. 48, pp. 2–13.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat J.H. Kiefer: Weld. Res. Suppl., 1996, pp. 155s–61s. J.H. Kiefer: Weld. Res. Suppl., 1996, pp. 155s–61s.
13.
Zurück zum Zitat S. Kimura, M. Furuya, and A. Tanaka: Tetsu-to-Hagane, 1978, vol. 64, pp. 240-9.CrossRef S. Kimura, M. Furuya, and A. Tanaka: Tetsu-to-Hagane, 1978, vol. 64, pp. 240-9.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat S.R. Bragan, J.M. Hohemberger, J. Vicenzi, C.M. Marques, T. Basegio, A.N.C. Lima, and C.P. Bergmann: Steel Res. Int., 2006, vol. 77, pp. 400-3.CrossRef S.R. Bragan, J.M. Hohemberger, J. Vicenzi, C.M. Marques, T. Basegio, A.N.C. Lima, and C.P. Bergmann: Steel Res. Int., 2006, vol. 77, pp. 400-3.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat J.L. Davidson: Aust. Weld. J., 1998, vol. 43, pp. 33–39. J.L. Davidson: Aust. Weld. J., 1998, vol. 43, pp. 33–39.
16.
Zurück zum Zitat C. Wildash, R.C. Cochrane, R. Gee, and D.J. Widgery: Procceeding of the 5th International Conference on Trends in Welding Research, 1998, pp. 745–50. C. Wildash, R.C. Cochrane, R. Gee, and D.J. Widgery: Procceeding of the 5th International Conference on Trends in Welding Research, 1998, pp. 745–50.
17.
Zurück zum Zitat J. Brandberg and D. Sichen: Metall. Mater. Trans. B, 2006, vol. 37B, pp. 389-93.CrossRef J. Brandberg and D. Sichen: Metall. Mater. Trans. B, 2006, vol. 37B, pp. 389-93.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat J.-Y Park, S.J. Park, W.S. Chang, and I. Sohn: J. Am. Ceram. Soc., 2012, vol. 95, pp. 1756-63.CrossRef J.-Y Park, S.J. Park, W.S. Chang, and I. Sohn: J. Am. Ceram. Soc., 2012, vol. 95, pp. 1756-63.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat J.-Y. Park, W.-S. Chang, and I. Sohn: Sci. Technol. Weld. Joi., 2012, vol. 17, pp. 134–40.CrossRef J.-Y. Park, W.-S. Chang, and I. Sohn: Sci. Technol. Weld. Joi., 2012, vol. 17, pp. 134–40.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat S.H. Chung and I. Sohn: Int. J. Hydrogen Energy, 2014, vol. 39, pp. 18490-7.CrossRef S.H. Chung and I. Sohn: Int. J. Hydrogen Energy, 2014, vol. 39, pp. 18490-7.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S.H. Chung and I. Sohn: Int. J. Hydrogen Energy, 2015, vol. 40, pp. 15893-900.CrossRef S.H. Chung and I. Sohn: Int. J. Hydrogen Energy, 2015, vol. 40, pp. 15893-900.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat J.H. Walsh, J. Chipman, T.B. King, and N.J. Grant: T. Jpn. I. Met., 1956, vol. 206, pp. 1568-76. J.H. Walsh, J. Chipman, T.B. King, and N.J. Grant: T. Jpn. I. Met., 1956, vol. 206, pp. 1568-76.
24.
25.
Zurück zum Zitat T. Fukushima, Y. Iguchi, S. Banya, and T. Fuwa: T. Iron Steel I. Jpn., 1966, vol. 6, pp. 19-26. T. Fukushima, Y. Iguchi, S. Banya, and T. Fuwa: T. Iron Steel I. Jpn., 1966, vol. 6, pp. 19-26.
26.
Zurück zum Zitat B. Erdem, R.A. Hunsicker, G.W. Simmons, E.D. Sudol, V.L. Dimonie, and M.S. Aasser: Langmuir, 2001, vol. 17, pp. 2664-2669.CrossRef B. Erdem, R.A. Hunsicker, G.W. Simmons, E.D. Sudol, V.L. Dimonie, and M.S. Aasser: Langmuir, 2001, vol. 17, pp. 2664-2669.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S.H. Chung, J.-Y. Park, S.-J. Park, W-S Chang, and I. Sohn: ISIJ Int., 2013, vol. 53, pp. 27-33.CrossRef S.H. Chung, J.-Y. Park, S.-J. Park, W-S Chang, and I. Sohn: ISIJ Int., 2013, vol. 53, pp. 27-33.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat W. Loewenstein : Am. Min., 1954, vol. 39, pp. 92-6. W. Loewenstein : Am. Min., 1954, vol. 39, pp. 92-6.
29.
Zurück zum Zitat L. Pargamin, C.H.P. Lupis, and P.A. Flinn: Metall. Trans., 1972, vol. 3, pp.2093-105.CrossRef L. Pargamin, C.H.P. Lupis, and P.A. Flinn: Metall. Trans., 1972, vol. 3, pp.2093-105.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat S. Ueda, H. Koyo, T. Ikeda, Y. Kariya, and M. Maeda: ISIJ Int., 2000, vol. 40, pp. 739-43.CrossRef S. Ueda, H. Koyo, T. Ikeda, Y. Kariya, and M. Maeda: ISIJ Int., 2000, vol. 40, pp. 739-43.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat F.A. Seifert, B.O. Mysen, and D. Virgo: Phys. Chem. Glasses, 1983, vol. 24, pp. 141-5. F.A. Seifert, B.O. Mysen, and D. Virgo: Phys. Chem. Glasses, 1983, vol. 24, pp. 141-5.
32.
Zurück zum Zitat A.N. Murashkevich, A.S. Lavitskaya, T.I. Barannikova, and I.M. Zharskii : J. Appl. Spectrosc., 2008, Vol. 75, pp.724-28. A.N. Murashkevich, A.S. Lavitskaya, T.I. Barannikova, and I.M. Zharskii : J. Appl. Spectrosc., 2008, Vol. 75, pp.724-28.
33.
Zurück zum Zitat J.H. Park and D.J. Min: J. Non-Cryst. Solids, 2004, vol. 337, pp. 150-6.CrossRef J.H. Park and D.J. Min: J. Non-Cryst. Solids, 2004, vol. 337, pp. 150-6.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat J.H. Park, D.J. Min, and H.S. Song: Metall. Mater. Trans. B, 2004, vol. 35, pp. 269-75.CrossRef J.H. Park, D.J. Min, and H.S. Song: Metall. Mater. Trans. B, 2004, vol. 35, pp. 269-75.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J.H. Park, D.S. Kim, Y.D. Lee, H.S. Song, and D.J. Min: Molten Slags, Fluxes, and Salts, 2004, vol. 7, pp. 157–64. J.H. Park, D.S. Kim, Y.D. Lee, H.S. Song, and D.J. Min: Molten Slags, Fluxes, and Salts, 2004, vol. 7, pp. 157–64.
36.
Zurück zum Zitat G.W. Toop and C.S. Samis: Trans. AIME, 1962, vol. 224, pp. 878-87. G.W. Toop and C.S. Samis: Trans. AIME, 1962, vol. 224, pp. 878-87.
37.
Zurück zum Zitat J.H. Park, D.J. Min, and H.S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 38-43.CrossRef J.H. Park, D.J. Min, and H.S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 38-43.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat C. Feng, M.S. Chu, J. Tang, J. Qin, F. Li, and Z.G. Liu: Int. J. Miner. Metall. Mater, 2016, vol. 23, pp. 868-80.CrossRef C. Feng, M.S. Chu, J. Tang, J. Qin, F. Li, and Z.G. Liu: Int. J. Miner. Metall. Mater, 2016, vol. 23, pp. 868-80.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat G.H. Zhamg, Q.G. Xue, and K.C. Chou: Ironmak. Steelmak., 2011, vol.38, pp.149-54.CrossRef G.H. Zhamg, Q.G. Xue, and K.C. Chou: Ironmak. Steelmak., 2011, vol.38, pp.149-54.CrossRef
Metadaten
Titel
Fundamentals of Hydrogen Solubility in Calcium-Alumino-Silicate Molten Fluxes Containing NaF
verfasst von
Sung Hoon Chung
Il Sohn
Publikationsdatum
02.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 2/2019
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-018-1495-1

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2019

Metallurgical and Materials Transactions B 2/2019 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.