釩渣溶液中的一個(gè)重要成分是釩酸鈉。釩酸鈉有多種,按釩酸鈉中氧化鈉和五氧化二釩的比例不同而不同:4Na2O V2O5(4∶1),3Na2O V2O5(32O V2O5(摩爾比為2∶1 25(3∶2),5Na2O 4V2O5),2V2O5(摩爾比為1∶1)等。,3∶1的釩酸鹽為正釩酸鹽Na3VO4;摩爾比為2∶1的釩酸鹽為焦釩酸鹽Na4V2O7;摩爾比為1∶1的釩酸鹽為偏釩酸鹽NaVO3。正釩酸鹽溶于水中電離成Na和正釩酸根VO4,水溶液的pH值大約為12。隨著電解的進(jìn)行,水溶液pH值下降。各種釩酸根有如下平衡:

-+4-(1)2VO3+2H[V2O7]+H2O,4pH值=10.6～12.0;(2)2[V2O7]4-+4H+[H2V4O13]pH值=8.9～9.0;

5[H2V4O13]4-+8H+4[H4V5O16]pH值=6.8～7.0。

2[H4V5O16]3-+6H+pH值=2.2;(5)V2O5+2H+2[VO2]+3-4-+下,陽(yáng)極室溶液中的Na透過(guò)陽(yáng)離子交換膜到達(dá)陰極室;而陽(yáng)極液中的所有陰離子卻因陽(yáng)離子膜對(duì)它們的靜電排斥作用不能進(jìn)入膜中。陽(yáng)離子交換膜的這種選擇透過(guò)性造成電解反應(yīng)的結(jié)果是:在陽(yáng)極室發(fā)生氧氣,陽(yáng)極溶液的pH值變小;在陰極室放出氫氣,同時(shí)產(chǎn)生氫氧化吶溶液。陽(yáng)極溶液的pH值下降,其效果就如在陽(yáng)極液中加酸而不帶入對(duì)應(yīng)的酸根陰離子。用離子交換膜電解的方法代替普通加酸中和法的優(yōu)點(diǎn)是不帶入雜質(zhì)陰離子,通過(guò)電解還能生產(chǎn)有用的氫氧化吶、氧氣和氫氣。

相當(dāng)一部分APF相界面被APFe3C相界面所取代,釩在APF相界面聚集到碳化釩析出的濃度就相對(duì)比較困難。部分靠近滲碳體界面的釩可以置換部分鐵原子形成(Fe,V)3C的合金滲碳體,相應(yīng)在滲碳體附近構(gòu)成無(wú)碳化釩析出區(qū)。根據(jù)電鏡觀察的結(jié)果,PD3鋼在釩含量低于0.21%時(shí),僅有粗大的珠光體片內(nèi)偶見(jiàn)碳化釩質(zhì)點(diǎn)析出,從前面的分析可知,這些碳化釩質(zhì)點(diǎn)是從奧氏體中析出的,說(shuō)明此時(shí)還沒(méi)有/相間沉淀0產(chǎn)生。顯然,若冷卻速度加快,珠光體片間距變細(xì),相應(yīng)的APF界面變得更加細(xì)小,釩容易被滲碳體吸納,碳化釩的/相間沉淀0析出將受到抑制。隨釩含量增加,鐵素體和滲碳體中溶解的釩很快達(dá)到飽和,/相間沉淀0的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)一步加大,但同時(shí)釩的增加又會(huì)促使珠光體片間距變小,反過(guò)來(lái)抑制了/相間沉淀0。

V2O5碳熱還原合成碳化釩粉末的反應(yīng)過(guò)程

１）在較低的溫度下，納米炭黑就能將Ｖ：Ｏ，還

原為ＶＯ：；隨著合成溫度的升高，還原為更低價(jià)的Ｖ：Ｏ，，但沒(méi)有ＶＯ生成；然后發(fā)生碳化反應(yīng)，生成ＶＣ，一。Ｖ。Ｃ，。合成的各階段相互重疊。

２）在合成過(guò)程中，試樣的顯微組織因物相不同而有所不同。生成Ｖ的氧化物為炭黑附著的顆粒狀大團(tuán)聚體，ＶＣ～粉末顆粒呈類球形，但大小不均勻；隨著溫度升高，合成的終產(chǎn)物Ｖ。ｃ，粉末顆粒呈球形或類球形，大小均勻，粒度為１斗ｍ左右。

３）常壓下，Ｖ，Ｏ，與Ｃ在還原碳化過(guò)程中，產(chǎn)生的氣體既有ＣＯ，又有ＣＯ：。

４）不管低溫階段還原為ＶＯ：還是Ｖ：Ｏ。，合成反應(yīng)的總過(guò)程不變，只是中間階段的產(chǎn)物不同。