文档介绍：第 13 卷第 3 期粉末冶金材料科学与工程 2008 年 6 月
Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Jun. 2008

超细氧化铁粉低温还原热力学研究

王兴庆,钟军华,洪新

(上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072)

摘要:研究低温还原超细氧化铁粉的还原热力学。用高能球磨法获得的超细氧化铁粉,在 280~400 ℃的温度
范围内用氢气还原。对还原后的粉末进行氧含量测定并计算氧化铁粉末的还原率,研究氧化铁粉粒度、还原温度
和还原时间等参数对还原率的影响。从热力学的角度,计算不同温度下的反应自由能, 分析和求证 400 ℃以下低
温氢气还原氧化铁的可行性。研究结果表明 Fe2O3 向 Fe3O4 还原反应的自由能在标准状态下为负值,因此还原反
应有很大的自发驱动力,反应很容易进行;而 Fe3O4 向 Fe 的还原反应的自由能为正值,说明在标准状态下不能
进行,要通过调节还原气体的分压比才能使还原反应进行, 因此 Fe3O4 向 Fe 的还原反应是制约氧化铁粉还原的
主要环节,它与非平衡状态下的温度、气体压力和反应物的状态存在紧密的联系。超细氧化铁粉处于非常高的能
量状态,可以促使 Fe3O4 向 Fe 的还原反应在 400 ℃以下的低还原温度下得以进行。
关键词:氧化铁还原;还原反应热力学;微纳米氧化铁粉;高能球磨
中图分类号:TF 文献标识码:A 文章编号:1673-0224(2008)3-150-05

Research on reduction thermodynamic of
micron-nanometre ferric oxide powder at low temperature

WANG Xing-qing, ZHONG Jun-hua, HONG Xin

(School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China)

Abstract: Thermodynamic of reduction of micron-nanometre ferric oxide powder at low temperature was investigated.
The powders with micron-nanometre size were obtained by high energy milling and then reduced at 280~400 ℃ with
hydrogen. Oxygen in the reduced powder was determined and reduction rate was calculated. Influence of the iron oxide
size and reduction temperature and time on reduction rate was found. Free energy