基于氢的直接还原氧化铁的分层特性
材料科学
2022-02-01 v1
摘要
无化石炼铁对于减少钢铁行业中大量人为 CO2 排放不可或缺。基于氢的直接还原（HyDR）是最具吸引力的绿色炼铁方案之一，且具有很高的技术成熟度。支配该过程的潜在机制以若干化学（相变）、物理（传输）与力学（应力）现象的复杂相互作用为特征。它们的相互作用导致了丰富的微结构，其特征为跨越数个数量级长度、包含空位、位错、内界面以及以裂纹和孔隙形式存在的自由表面的缺陷层级。这些缺陷均可作为反应、成核与扩散位点，塑造整体还原动力学。目前尚缺乏对这类动态演化的纳米/微结构特征的作用与相互作用的清晰理解。更好地洞察这些效应，将有望改进对更高效 HyDR 方法的基于微结构的设计，并对钢铁行业迫切需要的脱碳产生高影响力。
引用
@article{arxiv.2201.12616,
title = {Hierarchical nature of hydrogen-based direct reduction of iron oxides},
author = {Yan Ma and Isnaldi R. Souza Filho and Yang Bai and Johannes Schenk and Fabrice Patisson and Arik Beck and Jeroen A. van Bokhoven and Marc G. Willinger and Kejiang Li and Degang Xie and Dirk Ponge and Stefan Zaefferer and Baptiste Gault and Jaber R. Mianroodi and Dierk Raabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12616},
year = {2022}
}