铝电解NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极性能研究进展

NiFe2O4基金属陶瓷是最具应用前景的铝电解惰性阳极材料，国内外对其性能与制备技术进行了大量研究。评述了NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极烧结性能、高温导电性能、耐腐蚀性能、高温抗氧化及抗热震性能的最新研究进展及存在的主要问题，探讨了惰性阳极材料的未来研究重点及发展趋势。     

低温铝电解用Cu-Ni-Cr金属阳极性能研究

采用熔炼法制备Cu-25Ni-10Cr铝电解金属阳极，并进行氧化实验和电解实验研究。结果表明，合金阳极在空气中的氧化动力学曲线遵循抛物线变化规律，而在纯的氧气中的氧化动力学曲线偏离了抛物线规则。电解极化条件下的腐蚀结果与不同的试验条件相关。在不同温度、阳极电流密度和氧化铝浓度条件下，于组成为NaF-AlF3-NaCl-CaF3-Al2O3的电解质体系中电解，结果显示电解极化腐蚀的速率随电解质中氧化铝浓度的增高而减小，随温度的增高而增大。电解过程运行平稳，该阳极周围产生大量气泡，电解平稳时，槽电压在4．0～4．6V之间波动。低温铝电解能够发挥金属阳极的优越性。     

CaO 掺杂Cu/( NiFe2O4 -10NiO) 金属陶瓷导电性能研究

研究了掺杂CaO的不同金属含量的Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷的电导率。试验结果表明:受陶瓷基体NiFe2O4-10NiO电导率随温度变化的影响,对于掺杂或未掺杂CaO的Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷电导率随温度的升高而提高,并且随材料中金属相Cu含量的增加而提高;当金属相含量Cu由5%提高至17%时,2CaO-Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷960℃下的电导率由18.24 S.cm-1提高到31.09 S.cm-1。由于CaO掺杂后将导致材料中金属相Cu发生团聚和孤立现象,并在陶瓷基体中多以大颗粒存在,从而降低Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷的电导率,在900℃时,掺杂CaO后材料的电导率降低约43.3%。     

铝电解惰性阳极材料的制备及抗腐蚀研究

本文制备了包括以NiO和Fe_2O_2为基的金属陶瓷和以SnO_2为主的氧化物陶瓷的惰性阳极材料,并测试了各种性能。研究选择了两种不同温度的电解质体系,一种是以NaF-AlF_3为主的高温体系,电解温度为960℃,另一种是以NaF-KF-AlF_3为主的低温体系,电解温度为800℃;在这两种体系中分别进行了电解试验,高温体系的平均腐蚀速率为0.0015cm/h,约是低温体系的2～3倍。     

CaO掺杂Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷致密化及力学性能

采用冷压-烧结技术制备了CaO掺杂的Cu／（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷，研究了掺杂CaO的不同金属相cu含量的Cu／（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷相对密度及力学性能。试验结果表明：在1200％的烧结温度下，金属相含量为5％、10％和17％的2％CaO掺杂样品的相对密度分别为97．63％、96．10％和95．05％，比未掺杂CaO材料的相对密度提高约15％，且与未掺杂CaO材料在1250℃烧结时所获试样致密度相接近。当材料致密度一致时，掺杂2％CaO对Cu／（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷的抗弯强度及抗热震性能的影响较小。     

含铝添加剂对炭素阳极空气/CO2反应活性的影响

铝电解用炭素阳极在电解生产过程中，除发生阳极反应外，还与空气及阳极反应产物CO2发生氧化反应，导致炭素阳极的过量消耗。为降低炭素阳极的过量消耗，制备了添加不同含铝添加剂(Al、Al4C3、AlF3和Al2O3)的炭素阳极试样，采用等温热重法测试其空气／CO2反应活性。结果表明，多种含铝添加剂可降低炭素阳极在450℃下的空气反应活性和970℃下的CO2反应活性，且随着添加剂Al4C3、AlF3和Al2O3，含量的提高出现最小活性值，但是各种添加剂都提高了阳极在550℃下的空气反应活性。     

NiAl2O4基惰性阳极的制备及电解腐蚀研究

采用热压方法研制了Al-Ni-Cu-O系金属陶瓷惰性阳极,阳极的成分以NiAl2O4尖晶石陶瓷为基体,含有10%～20%(wt)Cu和Ni的混合粉末,制得阳极试样的相对密度可达99%,该种阳极在900 ℃左右的电导率大于80 s/cm.采用自制的Ф150 mm×12 mm阳极,在150 A电流的情况下稳定电解24 h,对阳极的动态腐蚀行为进行研究.对电解后阳极的XRD研究发现,从阳极中心到表面NiO量逐渐增加,在阳极表面有新的NiO相生成,对比阳极中不同相的热膨胀性能,认为新相的生成导致了阳极的膨胀和分层.     

190kA预焙槽的低电压操作

针对原 190kA大型预焙阳极电解槽槽电压、温度和能耗高的问题 ,对电解质成分、槽电压和电解温度等工艺技术参数进行了调整。调整后新的工艺技术条件为槽电压 4 11V、电解质分子比 2 5、电解温度 95 0℃ ,电流效率达到 93 7% ,吨铝直流电耗比调整前降低了 1173kW·h。实践证明 ,大型预焙槽低电压操作工艺是切实可行的。本文对电解质成分、电解温度和槽电压的调整方法进行了论证 ,并介绍了低电压操作的具体实施和取得的良好效果     

硫酸电解液中阳极氧化铝膜的制备与表征

在硫酸电解液中对高纯铝箔进行阳极氧化,分析电解电流的变化规律,用X射线及扫描电镜研究氧化铝膜的微观形态与结构.结果表明,阳极氧化铝膜为氧化铝的无定型态,电解电流随电解时间的增加先急剧下降,后逐步回升,然后进一步调整且逐渐趋于平稳,阳极氧化铝膜纳米微孔大小及有序度随电解电压的增加而增加,电解液温度升高,孔径尺寸增大.7℃条件下氧化铝膜有序性优于2℃和13℃条件下氧化铝膜有序性.     

硫化钠溶液电解氧化产生多硫化物的研究

报道了直接电解硫化钠水溶液水产生多硫化物溶液的研究，电解槽采用阳离子隔膜分为阳极与阴极室，阳极液为Ｎａ２Ｓ水溶液，阴极液为ＮａＯＨ水溶液（１ｍｏｌ／ｄｍ＾３）分析了影响电解槽槽电压各成分的分布情况，结果表明，电解温度在６１℃时，槽电压可控制在０．９～１．２Ｖ之间，电流密度２０～３０ｍＡ／ｃｍ＾２之间，阳极过电位在０．４Ｖ以下，研究了电解温度，电解时间，硫化钠溶液浓度及电流密度对多硫化物生成效率的影     

多孔阳极氧化铝膜厚度影响因素

以H2SO4为电解液对高纯铝箔进行阳极氧化,用涡流测厚仪分析制备工艺参数对多孔氧化铝膜厚度的影响.结果表明,在一定电解液浓度及电解电压下,氧化铝膜厚度随电解液浓度及电解电压的增加而增大,但过高的电解液浓度及电解电压均会造成氧化铝膜的快速击穿.氧化铝膜厚度随电解时间的增加而增大,但初期的增长速度较快,后期随电解时间的增加变化缓慢.在一定温度范围内氧化铝膜的厚度随温度的升高而增加.     

铝电解槽低电解温度的选择与稳定控制

围绕铝电解槽低电解温度稳定控制过程中遇到的一些工艺技术条件问题,对槽设定电压、分子比、铝水平、电解温度之间的关系进行了综合研究分析与测试。在此基础上,确定了低电解温度的选择。重点研究形成了完整的低电解温度稳定控制模型。     

原位构建NiFe合金纳米颗粒均匀包覆Pr0.8Sr1.2(NiFe)O4-δ阴极材料用于固体氧化物电解池直接电解CO2

通过固体氧化物电解池(SOEC)将CO_2转化为有价值的化学物质,引起了人们的特别关注.但是,开发对CO_2的具有高化学吸附性和催化活性的阴极材料仍然是一大挑战.通过原位析出法构建的NiFe纳米颗粒修饰的Pr_(0.8)Sr_(1.2)(NiFe)O_(4-δ)(PSNF-NFA)固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料用于直接CO_2电解.XRD和SEM分析证明,该NiFe合金析出时会导致基体发生相变,而且析出的纳米颗粒尺寸小且分布均匀.纳米颗粒和钙钛矿氧化物基体的界面具有丰富的氧空位,增强了CO_2的化学吸附和解离,显著提高了CO_2电解性能.该新型的复合阴极在800℃的温度和1.6 V的电压下,显示出高达2.5 A/cm~2的电流密度.此外,该PSNF-NFA阴极对直接CO_2电解也显示出良好的稳定性和抗积碳性.     

Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明: 在电解温度950 ℃时,Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为: 氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al3Sc相组成。     

铁基镍铬合金膜电解工艺的研究

在盐酸体系中采用膜电解电溶法处理含镍、铬的铁基高温合金。通过优化条件,确定了膜电解过程的操作条件。研究结果表明,在电压为1.5 V、平均电流密度为500 A/m2、Ni2+离子浓度为1 mol/L、阳极液酸度为1 mol/L、极距为20 mm、温度为35℃条件下电解,电流效率可达90%以上,能耗为1 200 kW.h/t左右。     

金属薄片全自动电解加工控制系统设计

介绍了一个用电解方法加工金属薄片以获取预定振动频率的控制系统。根据加工工艺的需要,系统采用主从控制结构,振动信号的检测、频谱分析与电解加工在整个过程中交替进行。这是一个将多种先进技术融于一体的制造型控制系统。     

Utilization of coal-derived pyrite by electrolysis

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｃｏａｌ ｄｅｒｉｖｅｄｐｙｒｉｔｅａｒｅａｂｕｎｄａｎｔｉｎＣｈｉｎａ .Ｉｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓｉｎｍａｎｙｄｉｓｔｒｉｃｔｓ,ｓｕｃｈａｓ,Ｓｈａｎｄｏｎｇ ,Ｓｉｃｈｕａｎ ,Ｓｈａｎｘｉ,ＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅｓ.Ｔｈｅｐｒｏｖｅｄｒｅｓｅｒｖｅｓａｒｅａｂｏｕｔ 1 6ｂｉｌｌｉｏｎｔｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｉｔｉｓｏｖｅｒ 1ｍｉｌｌｉｏｎｔｏｎｅｖｅｒｙｙｅａｒ .Ｂｕｔａｍｏｕｎｔｏｆｐｙｒｉｔｅｉｓｎｏｔｕｓｅｄｏｒｔｈｅ…     

熔盐电脱氧法研究进展

简要回顾了熔盐电脱氧法的发展过程,阐述了国内外熔盐电脱氧法的发展现状,最后讨论了熔盐电脱氧法所存在的问题.     

硫酸亚锡的制备方法

硫酸亚锡的制备方法可分为化学法和电化学法，在化学制备法中，用NH4HCO3作沉淀剂的氧化亚锡－硫酸合成法目前仍为制备硫酸亚锡的主要化学方法之一，锡的转化率为85.6%，产品纯度可达98％，电化学方法可制备纯度高达99％以上的产品，阴离子隔膜电解法电流效率达到了99％，节能明显，基于无污染，是一种最有前景的制备方法。     

冰晶石基铝电解质电导率的研究进展

综述冰晶石基铝电解质电导率的研究进展,分析各种因素对铝电解质电导率的影响,指出应该逐渐把目标转向低温电导率的研究,为实现低温铝电解提供可靠的实验数据和有益的参考资辩.