我国三层液铝电解精炼技术的现状与发展

分析了目前我国工业铝电解精炼技术的发展现状,介绍了三层液电解法生产精铝方面的新技术,其中一些精炼技术已经在西方发达国家得到应用,这对改进我国精铝生产具有一定的借鉴意义。     

350 kA预焙阳极铝电解槽磁场分布研究

使用有限元法建立了铝电解槽三维静电磁场耦合计算模型。该模型考虑了槽内导体、母线系统、铁磁材料及空气漏磁等因素对磁场解析的影响; 采用六面体单元对模型进行网格划分; 先求解得到电场结果, 再在该结果基础上采用常规标量法(GSP)分三步对磁场进行求解。以350 kA预焙阳极铝电解槽为例, 分别计算了同厂房中不同相邻槽数和不同的相邻厂房对磁场的影响情况, 发现上下游各选用3台相邻槽和两侧都有相邻厂房的设计较为合理, 并用在此条件下建立的模型计算并优化了该电解槽系列的电磁场分布情况, 得出垂直磁场范围在-2.87×10^-3 T至2.15×10^-3 T之间, 并与工厂实际测量得到的结果进行对比, 数值接近, 证明了模型和结果的合理性。     

SnSb导电膜对钛基金属阳极涂层性能提高的深入研究

深入讨论了钛基金属阳极涂层制备中 ,在底层引入SnSb导电膜对其电催化性能提高的机理 ,并对影响电催化性能最重要的两个工艺参数 :温度和锑添加量进行了详细的研究。EDX面扫描结果表明 ,底层热分解成型的SbSn膜成分分布均匀 ,非常有利于DSA电催化性能的改善 ;X射线衍射结果证实了SnSb膜中主要以SnO2 和Sb2 O3相结构存在 ;对比实验得出了最佳工艺制备条件 :t=30 0℃ ,锑的添加量为 10 %。     

Effect of Ni content on corrosion behavior of Ni/（10NiO-90NiFe2O4） cermet inert anode

Ni/（10NiO-90NiFe2O4） cermet inert anodes with metal Ni content of 0, 5, 10, 15 and 20 （mass fraction, %） were prepared and their corrosion behavior in Na3AlF6-Al2O3 melts was investigated in laboratory electrolysis tests. The results indicate that the content of metal Ni in anodes has little effect on the steady-state concentration of impurities Ni and Fe in electrolyte and the values range in （114-173）×10^-6 and （287-385）×10^-6, but the content of impurities in the metal aluminum manifolds. There is preferential corrosion for metal Ni in NiO-NiFe2O4 based cermet anodes. Considering the corrosion resistance and electrical conductivity, the cermet containing 5%Ni （mass fraction） behaves best among NiO-NiFe2O4 based cermet anodes studied, and should be further studied.     

大尺寸NiFe2O4-10NiO/17Ni型金属陶瓷惰性阳极的制备

研究以PVA为主要成分的粘结剂体系的热分解特性对大尺寸粉末压坯脱脂行为的影响,发现PVA的不均匀热分解是造成大尺寸粉末压坯脱脂失效的原因之一,开发一种具有稳定热分解反应特性的新型粘结剂体系,实现大尺寸粉末压坯的无缺陷热脱脂;研究烧结气氛、金属相的添加对NiFe2O4-10NiO致密化行为的影响。结果表明：N2气氛烧结及加入Ni可有效提高NiFe2O4-10NiO陶瓷基体的烧结致密度,1350℃时于N2气氛中烧结的NiFe204．10NiO／5Ni型金属陶瓷材料的相对密度达到97．28％。采用优化工艺实现d120mmX140mm深杯状NiFe2O4-10NiO／17Ni金属陶瓷惰性阳极脱脂预烧坯的烧结,所得烧结坯平均相对密度为95．21％。     

铝电解槽电磁流场的数学建模与应用

研究了铝电解槽复杂开域的媒质接触、结构化网格划分、磁场边界条件施加、场耦合等建模问题。运用标量电位法、标量磁位法和有限体积法在商业软件平台上开发了铝电解槽电一磁一流场的计算模块,并与工业电解槽上的测量数据对比验证其可靠性。在此基础上提出一种母线设计方法,获得较优的母线配置方案SG2。仿真结果表明：SG2水平电流小,磁场分布对称性好：熔体平行大面流动有助于氧化铝输运。磁场分析结果表明：立柱母线中的电流可大幅度抵消非均匀阴极母线电流对磁场分布的影响,决定最终磁场分布。     

基于非线性浅水模型的铝电解磁流体动力学计算

基于铝电解槽内流体体系及电磁场分布特点,建立了非线性磁流体动力学浅水模型,并应用此模型对某300 kA电解槽的熔体流场及铝液-电解质界面波动进行瞬态数值研究.在此基础上,通过动力学计算分析极距及铝液区垂直磁场对磁流体稳定性的影响.结果表明:随着极距的减小,界面波动由稳定趋向于不稳定;减小铝液区的垂直磁感应强度能大幅提高磁流体的稳定性.     

直流反应磁控溅射沉积CuInS2薄膜的结构与电学性质

采用直流反应磁控溅射技术在玻璃基底上制备了太阳电池用CuInS2薄膜.以X射线能量色散谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、冷热探针和霍尔效应测试系统对薄膜进行了表征.结果表明,薄膜成分可通过调整Cu靶和In靶的功率比PCu/PIn来进行调控;而薄膜形貌则取决于靶功率比和薄膜的成分.随着PCu/PIn的增大,薄膜物相由富铟相向CuInS2转变.对于CuInS2薄膜,提高铜铟原子比[Cu]/[In]可改善薄膜的结晶质量.但当薄膜富铜时,过高的[Cu]/[In]又会导致薄膜结晶质量的下降.当CuInS2薄膜为富铜与略微贫铜时,其导电类型为P型;且载流子浓度随[Cu]/[In]增加而增大,并远高于其它贫铜薄膜.CuInS2薄膜的载流子迁移率明显高于富铟相薄膜;且随着[Cu]/[In]的提高,CuInS2薄膜的载流子迁移率呈上升趋势,而电阻率则迅速下降.     

大型矿用液压挖掘机行走装置仿真分析

介绍了大型矿用液压挖掘机挖掘行走装置仿真分析,对矿用液压挖掘机行走装置进行力学分析,利用ADAMS软件作出四种典型工况下行走装置的动力学仿真。重点选取各工况下的支轮的载荷变化规律进行了分析。研究内容对于大型液压挖掘机行走装置的结构优化和改进具有一定的实用价值。     

原镁直接熔炼生产镁合金压铸件的工艺进展

简述了我国镁合金压铸件生产现状，分析了从原镁到镁合金压铸件的工艺过程及存在的问题；讨论了全封闭式熔化及浇注集成化方法、合金化阻燃技术和半固态成形技术等三种工艺优化方法。