铝工业应用新型电极材料的研究

本文介绍了现代铝工业上新近开发研制的几种电极材料,涉及惰性及阴极、惰性阳极、双极性电极等。由于它们 在电解铝过程中轻微省耗;故统称为惰性电极。还研制了低温电解质,使电解温度降低到800℃－900℃。如果惰性电极与低温电解质配合起来应用,则能够明显减少工业铝生产中的物料消耗,节省电能,增大电解槽生产能力,并改善环境状况,可望大幅度降低生产成本。     

铝电解用化学防渗材料的研究

就铝电解槽的参机理及参设计进行了理论分析，并以此为基础，对防治在材料的质量进行了改进。改进后的防渗材料具有反应率低，不烧结，易产等优点。     

采用惰性阳极和可润湿性阴极的新型铝电解槽

介绍了几种采用惰性阳极和可润湿性阴极的铝电解槽 ,尤其是对近年来美国专利中给出的采用炭素阳极或惰性阳极的导流槽、采用竖式电极的单极性和双极性电解槽以及料浆电解槽进行了详细的描述 ,并指出了它们各自结构的优缺点     

铸造石墨/铝基自润滑材料润湿性研究现状

针对石墨与铝基体之间润湿性较差的问题,从石墨预处理和优化铸造条件两方面综述了目前主要的解决方案.石墨/铝基自润滑材料不仅具有铝基体比强度高、导热性好等金属特性,而且综合了石墨的自润滑性和良好的化学稳定性,具有广阔的应用前景.     

铝基自润滑复合材料的润湿性研究

对影响制备铝基自润滑复合材料过程中SiC与铝基体之间的润湿性的因素进行了分析;采用SiC表面高温氧化处理、添加Mg合金元素及控制温度提高润湿性的方法,制备了铝基自润滑复合材料,并对材料进行了金相分析以及组织结构观察.结果表明,SiC表面高温氧化处理、添加Mg合金及严格控制温度可以提高SiC与A1基体问的润湿性.     

铝电解槽惰性阴极材料的研究进展

介绍了铝电解槽惰性阴极的发展概况。新近国外报道的惰性阴极材料共有T_1B_2碳胶涂层、T_1B_2等离子喷镀层、T_1B_2电镀层和T_1B_2烧结体四种。同时简述了硼化钛的制造方法和硼化钛—碳胶涂层阴极的国内试验情况。     

TiB2材料的特性及其在铝工业中的应用

结合TiB2 的结构特点 ,分析了TiB2 的各种物理化学特性 ,并针对现行铝电解槽的特点 ,介绍了TiB2 可润湿性阴极材料的作用机理及其优点。另外 ,对TiB2 涂层目前在铝工业中的实际应用和TiB2 复合阴极材料的研究进展进行了阐述。     

铝电解阴极过程的电化学研究

铝电解阴极过程的电化学研究铁军(东北大学有色金属冶炼九四级博士研究生,沈阳110006)综合评述了铝电解阴极过程中铝沉积和再溶解损失的研究现状根据高温下液态金属铝与各种金属和石墨材料相作用的特性,选择金属钨作为工作电极和参比电极,用电化学方法(循环伏安法、方波电流法、换向电流法、计时电流法和计时电位法)研究了Na3AlF6-NaF、CaF2-MgF2-Alf3、纯冰晶石、工业电解质、低熔点铝电解质溶液中铝的电解沉积和溶解损失过程?...     

铝、镁基复合材料的润湿性探究

阐明了金属基复合材料的润湿性概念及其对力学性能的影响，详细介绍了分别以SiC、Al2O3和Gr（C）颗粒或纤维为增强体的铝、镁基复合材料制备过程中熔融基体金属对增强体的润湿特点，并针对每一种复合材料体系提出了改善润湿性的措施。最后，提出了自己对润湿性的理解。     

铝电解槽优质阴极碳素材料

分析了铝电解槽阴极结构、材料对电解槽使用寿命、性能方面的影响,简要阐述了我国铝电解技术与世界先进水平的主要差距。提出了改变平均槽寿命短、单位电耗产量及能量效率低的措施是采用新一代的阴极内衬材料,开发高质量的阴极碳块。     

改善铸造法制造MMCp中铝基体与增强颗粒间润湿性的方法

介绍用铸造法制造颗粒增强金属基复合材料时,熔融铝合金与增强颗粒之间润湿性的改善方法.常用的改善润湿性的方法有:添加合金元素、对增强颗粒表面进行预处理、在颗粒表面涂敷一层金属层.另外,机械振动、超声振动以及适当延长混合时间也可以改善增强颗粒与金属基之间的润湿性.     

全方位铝电联营是铝电解工业发展的根本出路

介绍我国铝电解工业的发展与现状,即发展速度快,仍供不应求;厂家多,规模小,装备水平低,论述了影响铝电解发展的主要因素,氧化铝长期短缺,环保及供电等问题,严重威胁铝电解工业的生存与发展。提出铝厂办电厂,电厂办铝厂,铝电同时开发,煤电铝一条龙,入股电力公司,购买用电权等全方位铝电联营,是解决供电紧张,电价猛涨的根本出路。     

铝电解过程中的阴极界面反应对阴极寿命的影响

讨论了在铝电解槽碳素阴极－电解质质熔液界面，碳素阴极－铝液界面以及碳素阴极侧壁－空气界面上发生的界面反应，分析了这类反应对铝电解槽阴极寿命产生的影响，同时探讨了提高阴极寿命的措施。指出采用优质碳素内衬材料、保障较佳的电解槽启动温度和工作温度、选择适宜的电解质中剂和保持电解 质呈较强酸性是提高碳素阴极寿命的有效途径。     

铝电解用新型等离子喷涂制备TiB_2基惰性阴极的研究进展

简要介绍了国内外以TiB2制备惰性阴极较有影响的研究工作以及在此领域的研究状况。着重介绍了等离子喷涂制备TiB2基惰性阴极的新方法,并指出了该技术存在的问题。     

电解质对铝电解用阳极润湿性的研究

测试了熔融状态下三种不同组分的电解质对碳阳极和自制的镍铁尖晶石基金属陶瓷惰性阳极的润湿性.实验结果表明,电解质对惰性阳极的润湿性明显好于对碳阳极的润湿性,不同电解质成分对阳极的润湿角有一定影响.工业冰晶石中加入Al2O3能够改善电解质对阳极的润湿性,添加剂CaF2对提高电解质对惰性阳极的润湿性基本没有贡献.     

铝电解惰性阳性与可湿润性阴极的研究与开发进展

介绍了国外和国内铝电解惰性阳极与可湿性阴极的研究与开发进展情况并对我国今后这方面工作的开展提出了建议。     

冰晶石熔体和金属Na在铝电解阴极碳块中的共同渗透

用电热加压法制得的实验室铝电解槽阴极试样,进行了Ｎａ渗透试验,这些试样具有很高的密度以及特殊的孔隙结构,根据Ｎａ和冰晶石熔体渗透的试验结果,讨论了铝电解过程中Ｎａ和电解质熔体向阴极碳块中进行渗透的机理,Ｎａ向阴极碳块中的渗透是通过碳晶格和碳块中的孔隙扩散进行的,当碳块具有较低的孔隙结构时,Ｎａ主要通过晶格进行扩散,碳块具有比较大的孔隙结构时,Ｎａ主要通过孔隙进行扩散。     

电极材料对铝电解阴极过程研究的影响

电解铝工业中铝的析出发生在阴极上,研究铝析出反应的机理对实际工况有很好的指导意义。研究发现,炭电极上的Al、Na共沉积现象严重,致使循环伏安曲线上Al的析出峰被掩盖。因此人们试图用一些金属电极Ni、Pt、Au、Ta、Cu、W等来代替炭电极,但研究发现大部分金属电极都与Al反应生成合金,干扰了对真实电极过程的研究。只有W与Al的合金化作用较小,因此对冰晶石一氧化铝熔体的阴极电化学研究采用了W电极。而目前TiH2基可湿润阴极是极具发展前景的铝电解槽阴极材料,但这方面的研究还很不够,需做进一步的研究。     

化学刻蚀制备亲水性铝及润湿性变化规律

目的通过化学刻蚀的方法制备具有亲水性的纯铝与高纯铝表面,在室温下进行时效,分析润湿性随时效时间的变化规律。方法实验以2 mol/L浓度的盐酸进行刻蚀,将试样分别刻蚀4、8、12、16、20 min,吹干制备好的试样。利用OCA15EC接触角测量仪测定润湿角,将试样放置在室温下进行时效,并记录时效后的润湿角,分析润湿角变化的规律;采用场发射扫描电子显微镜观察试样表面的微观形貌,结合Wenzel理论与Cassie理论分析润湿角变化的原因;对试样进行EDS分析,分析时效后试样所含元素含量的变化情况,阐述润湿性变化的机理。结果不同刻蚀时间制备的样品润湿角存在差异,经过室温时效,润湿角呈现增大的趋势。结论纯铝在刻蚀时间16 min时能够获得超亲水的表面,在室温下时效5天能维持润湿角在20°以下。高纯铝在刻蚀时间为12 min时能够获得超亲水表面,经过5天的室温时效,12 min刻蚀的样品润湿性保持得较为稳定,润湿角维持在12°以下,其他刻蚀时间的样品亲水性及稳定性略差。