Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2熔体中Al_2O_3的溶解度

采用旋转刚玉片-氮氧分析法研究中熔体中K_3AlF_6、LiF和AlF_3含量对其Al_2O_3溶解度的影响,探讨熔体物相组成、温度及过热度对Al_2O_3溶解度的影响机制。结果表明:K_3AlF_6、LiF及AlF_3通过影响熔体物相组成对Al_2O_3溶解度产生影响;K_3AlF_6的添加有助于提高熔体Al_2O_3溶解度,但LiF和AlF_3的添加会对熔体Al_2O_3溶解度产生不利影响。在相同熔体温度条件下,与过热度相比较,K_3AlF_6对Al_2O_3溶解度的影响较大,且Al_2O_3溶解度随K_3AlF_6含量的增加而增加,且增加幅度分别为0.46%和0.16%;LiF含量的增加会使熔体Al_2O_3溶解度显著减低,降幅最高可达21.64%。在相同温度下,AlF_3对熔体Al_2O_3溶解度影响较小;但在相同过热度条件下,AlF_3含量的增加将明显降低Al_2O_3的溶解度,降幅最高可达8.20%。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

LiF对Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体初晶温度和Al_2O_3溶解度的影响

采用步冷曲线法测定Na3AlF6-K3AlF6-AlF3-LiF熔体的初晶温度,采用旋转刚玉片质量损失法测定Al2O3在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3-LiF熔体中的溶解度。结果表明:当LiF添加量在0～4%范围内时,每添加1%LiF使Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体的初晶温度降低3～4.7℃,小于Na3AlF6-AlF3熔体中添加LiF后初晶温度的影响;在0～3%的范围内,每添加1%LiF将使Al2O3在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中的溶解度降低0.23%～0.55%。     

Na_3 AlF_6、NaF、AlF_3、MgF_2、CaF_2和LiF在水中溶解度的研究

采用氟离子选择电极组成的电动势法,测量了NaF、NaA_3lF_6、AlF_3、LiF、MgF_2和CaF_2,在20～100℃温度区间于水中的溶解度。发现NaF(25℃,40.1g/l),可溶于水;AlF_3(25℃,0.22g/l),Na_3AlF_6(25℃,0.193g/l),LiF(25℃,1.04g/l)微溶于水;MgF_2(25℃,0.0301g/l),CaF_2(25℃,0.029g/l)几乎不溶于水。本研究不但是水法分析电解质冰晶石分子比的基础,而且对含氟废水的净化亦有重要意义。     

熔盐电解制备铝钕中间合金及其机理

以Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF为电解质,Al_2O_3、Nd_2O_3为原料,对熔盐电解制备Al-Nd中间合金进行研究;采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)分析合金产物的形貌及组成;通过还原实验和循环伏安法,对Nd(Ⅲ)离子在Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF体系中的还原过程进行表征。结果表明:在温度935℃、恒压3.2 V条件下,通过Na_3AlF_6-AlF_3-MgF_2-LiF-(Al_2O_3、Nd_2O_3)体系可电解得到Al-Nd中间合金,富钕相集中分布在铝基体晶界区域,Nd(Ⅲ)离子主要通过铝热还原形式进入合金相,且Nd_2O_3的加入可起到去极化作用,使Al(Ⅲ)离子扩散系数大幅提高。     

两步烧结法制备镁铝尖晶石及其在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中的腐蚀（英文）

霍尔-埃鲁特铝电解槽需要一种新型的耐火材料来取代现有的凝固电解质构筑的炉帮。用两步烧结法制备的镁铝尖晶石作为潜在的候选材料,采用阿基米德排水法和扫描电镜研究镁铝尖晶石的致密化和晶粒长大。将所制备的试样在Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质中腐蚀以评价其耐蚀性能。结果表明,用两步烧结法可制备高致密度(99.2%)和均匀显微结构的镁铝尖晶石。镁铝尖晶石对Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质的腐蚀机理主要是镁铝尖晶石的溶解、氧化铝的形成和氟化物的扩散。两步烧结法制备的镁铝尖晶石具有良好的耐Na_3AlF_6-AlF_3-CaF_2-Al_2O_3电解质腐蚀性能。     

LiF—AlF_3系和Na_3AlF_6—Li_3AlF_6系熔体的粘度

在铝电解槽的电解质中添加氟化锂具有实际意义,因为能大大提高熔体的导电率和降低熔化温度。因此,有必要研究相应熔盐的物理化学性质,特别是粘度。在LiF—AlF_3系熔度图上具有明显的相当于锂冰晶石的高熔点。研究熔盐的粘度,能彻底了解高温下冰晶石络合物在该二元系熔体中的性状。     

氧化铝基复合金属陶瓷模具材料的力学性能研究

以微米Al_2O_3为主要原料,以纳米ZrO_2和TiC作为添加剂,以微米Y_2O_3粉作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了氧化铝基复合金属陶瓷模具材料。分析了样品的抗折强度、硬度以及断裂韧性等性能,采用现代材料测试手段对最佳烧结样品的显微结构进行了分析。结果表明,最佳烧结温度为1660℃;当微米Al_2O_3添加量为74wt%,纳米ZrO_2为18wt%、纳米TiC为6wt%以及微米Y_2O_3粉添加量为2wt%时,所制备的氧化铝基复合金属陶瓷模具材料性能最佳,抗折强度912.78 MPa,硬度19.856 GPa,断裂韧性5.84 MPa·m1/2。     

Al_2O_3的物理性质及其在熔融Na_3AlF_6中的溶解速度与沉降速度

目前我国已建成新的半连续中间下料大型预焙阳极电解槽生产系列,并获得了较好的生产效果。此外,我国又引进了半连续中间下料预焙阳极铝电解槽的技术和设备,并在陆续投产。从此,我国铝工业又进入了一个新的历史阶段。然而在采用上述型式电解槽生产时,对Al_2O_3的物理性能有一定的要求,例如,要求Al_2O_3在熔融Na_3AlF_6中有较慢的沉降     

在铝电解槽中生产铝基合金的几个基本问题(下)

三、各种金属氧化物在冰晶石氧化铝系中的溶解度3.1 Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔度图研究金属氧化物在冰晶石-氧化铝中的溶解度是十分重要的,因为它直接关系到此种氧化物在电解质中的添加量,以防止在电解槽底部产生沉淀,进而增加阴极区电阻,耗费能量,降低电流效率。研究 Na_3AlF_6-Al_2O_3二     

添加Ti的钨丝

本发明主要是关于灯丝用钨材的改进,其目的是提供在较低温度下能发生再结晶的钨材。通常,采用单独或复合添加Al_2O_3、K_2O和SiO_2,并且添加量为0.01～1.0wt%     

氧化铝基金属陶瓷挤压模具材料的制备及分析

以微米Al_2O_3、W以及Cr为主要原料,采用热压烧结工艺制备了Al_2O_3基金属陶瓷挤压模具材料。分析了烧结样品的致密度、弯曲强度、断裂韧性、硬度以及摩擦性能。结果表明:当微米Al_2O_3添加量为70.5wt%,W为14wt%以及Cr为14wt%,同时当烧结温度为1600℃时,所制备的金属陶瓷挤压模具材料性能最佳,致密度为99.6%,弯曲强度890 MPa,断裂韧性为15.72 MPa·m~(1/2),硬度为78.8 HRA,载荷为120N时的摩擦系数为0.53。适量的微米W粉和Cr粉在金属陶瓷挤压模具材料中起桥接增韧的作用。     

S_nO_2基惰性阳极在Na_3AlF_6-Al_2O_3熔融电解质中腐蚀行为的研究

一、前言铝电解是工业能耗最大的用户之一,必须千方百计节约电能。惰性阳极比现行碳阳极有较突出的优点,采用惰性电极具有很大的节能潜力。由于SnO_2在冰晶石熔体和Na_3AlF_(?)-Al_2O_3,熔体中的溶解度很小(1000℃时分别为0.05～0.08％和0.01％),热膨胀率低     

铝土矿高温溶出半工业试验研究

以提高溶出温度为基础的改进和强化拜耳法起决定作用的理论前提之一,就是Al_2O_3-Na_2O-H_2O系平衡状态的研究。关于平衡状态的报道列举了许多250℃和300℃下一水软铝石和一水硬铝石矿物溶解度的研究成果。依据溶解度等温线的分析结果,就可以得     

稀土Er对共晶铝铁合金的变质作用

采用热分析方法研究了稀土Er对共晶铝铁合金的变质作用。通过OM、XRD、SEM、EDS以及合金在凝固过程中的特征参数综合分析了稀土Er对共晶铝铁合金的作用机理。结果表明:冷却速率为33℃/s时,共晶铝铁合金的凝固过程为:先发生L→α-Al初转变,然后发生L→Al+Al3Fe和L→Al+Al6Fe共晶转变,添加了稀土Er后,在凝固末期发生L→Al+Al3Er转变而生成铝稀土共晶相。初生的Al3Er可以作为初晶α-Al的非均质形核质点,增加了初晶α-Al的形核率,提高了铝铁合金中初晶α-Al开始形核温度,缩短了共晶转变时间。当Er添加量为0.3wt%时,初晶α-Al平均晶粒尺寸达到了最小值21.7μm。当Er添加量为0.5wt%时,初晶α-Al晶粒尺寸增大,且出现了离异共晶组织。     

2.7NaF·AlF_3-LiF(10％)-MgF_2(10％)系物理化学性质的数学模型和变温图

一、前言 LiF是提高铝电解质导电率最显著的添加剂,MgF_2是较为明显地降低铝电解质初晶温度、提高电流效率的添加剂,二者都受到了重视,并进行过许多研究。但是对LiF和MgF_2同时添加时的铝电解质物理化学性质,除对初晶温度作过研究外,其它性质以及它们的交互作用至今还未详细研究过。作者试图用     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al_2O_3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO_2粉末制备Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO_2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al_2O_3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO_2粉末与Al基体发生反应生成的Al_2O_3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO_2添加量增加到7%时,生成的Al_2O_3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO_2粉末所制备的Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al_2O_3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。     

无压烧结制备Al_2O_3-TiC复合陶瓷

本文采用无压烧结方法制备Al_2O_3－TiC复合陶瓷，较详细地研究了助烧剂含量、采用的埋粉种类及烧结温度对烧结体致密度的影响，结果表明，当采用助烧剂CaO含量为Al_2O_3量的0．5wt％采用Al_2O_3＋TiC作埋粉时具有较好的促进体系烧结的作用，在1860℃的烧结温度下，烧结体相对密度为98％。     

K_2O含量对CaO-Al_2O_3-MgO-Fe_xO-SiO_2系熔体黏度及析出相的影响

采用旋转柱体法研究在1175~1400℃温度区间内,K_2O含量对CaO-Al_2O_3-MgO-Fe_xO-SiO_2系熔体黏度的影响,并结合XRD和SEM分析了熔渣冷却过程中各物相的析出行为。同时,采用FactSage软件计算了该体系析出相总量及析出温度,与实验结果进行对比和分析。结果表明:当熔渣中K_2O含量低于1%(质量分数)时,由于碱性氧化物的网络破坏作用,熔渣黏度降低,但是随着K_2O含量的继续增加,熔渣黏度呈现先升高后降低的趋势,黏度最大值出现在n(K_2O)/n(Al_2O_3)1的区域。同时,熔渣的黏度随温度的下降而升高,且黏度随温度变化时会出现骤增的转折点,当到达"转折点"温度时,熔渣的黏度会迅速升高,这主要是由橄榄石相的析出造成。     

过热度和电流密度对半石墨质阴极低温电解膨胀性能的影响

采用改进型阴极电解膨胀率测试仪,研究低温电解质[K_3AlF_6/Na_3AlF_6]-AlF_3-Al_2O_3中电流密度和过热度对半石墨质阴极电解膨胀性能的影响,并对阴极的电解膨胀性能进行数值化表征.结果表明:金属K和Na由表及里渗透进入阴极内部;随着过热度和电流密度的增大,阴极电解膨胀率均呈增大趋势;当电解质过热度由10 ℃升高至50 ℃时,阴极电解膨胀率由1.41%增大至2.10%;随电流密度的增大阴极电解膨胀率呈现出不同的增幅;当电流密度小于0.4 A/cm~2或大于0.7 A/cm~2时,阴极电解膨胀率均明显增大;而当电流密度在0.4 A/cm~2到0.7 A/cm~2之间变化时,阴极电解膨胀率相对恒定、增幅最小;数学模型中引入的参数可用于表征阴极的电解膨胀及低温电解质中阴极抗K和Na渗透性能;低温电解时,降低熔体过热度、选择合适的阴极电流密度均可减小金属K和Na对阴极的破坏作用.