铝电解槽阴极材料抗钠侵蚀性的测试与研究方法

铝电解槽阴极抗钠侵蚀能力是评价阴极质量的一个重要指标，本文介绍了国内外对于铝电解槽阴极钠侵蚀的主要测定和研究方法。评述了不同方法对于考察阴极材料抗钠侵蚀能力的主要特点，预见了今后阴极材料在抗钠侵蚀能力方面研究测定的发展方向。     

预焙铝电解槽阳极底部开排气沟对电解质流场的影响

对预焙铝电解槽阳极底部开排气沟时周围电解质流场进行计算,发现部分阳极气体可以通过排气沟向外排放,减少气泡在阳极底部停留时间和阳极底掌气泡覆盖率,从而有利于降低极间电阻压降和阳极效应系数,减少电解能耗;另一方面气体带动电解质进入排气沟,然后进入电解槽侧部通道,扩大了电解质循环通道,促进了阳极周围电解质流动和槽内的传质传热,有利于保持电解正常进行,相比之下排气沟为通沟时较非通沟更有利于保持电解质流动稳定;同时由于排气沟促进了阳极气体排放,使铝液与阳极气体发生“二次反应”(即电解还原的铝卷入电解质中被阳极气体重新氧化)的机会减少,有利于提高铝电解电流效率。     

铝电解用TiB2阴极涂层固化、炭化的升温制度

采用DTG, DDTA等热分析手段, 研究了高温固化、炭化过程中, 铝电解用TiB2阴极涂层糊料的质量和能量的变化速率, 制定了涂层的变速固化、炭化升温制度; 在此基础上, 研究了升温制度对TiB2阴极涂层性能的影响.结果表明 变速升温制度优于匀速升温制度, 采用变速固化、炭化升温制度所制备的涂层形变小、无裂纹, 其抗拉强度达3.13 MPa, 电阻率为23.2 μΩ*m; 而采用升温速度为10.3 ℃/h的匀速固化、炭化升温制度制备的涂层形变大、裂纹多, 抗拉强度小(2.69 MPa), 电阻率大(28.6 μΩ*m).     

铝电解惰性阳极用Ni-Zn铁氧体的固态合成

采用固态合成法分别在惰性气氛和空气下，制备不同成分的Ni(l-x)ZnxFe2O4铁氧体尖晶石。对反应产物的物相、粒度和形貌的检测表明：在Ar气保护下煅烧主要发生氧化物的离解反应，反应物无法得到目标物相；采用反应烧结法制备铝电解金属陶瓷惰性阳极时，须保持一定的氧分压，以避免金属氧化物的离解和金属相的氧化；在空气中，通过固态反应可制备出理想的铝电解惰性阳极用Ni(l-x)ZnxFe2O4尖晶石，其粒度细，且符合标准正态分布，烧结温度低，在1150℃下保温6h即实现完全反应。     

不同活化方式制备碳电极材料的电化学性能

以碳化后的中间相沥青为原料,分别采用化学活化和物理-化学联合活化工艺制备了超级电容器用活性炭电极材料,对不同活化方式制备的活性炭电极材料的微晶结构、孔径分布、比电容量、循环伏安和交流阻抗特性进行了比较。实验结果表明：采用物理-化学联合活化工艺制备的活性炭电极材料具有更理想的微晶结构和中孔含量。活性炭电极材料的结构与孔隙分布对电性能有明显影响,采用联合活化方式制备的电极材料具有较高的面积比容量、较好的功率特性及较理想的电容特性。     

Effects of carbon sources on electrochemical performance of Li4Ti5O12/C composite anode materials

Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials were synthesized by two-step solid state reaction method with glucose, sucrose, and starch as carbon sources, respectively. The effects of carbon sources on the structure, morphology, and electrochemical performance of Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials were investigated by SEM, XRD and electrochemical tests. The results indicate that carbon sources have almost no effect on the structure of Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials. The initial discharge capacities of the Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials are slightly lower than those of as-synthesized Li₄Ti₅O₁₂. However, Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials show better electrochemical rate performance than the as-synthesized Li₄Ti₅O₁₂. The capacity retention (79%) of the Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials with starch as carbon source, is higher than that of Li₄Ti₅O₁₂/C composite materials with glucose and sucrose as carbon source at current rate of 2.0C.     

基于逆向工程的汽车覆盖件拉延模具数字化设计与制造

汽车覆盖件模具的设计水平决定了汽车覆盖件的质量,并影响着汽车的性能与外观.本研究在分析拉延模结构设计特点的基础上,提出一种汽车覆盖件数字化设计制造的思路和方法.现有的汽车覆盖件冲压成形工艺设计一般采用经验与计算机相结合的设计方珐,这在某种程度上满足了企业生产的需要,但其设计周期长、效率低、设计质量难于保证.为适应汽车工业的快速发展和市场竞争要求,在汽车模具生产中采用该方法综合利用逆向工程软件、CAD/CAM软件、材料成型分析软件和加工仿真软件的有效组合和数据集成,有效地解决了汽车覆盖件拉延模具快速设计与制造的过程.综合实例表明.该过程可以快速提高模具类产品的研制周期,提高产品的质量.     

掺杂SnO2对NiFe2O4陶瓷电导率的影响

采用冷压-烧结粉末冶金技术制备了NiFe2O4陶瓷,并对其进行SnO2掺杂.对光谱纯石墨和所制备的试样进行的不同温度下电导率测试研究表明:用直流四端电极法改进的高温电导率测试仪测定结果重现性和准确性良好;NiFe2O4陶瓷材料的导电性能随着温度升高而提高,且呈现半导体材料特性;掺杂少量SnO2有利于降低材料的活化能,提高其电导率,而不影响陶瓷基体材料的半导体特性.     

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。     

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。