聚铝沟排布对导流型铝电解槽热应力分布的影响

为了优化导流型铝电解槽聚铝沟设计方案,对槽内热应力分布特征进行研究分析。采用商用有限元计算软件ANSYS针对两种聚铝沟设计方案（即方案Ⅰ为工字型聚铝沟结构;方案Ⅱ为单聚铝沟结构）的导流槽模型进行了电-热-应力耦合计算,同时针对热应力引起的槽体形变进行模拟。结果表明：采用方案Ⅰ工字型聚铝沟结构时,槽体内部热应力较大,尤其是两端靠近横向聚铝沟的阴极炭块内部具有较大的应力集中,而采用方案Ⅱ单聚铝沟结构时,该处的应力集中得到了较好的缓和,槽体形变较小。     

铝电解用改性预焙碳阳极实验室研究

为了制备能应用于工业生产节能降耗和增效的改性预焙碳阳极，首先在实验室进行了阳极添加剂组分的选择优化及复合添加剂的合成，筛选出了含有A1，Mg，F，O等多种元素的复合添加剂，制备出含有该类复合添加剂的AB类改性预焙碳阳极，并对其进行了物理化学性能和电化学性能的测试。实验室研究表明，与对比(空白)阳极相比，含有AB类添加剂的改性预焙碳阳极具有理想的节(电)能和节(碳)耗效果。重点阐述了AB类改性预焙碳阳极的各项性能。     

La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的热力学和动力学（英文）

为了明确La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的机理,利用XRD、SEM和EDX对吸附剂进行表征,研究吸附剂用量和吸附时间对吸附过程的影响,采用吸附等温线与吸附动力学对吸附过程进行探究。结果表明,Langmuir吸附等温线模型更适合吸附过程;在303和313 K条件下,吸附剂的最大理论吸附容量分别为20.83和23.04 mg/g;Temkin和D-R吸附等温线模型证明氟离子脱除过程为物理吸附,且吸附过程遵从准二级动力学模型;同时,热力学计算结果(?G~Θ0 k J/mol,?H~Θ=8.28 k J/mol,?S~Θ=0.030 k J/(mol?K))说明La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子是自发、吸热的物理过程;将La(Ⅲ)改性沸石应用在工业硫酸锌溶液中,用量为15 g/L时,氟离子浓度从98.05 mg/L降低至44.09 mg/L。     

光电化学冶金提取半导体元素——以碲为例

针对电化学冶金提取半导体元素存在的问题,提出采用光电化学冶金的方法来进行半导体元素的电化学沉积提取。结合半导体特性以及光电化学基本理论,阐述光电化学冶金的优势,并以碲提取为例验证光电化学冶金的优越性。结果表明:光电化学沉积过程中,半导体沉积物吸收能量大于其自身带隙宽度的光子后受激发产生光生电子-空穴对,光生电子从半导体流向电解液促进电化学还原,同时光生载流子可减小电阻率和能带弯曲,降低工作电极所分摊的电势差。与常规的电化学沉积相比,光电化学沉积可以强化电极过程、降低槽电压,以及提高沉积速率、电流效率和产能,具有良好的应用前景。最后指出光电化学冶金未来发展可能面临的问题,并对其内涵进行拓展。     

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%。     

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.     

Zn靶与掺铝ZnO靶共溅射制备ZnO:Al薄膜及其性能

采用Zn靶和ZnO(掺2%Al2O3(质量分数))陶瓷靶在玻璃衬底上共溅射沉积Al掺杂ZnO薄膜,即ZnO:Al透明导电薄膜,研究Zn靶溅射功率(0～90 W)和衬底温度(室温、100℃和200℃)对薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。结果表明:按双靶共溅射工艺制备的ZnO:Al薄膜的晶体结构均为六角纤锌矿结构,且随着Zn靶溅射功率的增加,薄膜的结晶质量呈现出先改善后变差的规律,薄膜中的载流子浓度逐渐升高,电阻率逐渐降低,而薄膜的光学性能受其影响不大;随着衬底温度的升高,薄膜的结晶性能得到改善,薄膜的可见光透过率增强,电阻率降低。     

第二相对等径弯角挤压处理TiNi合金和Ti-Mo基合金力学性能及马氏体转变的影响

借助ECAP技术对TiNi合金和Ti-Mo基记忆合金在673~773K进行挤压处理,挤压路径为Bc,以获得超细晶组织,从而增强母相的强度,改进材料的性能。研究热力学稳定相及亚稳相对这两种合金的力学性能和马氏体转变的影响。结果表明,对于富钛TiNi合金,热力学稳定相Ti2Ni对马氏体转变及超弹性没有影响,而稳定相α相则可造成Ti-Mo-Nb-V-Al塑性降低。亚稳Ti3Ni4相对富镍TiNi合金的R相变、马氏体转变及超弹性有很大影响。并对第二相对TiNi合金和Ti-Mo基合金力学性能、马氏体转变的影响进行分析。     

5kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡

以有限元软件ANSYS为开发平台,建立了5 kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡计算模型,计算了过热度和侧部炭块种类对槽膛内形的影响.过热度增大,结壳明显减薄.Si3N4/SiC侧部炭块比普通侧部炭块形成更厚的结壳,但采用普通侧部炭块也能够形成满足要求的结壳厚度,而且普通侧部炭块散热量更少,有利于实现热平衡.热平衡研究表明,采用无烟煤阴极炭块通过强化电流和加强保温可以实现热平衡,但在热平衡时底部等温线分布仍然不合理,石墨化阴极比普通阴极更难实现热平衡,但在热平衡时能够保证底部等温线的合理分布,热平衡时电流强度为6.4kA,极距为90mm,电解槽电压为7546mV.     

CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷烧结致密化的影响

采用冷压烧结技术制备了CaO掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了CaO掺杂量及烧结温度对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构及致密度的影响。结果表明:当CaO掺杂量为0~4%(质量分数)时,烧结样品中主要含有NiO和NiFe2O4两种,CaO与10NiO-NiFe2O4陶瓷组分反应并形成低熔点相,且Ca2 离子固溶到基体组分中,促进致密化烧结,降低了烧结温度;当CaO掺杂量为4%时,过剩的CaO存在于陶瓷颗粒间,抑制了致密化过程的进行;于1 200℃烧结时,2?O掺杂样品的相对密度最大,达到98.75%,比未掺杂样品的相对密度提高近24%;当烧结温度从1 200当升高到1 400℃时,CaO掺杂量为0、0.5%和1.0%的样品相对密度提高20%以上,但当CaO掺杂量为2%和4%时,陶瓷样品相对密度反而下降,且晶粒明显长大。