铝电解用惰性阳极材料研究的发展概况

本文论述了铝电解生产中采用惰性阳极的重要性和必要性 ,对铝用惰性阳极材料的研究和发展进行了回顾和展望     

铝电解预焙阳极原料配方对阳极过电位的影响

铝电解碳素阳极过电位高达400～600 mV,导致吨铝电耗和原铝的生产成本增加.作者通过不同原料配方(沥青量和残极添加量)工业试验预焙阳极取样,在实验室用"改进断电流法"进行阳极过电位测试,考察了铝用碳素阳极生产中粘结剂沥青含量和残极添加量对阳极过电位的影响.研究结果表明随着沥青量的增加,试验阳极的过电位变化不大,但略有降低;添加残极时带入的Na3AlF6,AlF3,Al2O3和NaF等杂质,可加速阳极过程的电化学和表面转化步骤,从而降低阳极过电位;阳极孔隙度过高可导致阳极过电位增大.     

铝电解正常生产过程中的工艺参数探析

现代铝电解工业生产,普遍采用冰晶石-氧化铝电解法,主要设备是电解槽。基本原理是以冰晶石-氧化铝熔体为电解质,碳素材料为阳极和阴极,强大的直流电由阳极导入,经过电解质与铝液层,而后从阴极导出回到电源。通入直流电,一方面是利用它的热能将氧化铝熔化到熔融状态,并保持恒定的电解温度;另一方面是实现电化学反应,也就是使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出,从而得到铝液,氧离子则在阳极上放电生成二氧化碳和一氧化碳混合气体。     

铝电解镍基惰性阳极的研究(Ⅱ)

在文献(1)的基础上制备了三种镍基陶瓷材料作为铝电解惰性阳极材料,经过通电和不通电腐蚀实验了解试验阳极的抗热冲击力及抗腐蚀性能,结果证实实验阳极的年腐蚀率不大于1-3 cm,完全达到了对惰性阳极的要求.     

中国铝工业应用新型电极材料的研究与展望

介绍了现代铝工业上新近开发研制的几种电极材料，涉及惰性阴极、惰性阳极、双极性电极等；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。     

铝电解镍基惰性阳极的研究

制备了以Ｎｉ２Ｏ３、ＮｉＯ为基体的５种金属陶瓷材料作为铝电解惰性阳极。在烧结过程中发现Ｎｉ２Ｏ３为基体的阳性转变为ＮｉＯ，由于晶形转变导致阳破列。ＮｉＯ为基体的惰性阳极在进行不通电腐蚀试验表明，其抗蚀能力优于ＳｎＯ２为基体的惰性阳极。     

金属陶瓷惰性阳极铝电解扩大实验研究

用新研制的铝电解金属陶瓷材料做铝电解阳极,在摩尔分子比为2 8、饱和氧化铝浓度的冰晶石系电解质中进行100A电流电解实验,电解温度为960℃,阳极电流密度为1 0A/cm2·实验结果表明,该金属陶瓷阳极具有优良抗热震性的同时显示出优良的抗氧化耐冰晶石熔盐腐蚀性能,阳极年腐蚀速率为24mm/a,阴极铝的质量达到98%·使用铝参比电极测得在960℃下该阳极的反电动势为2 2V·经奥氏气体分析仪检测表明,释放出的阳极气体中氧气的含量为98%～100%·     

添加剂对铝用碳素阳极消耗的影响

铝电解生产中,碳素阳极两组分(石油焦和沥青结焦)的活性差异带来阳极的选择性氧化,是造成碳素阳极过量消耗的主要原因之一．基于阳极中杂质或添加剂对阳极活性产生的影响,作者采用分别测定石油焦和沥青结焦与CO2反应活性的实验方法,研究了AlF3及其它5种添加剂(分别用A,B,C,AlF3+C,AlF3+D代替)对二者活性的影响．结果表明,添加剂C提高了沥青结焦和石油焦的CO2反应活性;添加剂AlF3,A,B,A1F3+C及AlF3+D均可不同程度地降低沥青结焦和石油焦的CO2反应活性,并且使沥青结焦与石油焦的CO2反应活性差距缩小,使得有可能在碳阳极中采用适宜添加剂,减缓其选择性氧化,降低阳极碳耗．     

铝电解用SnO_2基惰性阳极导电性的研究

采用二探针法测定铝电解用SnO_2基惰性阳极的电阻率。结果表明,掺加Sb_2O_3,CuO和ZnO,可以通过控价和促进烧结作用而改善阳极导电性;阳极电阻率随温度升高而降低,呈高温半导体特性。     

NiFe2O4基金属陶瓷耐腐蚀因素分析及腐蚀率预测

采用灰关联分析方法解析了铝电解5%Ni-NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极的电解腐蚀率与电解参数的关系,建立了预测惰性阳极腐蚀率的人工神经网络模型.研究结果表明:灰关联分析是一种新的惰性阳极腐蚀数据处理方法;根据灰关联度的计算,在很多电解参数中找出了影响惰性阳极腐蚀率的主要因素,即Al2O3质量浓度、电解温度、分子比、面积比和电流密度等,并指出了各因素对电极腐蚀的影响程度;对NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极电解腐蚀率的预测结果与实测值吻合,表明利用所建立的神经网络模型能有效地预测惰性阳极腐蚀率.     

论铝电解生产中各种技术要求

铝电解过程中所使用的技术要求会影响铝产品质量,同时关系到生产加工的整体结构。如果采用合理、科学的电解技术,不但可以提高产品的质量和效率,同时还有提升自身企业的声誉,因此研究铝电解技术对企业的健康发展可谓举足轻重。     

电解铝阳极压降改善的途径与措施

通过对铝电解用阳极的电能耗进行分析,从阳极结构组成方面详细分析了影响阳极压降的因素,对改善阳极压降的措施进行了总结和对比,综述了如何降低阳极压降是降低铝电解电耗的有效途径.     

六偏磷酸钠对高压用铝阳极箔增容过程的作用机制

铝电解电容器是具备性能优良、大容量、价格低廉的优点被广泛应用于光电产品、消费电子产品、军事装备、髙速铁路、航空及汽车工业等领域的一种高性能储能元件。随着铝电解电容器的广泛应用,对于阳极箔的要求越来越高,特别是耐630 V的超高压阳极箔。选择六偏磷酸钠(SHMP)作为磷酸盐缓蚀剂,研究了其对高压铝阳极箔的作用机制。采用质量损失测试法、电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化测量技术分析了缓蚀剂加入对铝箔腐蚀机制及阳极箔比电容的影响。结果表明:在2 mol/L HNO_3溶液中制备高压铝阳极箔时,六偏磷酸钠是一种阴极型缓蚀剂;当六偏磷酸钠质量分数为0.10%时,缓蚀效果最优,比电容达到最大值为0.692μF/cm~2,较未加入缓蚀剂增加了9.4%。     

铝电解过程中氟污染及治理

1.铝电解工艺简述 铝电解生产过程是以冰晶石——氧化铝熔液做为电解质,炭素材料作为阴、阳极,将直流电从阳极引入电解质,电流通过电解液和铝液层后从阴极导出。电流的作用有二个,一个是将电能以热能的形式保持冰晶石和氧化铝等原料呈熔融状态,第二个是通过电子传递实现电化学反应,使阳极上生成CO和CO_2气体,阴极上析出金属铝,达到炼铝的目的。     

电沉积TiB_2复合涂层阴极抗蚀性的研究

本文在实验室中用电沉积法制备了TiB_2—碳素基体复合涂层阴极试样,并进行了电解实验。借助电子显微镜和电子探针对试样电解前后的组织结构进行观察分析。结果表明,涂层为细密的TiB_2多晶体,有较强的抗蚀性,能被铝液良好湿润,可提高电流效率(达95％)。电解时的微量损耗主要是在铝液中溶解—磨蚀。此种材料可作为新型铝电解阴极材料。     

铝电解用NiFe2O4尖晶石基惰性阳极

采用高温固相合成法制备铝电解用NiFe2O4尖晶石基惰性阳极,利用球形模型研究了烧结时气孔的变化规律,并研究了烧结温度对其微观形貌和基本物理性能的影响.结果表明:烧结温度能显著改变NiFe2O4尖晶石基惰性阳极的性能;Fe2O3与NiO的反应属于自发反应,从热力学角度讲,该反应在常温下就可进行,而升高温度是为了满足动力学条件;当烧结温度从1150℃升高至1400℃,气孔率由30.41%降低到1.72%,抗弯强度由14.62MPa增加至71.94MPa.     

铝电解用SnO_2基惰性阳极的制备及其性能

为了发展惰性阳极炼铝新技术,选用氧化锡为基体,并添加ZnO、CuO、Fe_2O_3、Sb_2O_3和Bi_2O_3等几种改性剂,用烧结法研制成惰性阳极。此类阳极的表观密度为6.10～6.73g/cm~3,电阻率(1000℃时)为0.00208～1.99Ω·cm。在冰晶石-氧化铝熔液中,它是电化学惰性的,并具有较强的抗腐蚀性。采取适当的阳极电流密度,降低电解温度,减少阴极存铝,应用V形阳极及较佳的阳极组成,能够使腐蚀速度降至0.00010g/(cm~2·h)。     

马达起动电容器耐高温结构的改进

正一、引言传统的铝电解电容器的芯包是由阳极铝箔、两层电解纸、阴极铝箔、两层电解纸等六层重叠卷绕而成;芯包在经过浸渍工序后,用铝壳密封盖板密闭起来构成一个电解电容器。铝电解电容器的阳极是表面生成的Al2O3介质层的铝箔,阴极并非我们习惯上认为的负箔,而是电容器的电解液。马达起动电容器作为铝电解电容器的一种,主要应用于制冷压缩机上,为压缩机提供起动转矩。马达起动电容器的芯包是由两层电解纸、阳极铝箔、两层电解纸、阳极铝箔由外到内六层重叠卷绕而成(见图1)。由于引出脚均是铆接在相同材质的阳极铝箔上,所以在实际使用过程中不用区分正负极(无极     

铝电解中阳极效应的研究

阳极效应是融盐电解中的一种特殊现象。尤其是在铝电解中,最为普遍。当其发生时,槽电压突然升高,阳极上出现许多细小的电弧。本文采用阴极射线示波术研究阳极效应时的波形和反电势。用活性阳极(炭、石墨)和惰性阳极(Pt,ZrO_2,SnO_2,Al_2O_3)。阳极效应时清楚地观测到一系列的电化学分解反应。测得的反电势值在 1.0～5.5V 范围内。用热力学计算加以核对。还观测到电弧短路现象。这些现象同微型电解槽上所观测到的作比较,进而讨论阳极效应的机理问题。     

稀土熔盐电解中非碳阳极的研制及其腐蚀机理

针对稀土金属Ｎｄ的氟化物体系熔盐电解中石墨阳极所存在的一系列不足，研制了一种新型的电极材料，称其为非碳阳极；并对其在电解过程中的腐蚀机理进行了较详细的探讨，提出了还原反应、氧化反应、电解质渗透、电极组分溶解、析氧膨胀等几种可能的腐蚀原因．与此同时，作者还将在轻金属铝电解中应用较成功的２种惰性阳极进行了稀土熔盐电解实验，实验结果否定了其在稀土电解中应用的可能性．