K3AlF6加入对NiFe2O4基金属陶瓷阳极电解腐蚀的影响

采用5Cu--9.5NiO--85.5NiFe2O4金属陶瓷阳极在不同的低温铝电解质体系中进行测试.用扫描电镜和X射线衍射对电解后阳极的微观结构进行研究;用电感耦合等离子体原子发射光谱测定电解后产品铝和电解质中杂质元素含量,计算并比较不同电解质组成条件下的阳极腐蚀速率.结果表明:向Na3AlF6--30AlF3体系添加质量分数约为20%的K3AlF6,该阳极表现出好的耐腐蚀性能.     

TiB2镀层制备及其耐腐蚀性能研究

介绍了采用K2TiF6-KBF4-KF-KCl-LiF熔盐体系在石墨基体上电沉积制备TiB2镀层的工艺方法,其电解质组成(质量分数,%)为K2TiF615,KBF424,KF48,KCl 8,LiF5,电沉积温度为820℃,电沉积时间为3 h,电流密度为0.7 A/cm2.将所制TiB2镀层作为铝电解实验的阴极,在工业铝电解条件下电解4 h,考察了Na和铝电解质对其腐蚀渗透情况.SEM分析结果表明,Na,F,Al等元素渗透到TiB2镀层的石墨基体中的量很少,而由XRD分析结果可知TiB2镀层的石墨基体中有少量的NaF晶体等,可见TiB2镀层未完全阻止Na的渗透,但却在一定程度上减缓了其渗透速率...     

Ni-Cu合金材料在熔融电解质中通电腐蚀试验

Ni-Cu合金材料耐腐蚀性能测试是将材料放入熔融电解质中进行电解腐蚀试验，用游标卡尺精确测量材料腐蚀前后的各部位尺寸，通过计算体积变化来测定腐蚀速率。在Na3A1F6＋AlF3＋Al2O3＋MgF3＋Al电解质中，固定电解温度860～1060℃、电解时间4h、极距3～4cm，分别改变电解质分子比、氧化铝浓度、电解电流密度，研究得出Ni—Cu合金材料耐腐蚀性能：Ni—Cu合金材料在电解质中Al2O3接近饱和达到6％，分子比为2．2，电流密度近似0．5A／cm^2时，可减少电解质中的材料损失。其年腐蚀速率为1.27cm／a，达到了年腐蚀速率为1～3cm的目标。     

复合氧化物陶瓷在Na3AlF6-Al2O3熔体中的溶解性

用等温饱和法测定了NiFe2O4,ZnFe2O4,ZnAl2O4在Na3AlF6 Al2O3熔体中的溶解度,研究了电解质温度、Al2O3浓度和NaF与AlF3的分子比对NiFe2O4溶解度的影响.试验结果表明:NiFe2O4组元中Ni和Fe在熔盐中的饱和溶解度分别为0.0085%和0.0700%;ZnFe2O4组元中Zn和Fe的饱和溶解度则为0.0313%和0.0700%;ZnAl2O4组元中Zn的饱和溶解度为0.0265%;NiFe2O4在铝电解质熔盐中具有较强的抗腐蚀性能,是一种较好的金属陶瓷惰性阳极基体材料;NiFe2O4的溶解过程受离解及离解产物NiO与Fe2O3的化学溶解2个过程的控制,为提高NiFe2O4基陶瓷材料的耐腐蚀性能,宜采用低电解温度、低分子比和高氧化铝浓度等电解条件.     

铝电解TiB2/C复合阴极用煤沥青的无机改性

采用无机粒子改性法在200℃下对煤沥青进行改性,分析无机粒子(Al2O3粒子或TiB2粒子)对改性煤沥青结构与性能以及改性沥青基TiB2/C复合阴极性能的影响。研究结果表明:改性煤沥青的结焦值和软化点比未改性煤沥青均有较大提高。无机粒子的添加进一步提高改性煤沥青的结焦能力,但降低改性煤沥青的软化点,与对比改性煤沥青相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青的软化点分别降低4.5℃和2.0℃,结焦值分别提高4.85%和5.35%。经过1 000℃炭化,其残炭率相对于对比试样分别增加3.01%和5.87%。与对比复合阴极相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青基复合阴极的密度分别增大0.45%和1.79%,开孔率分别降低5.08%和5.78%,电阻率从52.93μΩ·m分别降低到48.86μΩ·m和49.95μΩ·m,抗压强度从24.21 MPa分别增加到28.78 MPa和28.06 MPa,电解膨胀率分别降低0.10%和0.16%。无机改性粒子均匀地分布于粘结剂煤沥青炭中。     

添加剂对铝电解炭基阴极钠渗透膨胀过程的影响

为了提高现用铝电解炭基阴极的抗钠侵蚀性能,在实验室条件下研究了添加剂对铝电解炭基阴极钠渗透膨胀的影响.结果表明:添加B2O3能减缓钠的初期渗透和膨胀速率,但同时会增加阴极的终期膨胀量;而添加TiB2既能减少金属钠的渗透量,又能降低炭基阴极的钠膨胀率;当同时加入TiB2和B2O3时,能够进一步提高炭基阴极的抗钠渗透膨胀性能.     

电解铜箔表面结构及性能影响因素

对铜箔进行化学处理,考察阴极钛辊表面粗糙度及阴极钛辊的腐蚀对铜箔的性能及表面图像影响.研究结果表明:增加处理液中Cu2+浓度及提高电流密度,有利于表面粗糙度增加,抗剥离强度增大,蚀刻因子Ef降低.若同时降低浸泡复合液中Cu2+和Zn2+浓度,增加Sb2+浓度,则表面粗糙度及抗剥离强度降低,蚀刻因子增加;复合液中Sb2+浓度增加也能使表面粗糙度增加,蚀刻因子增加,但是,抗剥离强度基本没有变化.添加CuSO4后,阴极钛辊腐蚀速度下降,当CuSO4质量浓度达到20 g/L后,钛的耐腐蚀速度在0.050 mm/a以下;当钛辊表面粗糙度Rz降低时,电解铜箔表面相对平整,晶粒大小较均匀,排列较规则.     

Al_2O_3基和Al_xTi_(1-x)N基复合涂层的电化学研究

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱方法,研究化学气相沉积方法制备的TiN/TiCN/TiAlCNO/Al_2O_3(简称Al_2O_3基)复合涂层,阴极电弧离子镀方法制备的Al_(0.55)Ti_(0.45)N/TiN(简称Al_(0.55)Ti_(0.45)N基)和Al_(0.67)Ti_(0.33)N/TiN(简称Al0.67Ti0.33N基)复合涂层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。研究结果表明:Al_2O_3基、Al0.67Ti0.33N基和Al0.55Ti0.45N基复合涂层的孔隙率依次为0.34%,0.33%和0.02%,对基体的保护率依次为99.63%～99.91%,99.75%～99.93%和99.96%～99.99%;涂层合金耐腐蚀性能之间的差异实质上是涂层之间的差异;涂层耐腐蚀性能从高到低为Al0.55Ti0.45N(总厚度3.8μm),Al0.67Ti0.33N(总厚度6.3μm),Al_2O_3(总厚度15.1μm),其中总厚度最小的Al0.55Ti0.45N基涂层的耐腐蚀性能明显优于其他2种涂层的耐腐蚀性能;继续增大涂层厚度并不能进一步改善涂层对基体的保护效果和涂层的耐腐蚀性能。     

3Cr板耐蚀性能的研究

运用线性极化法(LPR)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行了测试,实验表明3Cr板极化电位和电化学阻抗均高于碳钢,同时通过腐蚀失重法,研究比较碳钢和3Cr钢在模拟塔里木油田环境中的CO2腐蚀行为,结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,3Cr钢的腐蚀速率为0.77 mm/a,碳钢腐蚀速率为1.31mm/a,碳钢腐蚀速率是3Cr钢的1.5倍多。     

熔盐电镀制取铝电解用TiB2惰性阴极

采用熔盐电解法在碳阴极上电镀TiB2铝电解用惰性阴极材料,电解温度800℃,电解质组成(质量分数,%)为KCl4.8,KF55.7,K2TiF615.3,KBF424.2,电流密度为0 3A/cm2,电解3h·对制得的镀层做XRD和EMP电子探针形貌分析,实验结果表明,镀层成分为单一的TiB2,无杂相·镀层厚度可达0.2mm,表面平整,分布均匀,与碳基体结合良好,且有金属光泽·说明该电解条件下,Ti和B能够在阴极上共沉积并生成TiB2·     

MoSi_2对二硼化钛惰性阴极材料性能的影响

用冷压烧结法制造了二硼化钛惰性阴极,研究了ＭｏＳｉ２对二硼化钛惰性阴极烧结性能的影响,得到致密的ＴｉＢ２基惰性阴极试样·在电解实验后,通过对二硼化钛阴极的表面和剖面的电子显微分析,发现铝液对此种惰性阴极的湿润性好于电解质对惰性阴极的湿润性,避免了电解质与阴极表面的直接接触·发现惰性阴极的腐蚀为电解质对阴极晶界的腐蚀·测得腐蚀速度为２－５３ｍｍ／ａ,证明其耐蚀性能良好     

赝二元系KBe_2F_5-KAlF_4 和 KBe_2F_5-K_3AlF_6的相图研究

采用溶液反应法制备试样,用DTA和XRD方法研究了KBe2F5-KAlF4和KBe2F5-K3AlF6两个赝二元体系。结果表明:KBe2F5-KAlF4是一简单低共熔体系,共晶点组成含KBe2F580mol%,温度335℃。KBe2F5-K3AlF6体系中生成了两个中间化合物2K3AlF6·KBe2F5和K3AlF6·KBe2F5。相图中有一共晶点,组成为85mol%KBe2F5,温度336℃。2K3AlF6·KBe2F5和K3AlF6·KBe2F5都是固液异组成化合物,分别在448℃和378℃时发生分解。X-射线衍射分析证明它们均属正交晶系,晶胞参数分别为a=10.70±0.01,b=10.36±0.01,c=5.85±0.02( )和a=10.499±0.003,b=9.685±0.005,c=7.554±0.005( )。     

低钾含量低温电解质中阴极电解膨胀研究

以钠冰晶石-钾冰晶石混合体系作为研究对象,测量半石墨质阴极电解膨胀率。研究结果表明:随着AlF3含量的增加,阴极电解膨胀率逐渐降低,且随着AlF3含量的增加,对半石墨质阴极膨胀的影响也加剧了。随着钾含量的增加,半石墨质阴极膨胀率增大,随着钾冰晶石含量的增加,对半石墨质阴极膨胀率的影响是先加剧后减弱。     

AlF_2分子的结构性质与势能函数

运用密度泛函理论B3P86-311++G(3d2f)对基态AlF2分子的平衡电子结构进行优化计算,优化出AlF2分子稳定构型为C2V,电子态为2 A1,其平衡核间距Re=0.164 72nm、键角∠FAlF=119.614°、离解能14.656 2eV.并对它们的力常数及谐振频率进行进一步的计算.在推断出AlF2的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,推导出基态AlF2分子的解析势能函数,该势能面准确再现了AlF2分子的结构特征和能量变化.分析讨论势能面静态特征得到:AlF+F→AlF2反应中不存在鞍点,为无阈能反应.     

Electrical conductivity optimization of the Na3AlF6-Al2O3-Sm2O3 molten salts system for Al-Sm intermediate binary ahoy production

Metal Sm has been widely used in making Al-Sm magnet alloy materials.Conventional distillation technology to produce Sm has the disadvantages of low productivity,high costs,and pollution generation.The objective of this study was to develop a molten salt electrolyte system to produce Al-Sm alloy directly,with focus on the electrical conductivity and optimal operating conditions to minimize the energy consumption.The continuously varying cell constant (CVCC) technique was used to measure the conductivity for the Na3AlF6-AlF3-LiF-MgF2-Al2O3-Sm2O3 electrolysis medium in the temperature range from 905 to 1055℃.The temperature (t) and the addition of Al2O3 (W(Al2O3)),Sm2O3 (W(Sm2O3)),and a combination of Al2O3 and Sm2O3 into the basic fluoride system were examined with respect to their effects on the conductivity (κ) and activation energy.The experimental results showed that the molten electrolyte conductivity increases with increasing temperature (t) and decreases with the addition of Al2O3 or Sm2O3 or both.We concluded that the optimal operation conditions for Al-Sm intermediate alloy production in the Na3AlF6-AlF3-LiF-MgF2-Al2O3-Sm2O3 system are W(Al2O3) + W(Sm2O3) =3wt％,W(Al2O3)∶ W(Sm2O3) =7∶3,and a temperature of 965 to 995℃,which results in satisfactory conductivity,low fluoride evaporation losses,and low energy consumption.     

Na_3AlF_6-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-NaCl系电解质密度的研究

研究了电解质中加入氯化钠,并用氯化钠取代部分氟化锂的电解质体系的密度.采用电子天平与计算机串口相结合的测量技术,根据阿基米德定律确定电解质体系的密度,误差小于1%.利用该方法,通过四因素四水平正交实验研究了Na3AlF6-AlF3(10.87%~16.67%)-Al2O3(3%)-CaF2(4%)-LiF(0~6%)-NaCl(0~8%)体系电解质密度,并且根据测量结果建立了该体系的密度数学模型:tρ(g.cm-3)=2.897 1-0.003 07AlF3(w/%)+0.003 041LiF(w/%)-0.009 32NaCl(w/%)-0.000 85t(℃).分析了不同分子比、氟化锂添加...     

Na_3AlF_6-5%Al_2O_3熔体对铝电解机械掺杂碳阳极的润湿性研究

采用机械掺杂法制备了掺有不同复合氧化物粉末的碳阳极,并测试了熔融状态下Ｎａ３ＡｌＦ６５％ Ａｌ２Ｏ３ 熔体对不同掺杂电极的润湿性．实验结果表明,掺有ＬｉＡｌＯ２ 和ＣａＡｌ２Ｏ４ 的碳阳极对熔盐显示了较好的润湿性．     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

Al_2O_3-TiC 和 Al_2O_3-TiB_2 的热力学分析

从理论上对铝热剂燃烧合成复相陶瓷Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２的绝热温度及产物中Ａｌ２Ｏ３的熔化率进行了研究．随着预热温度的升高或稀释剂含量的降低,反应体系的绝热温度升高,但在２３０３Ｋ处均出现一个平台,其原因是Ａｌ２Ｏ３的熔化率不固定,在０～１之间变化．随预热温度的升高,燃烧反应能够自我维持的临界稀释剂的添加量也增多．     

铝合金表面有色钛/锆转化膜的成膜机理及性能

为了解决工业生产中钛/锆转化膜无色的问题,通过向含钛/锆的处理液中加入单宁酸及成膜促进剂,在铝合金表面制备了有色钛/锆转化膜.采用X射线能谱仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和电化学工作站对转化膜的形成过程、形貌、组织结构、耐蚀性等进行了分析.结果表明:在铝合金表面成功制备出了金黄色、耐蚀性优异的转化膜,其主要成分是Na3AlF6,其次是单宁酸水解产物的金属络合物以及少量Al2O3.3H2O、TiO2等;膜的形成可分为Na3AlF6晶体成核、生长和金属络合物的沉积3个阶段;转化膜的腐蚀电流密度由基体的5.894μA/cm2下降到0.283μA/cm2,耐蚀性明显提高.