铝电解中阳极效应特征的耗散结构理论

本文采用 Prigoginc 提出的耗散结构理论,对铝电解中阳极效应的特征进行了分析.认为,阳极效应是一种远离平衡态的耗散结构,它的“阈值”是冰晶石熔液中的 Al_2O_3浓度,进而提出,阳极效应的发生是因为产生超熵的结果,并认为各种熄灭阳极效应方法的共同特点是瞬间引进正熵流.     

铝电解生产中阳极效应的Cusp突变模型

采用突变数学中的Cusp模型描述了铝电解中阳极效应和生产过程,给出了电解过程的行为曲面和分叉集,在模型的基础上讨论了阳极效应发生和熄回的滞后及阳极反应的势阱。认为,阳极效应也是一种平衡态,它的发生和熄回有着严重的滞后。     

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。     

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     

铝电解中的电极过程——Ⅰ. 阳极过程

研究了铝电解中的阳极反应、阳极过电压、电解质对炭电极的湿润性、双电层电容、交流阻抗、阳极效应等阳极过程,得出了可以相互证明的结论.①在阳极区可发生5个电化学反应,阳极产物分别是CO,CO2,COF2,CF4和F2;②在电流密度为0.02～1.2A/cm2范围内符合Tafel方程*反应控制步骤为化学反应CxO·O分解反应的迟滞,反应级数为0.5级;③测量了冰晶石-氧化铝熔体在石墨电极上的湿润性和双电层电容.发现在1.0V左右,湿润角有一最大值,双电层电容有一最小值,因此认为此电位为零电荷电位;④提出了发生阳极效应的新机理*认为当电解质中Al2O3质量分数＜2%时,是F-离子放电引起的阳极效应,而当Al2O3质量分数＞2%时,阳极效应的发生是因为阳极气体的阻塞     

铝电解中的电极过程——Ⅰ.阳极过程

研究了铝电解中的阳极反应、阳极过电压、电解质对炭电极的湿润性、双电层电容、交流阻抗、阳极效应等阳极过程,得出了可以相互证明的结论·①在阳极区可发生5个电化学反应,阳极产物分别是CO,CO2,COF2,CF4和F2;②在电流密度为002～12A/cm2范围内符合Tafel方程·反应控制步骤为化学反应CxO·O分解反应的迟滞,反应级数为05级;③测量了冰晶石氧化铝熔体在石墨电极上的湿润性和双电层电容·发现在10V左右,湿润角有一最大值,双电层电容有一最小值,因此认为此电位为零电荷电位;④提出了发生阳极效应的新机理·认为当电解质中Al2O3...     

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。     

铝电解用惰性阳极研究现状

对铝电解用惰性阳极的研究和发展进行了回顾和展望,对已经有的各种阳极材料进行了评述。指出惰性阳极面临的主要问题是阳极材料耐电解质和铝的腐蚀性差。铝电解工业现行使用的碳素阳极存在诸多问题如：消耗大量碳素材料、能量损耗、环境污染等。而使用惰性阳极可在一定程度上解决上述问题。惰性阳极的应用将意味着Hall—Héroult法铝电解技术的一次革命,运用惰性电极可以有益于降低成本(15～20%)、减少能量的消耗并且有利于保护环境。对于环境保护而言,从电解槽中释放出污染环境CO_2、CF_4等气体可以彻底消除。铝电解用惰性阳极材料的研究一直是国际上革新铝冶金技术的重要发展方向。     

铝电解生产的阴阳极过程及其电流效率问题探析

铝电解电流效率研究的主要内容是电流效率降低的机理,影响电流效率的因素和建立与此有联系的电流效率数学模型,以及电流效率的测定方法。研究电流效率的方法主要是实验方法,包括实验室和工业电解槽实验。     

导电玻璃负载TiO2光电催化在脱色过程中阳极最佳偏电压的确定

以导电玻璃为载体制得固定相导电玻璃／TiO2光阳极,通过试验研究了其光化学特性,并以直接正灰为对象考察了阳极偏电压对其降解率的影响规律,初步探讨了其机理。结果表明,阳极偏电压可提高光催化技术的处理效率,但存在最佳值,最佳阳极偏电压为＋1.2-＋1.3V。     

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%·     

铝电解中的界面现象

报道了根据多年的研究所观测到的铝电解中几种重要界面现象,涉及冰晶石-氧化铝熔液中碳电极的湿润与渗透、阳极效应、以及金属在电解液中的溶解损失。讨论了这些界面现象的发生机理问题,特别是静电引力与发生阳极效应的关系。     

透明电解槽研究铝在冰晶石—氧化铝熔液中的溶解

本文用透明电解槽对金属铝在冰晶石一氧化铝熔液中的溶解及阳极效应进行了直接的观察,铝溶解时先放出大量细小的气泡,然后泛起蓝褐色的金属雾,一定时间后铝为一黑褐色结壳,所包裹熔液重新变清,电解后,金属雾很快消失,一旦停止电解,金属雾便重新从铝液上泛起,阳极效应时阳极上产生一股气流喷向阴极,认为铝的溶解形式主要是电化学溶解,阴极极化(电解)可以使铝的溶解得到抑制,阳极喷射则是由于阳极气体膜电离所致,使得电流效率降低。     

炭阳极在冰晶石-氧化铝熔体中反应机理的研究

采用Lissajous图形法研究了热解石墨、玻璃化碳、标准石墨和预焙炭块在冰晶石·氧化铝熔液中的法拉第阻抗。结果表明,在热解石墨和玻璃化炭电极上,阳极反应的控制步骤为单纯的化学反应;在预焙炭块和标准石墨上,当电流密度较低(i<20mA/cm~2)时,除化学反应外还有明显的扩散贡献;而当电流密度大于20mA/cm~2,位于Tafel区时,则完全由化学反应控制。     

铝电解中的阴极过程

对铝电解中的阴极反应、阴极过电压、阴极表面的双电层结构等阴极过程进行了研究,发现在+005～-005V(相对于铝阴极)电位区有一个还原电流峰和一个氧化电流峰,它们是Al3++3e→Al和Al-3e→Al3+·与阳极相比,阴极过电压较小,在001～3A/cm2的Taffel区,约为01V·在阴极表面的双电层中,第一层为Ca2+,Mg2+,Li+和Al3+离子,没有Na+离子,这说明,阴极过电压是因为Mg2+,Ca2+等离子形成的电化学双电层阻力所引起,同时也说明别略耶夫猜想基本是正确的·     

计算机控制铝电解槽的新数学模型——连续测量反电动势、氧化铝浓度和预报阳极效应

讨论了现行计算机控制电解槽所采用数学模型的缺点和不足,提出了一个建立在对反电动势进行实测基础上,能稳定极距、防止误动作、能预报电解质中氧化铝浓度和阳极效应的新数学模型。     

泡沫铝表面处理电解着金黄色试验研究

讨论了泡沫铝着金黄色的工艺过程,泡沫铝经过脱脂、蚀洗、中和、阳极氧化、电解着色和水合封孔等一系列表面处理过程,可在其表面生成均匀的金黄色薄膜,使其美观耐用。