低温铝电解
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品牌: 阚洪敏
基本信息·出版社：东北大学出版社
·页码：129 页
·出版日期：2009年
·ISBN：9787811026658
·条形码：9787811026658
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《低温铝电解》针对氟化物体系(冰晶石体系)和氯化物体系下低温铝电解进行了阐述。对氟化物体系，主要阐述了在冰晶石体系下电解质的初晶温度、密度和电导率等研究成果。《低温铝电解》阐述了在冰晶石体系下电解质的初晶温度、密度和电导率的测定方法。通过34401A型数字万用表与计算机串口相结合，利用步冷曲线方法确定电解质的初晶温度。通过东北大学炼铁研究所研制的RTW-09型熔体物性综合测定仪，根据阿基米德定律测定了电解质的密度。通过选择热解氮化硼作为电导池，同时使用PGSTAT30恒电位仪和B(x)STER20A电流扩展仪在高频范围内用小振幅的正弦波信号进行阻抗测量，利用CVCC法测定了电解质的电导率。此外，阐述了A1F2，CaF2，LiF的加入和低质量分数NaCl的加入对电解质的初晶温度、密度和电导率的影响，并得到相应的回归方程。针对氯化物体系，使用循环伏安法、计时电位法和计时电流法分析了接近室温的铝的电化学沉积机理和成核过程，以便更好地理解在氯化物体系下电极上所发生的电化学反应。分析了电流密度对表面形貌和对沉积物与基体结合力的影响，同时，从实用性出发，分析了高电流密度下铝基体上电沉积过程，以便确定氯化物体系作为铝电解的电解质的可行性。
编辑推荐《低温铝电解》由东北大学出版社出版。
目录
第1章 低温铝电解概述
1.1 炼铝的发展历史
1.2 冰晶石体系低温铝电解的发展及应用前景
1.3 氯化物体系电沉积铝的发展及应用前景
1.4 低温铝电解的主要研究内容
本章参考文献
第2章 冰晶石体系低温铝电解的理论基础
2.1 低温铝电解质的组成和发展
2.2 低温铝电解质的性质
2.3 添加剂的作用
2.4 炭粒和氧化铝沉淀对电解质电导率的影响
2.5 低温铝电解中氧化铝的溶解
2.6 低温铝电解的电极过程
2.7 低温铝电解与惰性电极相结合
2.8 低温铝电解与节能的关系
本章参考文献
第3章 冰晶石体系低温铝电解的初晶温度
3.1 初晶温度对冰晶石体系铝电解的影响
3.2 初晶温度的测定方法
3.3 添加剂对冰晶石体系初晶温度影响的应用试验研究
3.4 本章小结
本章参考文献
第4章 冰晶石体系低温铝电解的密度
4.1 密度对冰晶石体系铝电解的影响
4.2 密度的测定方法
4.3 添加剂对冰晶石体系密度影响的应用试验研究
4.4 本章小结
本章参考文献
第5章 冰晶石体系低温铝电解的电导率
5.1 电导率对冰晶石体系铝电解的影响
5.2 电导率的测定方法
5.3 添加剂和温度对冰晶石体系电导率影响的应用试验研究
5.4 电导活化能的计算
5.5 本章小结
本章参考文献
第6章 氯化物体系电沉积铝的理论基础
6.1 AlCl3-NaCl熔盐体系的溶剂性质和离子结构
6.2 电沉积铝的条件
6.3 电沉积铝的形成
6.4 成核的机理
6.5 沉积层质量的控制
本章参考文献
第7章 氯化物体系铝电沉积的电化学
7.1 电化学在电沉积控制过程中的应用
7.2 电化学实验采用的测定方法
7.3 电化学方法对铝电沉积过程影响的研究
7.4 本章小结
本章参考文献
第8章 氯化物体系铝的恒电流沉积
8.1 熔盐电沉积的影响因素
8.2 AlCl3-NaCl熔盐中铝的恒电流沉积方法
8.3 铝在铜电极上的电化学沉积
8.4 铝在铝基体上的电化学沉积
8.5 本章小结
本章参考文献
……[看更多目录]
序言目前，铝工业是世界上最大的电化学工业之一。铝的产量仅次于钢，居各种有色金属的首位。由于铝具有质轻、良好的导热性和导电性、可加工性，以及能够构成合金等优良的性能，已经成为有色金属中应用最为广泛的金属之一。例如，应用在建筑和结构材料、运输装置、饮料罐及其他包装材料、电力输送线、日用品和机械设备等方面。
传统的霍尔一埃鲁法在电解生产铝时通常在温度为950～970℃进行，这种方法具有能耗高、操作复杂和释放大量污染物等缺点。据统计，目前我国生产1t铝的电耗约为13000kW·h。为了有效地节约能源，各国研究者都在探索新的节能方法。在这种背景下，低温铝电解应运而生，并且得到了研究者广泛的关注。低温铝电解的特点是能够有效地提高电流效率，降低能耗和延长电解槽寿命。此外，有利于惰性电极和绝缘侧衬材料的使用。若电解温度从950℃降低到900℃，则生产1t铝可以节约电能900kW·h。若低温电解质与惰性阳极、惰性阴极、惰性侧壁和多室槽配合应用，则可以大幅度地降低电能消耗，并且改善工业生产环境。
文摘插图：
5．2．1常用测量熔盐电导率的电导池
熔盐电导率测量实验所用的电导池可以归纳为两种：①毛细管型电导池，此种电导池有大的电导池常数，而且用电绝缘的耐强高温浸蚀的材料制成；②金属电导池，外面的金属容器作为一极，另插入一金属材料作为另一极，此种电导池的电导池常数往往很小。一般在测量电导率时应尽量使电导池常数大一点，因此，第一种类型的电导池是测量熔融盐体系电导率较理想的电导池。
毛细管型电导池的材料要求耐高温浸蚀，而且还必须尽量满足以下条件：①电导池材料和电极材料必须不与被测物质反应，或催化某些反应；②在温度变化时，电导池的几何尺寸的变化应该尽可能地小，即选择热膨胀系数小的材料；③电导池的形状和材料应保证其内部液体与外部恒温介质进行良好的热交换，使电导池保持恒定的温度；④操作方便，材料易得。然而能完全满足上述这些条件的材料很少，经常使用的有氮化硼和单晶氧化镁。
对于金属电导池，也需满足上述的各种要求。制作此种电导池的材料有铂，铂20一铑合金，热压氧化铍，熔融氧化镁，石墨等。
电极材料以不活泼的金属铂为主，铂铑丝、钨丝也被用到。因康合金，钼，铝液也已被用做电极材料。
实验常用铂金坩埚或石墨坩埚盛装样品。
5．2．2常用熔体电阻的测量方法
熔体电阻的测量方法一般分为四种，分别是电表法、电桥法、四电极法和交流阻抗谱法。
（1）电表法。
电表法是最简单的测电阻方法，其原理就是用电表测出熔盐的电流和电压，从而求出电阻，但这种方法的精确度受到测量方法和电表精确度等级的影响。而且在交流情况下不能用电流表和电压表来测电阻，因为这样得到的是电抗，所以要用伏特表和电流表求出功率和电流，利用公式P=I2·R求电阻。这种方法的准确度很低，主要受到仪表和频率的限制。
