金属陶瓷惰性阳极低温铝电解

基于惰性电极的铝电解新工艺因可从根本上解决现行炭电极使用产生的高排放、高能耗等问题，实现铝电解过程的零排放、降低能耗而备受关注。但惰性阳极（也称不消耗阳极）的k发是其成功的关键。本书简要介绍了铝电解工业概况，以及铝电解用惰性阳极材料近年来的研究与发展趋势，重点介绍以Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔盐体系为基础的新型低温电解质物理化学性质包括熔体初晶温度、Al2O3溶解与电导率，以及金属陶瓷惰性阳极低温电解腐蚀行为与电解工艺等方面的研究进展，特别是中南大学研究团队的近期新研究成果。

田忠良，1973年1月生，有色金属冶金工学博士，中南大学副教授、硕士研究生导师，美国矿物、金属及材料学会（TMS）会员。主要从事铝电解基础理论与工艺、固废资源的综合回收与利用的研究工作，先后主持、参与多项国家科技计划课题，获教育部科技进步奖二等奖1项，发表SCI和EI论文50余篇，获得授权专利10项。
赖延清，1974年10月生，有色金属冶金工学博士，中南大学教授、博士研究生导师，中国有色金属学会轻金属冶金学术委员会委员、副秘书长，中国金属学会熔盐化学学术委员会委员，美国矿物、金属及材料学会（TMS）会员、靠前电化学会（IES）会员、美国化学会（ACS）会员。教育部“新世纪很好人才支持计划”“国家很好青年科学基金”资助对象。一直从事电化学冶金与材料电化学的研究工作，先后主持多项国家科技计划课题，获省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项，发表SCI和EI论文100余篇，获得授权发明专利30余项。

第1章绪论
1.1引言
1.2Hall—Heroult炼铝工艺的不足
1.3惰性阳极的优点
1.4惰性阳极的性能要求
1.5惰性阳极的研究概况
1.5.1金属或合金阳极
1.5.2氧化物陶瓷阳极
1.5.3金属陶瓷阳极
1.6惰性阳极发展趋势
1.6.1NaF—AlF3低温电解质体系
1.6.2KF—AlF3低温电解质体系
1.6.3低温铝电解存在的问题
参考文献
第2章Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体的物理化学性质
2.1引言
2.2铝电解质的基本要求
2.3Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体初晶温度
2.3.1初晶温度的测定
2.3.2热分析曲线特征
2.3.3AlF3对熔体初晶温度的影响
2.3.4K3AlF6对熔体初晶温度的影响
2.3.5CR对熔体初晶温度的影响
2.3.6初晶温度与熔体组成的关系式
2.3.7LiF对熔体初晶温度的影响
2.3.8凝固等温线
2.4氧化铝在Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体中的溶解
2.4.1氧化铝溶解度的测定
2.4.2氧化铝溶解速度的影响因素
2.4.3氧化铝溶解速度的数字化表征
2.4.4AlF3对氧化铝溶解度和溶解速度的影响
2.4.5K3AIF6对氧化铝溶解度和溶解速度的影响
2.4.6过热度对氧化铝溶解度和溶解速度的影响
2.4.7分子比对氧化铝溶解度和溶解速度的影响
2.4.8AlF，来源对氧化铝溶解的影响
2.4.9LiF对氧化铝溶解度和溶解速度的影响
2.5Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔盐的电导率
2.5.1氟化物熔盐电导率的测定
2.5.2温度对熔体电导率的影响
2.5.3K3AlF6对熔体电导率的影响
2.5.4AlF3对熔体电导率的影响
2.5.5氧化铝对熔体电导率的影响
2.5.6LiF对熔体电导率的影响
参考文献
第3章NiFe2O4基金属陶瓷的腐蚀行为
3.1引言
3.2阳极组元与熔体间化学反应的热力学
3.2.1含Fe化合物反应热力学分析
3.2.2含Ni化合物反应热力学分析
3.2.3含Cu化合物反应热力学分析
3.3NiFe2O4基金属陶瓷的腐蚀机理
3.3.1化学腐蚀
3.3.2电化学腐蚀
3.4金属陶瓷阳极表面致密耐蚀层
3.4.1致密耐蚀层原位形成现象
3.4.2致密耐蚀层形成原因
3.4.3致密耐蚀层形成随时间的变化
3.4.4电解工艺对致密耐蚀层形成的影响
3.5阳极组元离子在电解质中的分布
3.5.1电解质中阳极组元离子浓度的变化
3.5.2电解质中离子不均匀分布理论
3.5.3离子分布对阳极腐蚀率估算的影响
参考文献
第4章NiFe2O4基金属陶瓷低温电解新工艺
4.1引言
4.2不同组成NiFe2O4基金属陶瓷的腐蚀性能
4.2.1不同金属相金属陶瓷的腐蚀性能
4.2.2助烧剂CaO对NiFe2O4—NiO陶瓷腐蚀的影响
4.3不同低温电解质中金属陶瓷的腐蚀
4.3.1Na3AlF6—Li3AIF6—AlF3熔体中的低温腐蚀
4.3.2920℃Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体中电解腐蚀
4.3.3900℃Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体中电解腐蚀
4.3.4870℃Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体中电解腐蚀
4.3.5850℃Na3AlF6—K3AlF6—AlF3熔体中电解腐蚀
4.4电解工艺参数对金属陶瓷腐蚀的影响
4.4.1电流密度的影响
4.4.2氧化铝浓度的影响
4.4.3电解温度的影响
4.520kA级惰性阳极铝电解槽试验
4.5.1电解槽结构
4.5.2电解槽的启动与运行
4.5.3存在的主要问题
参考文献