預(yù)焙陽極的裂紋行為

內(nèi)容概要

這本《預(yù)焙陽極的裂紋行為》是MarkUS W.Meier博士獲得其瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院物理學(xué)博士學(xué)位的課題成果。該課題是在R&D炭素有限公司非金屬材料部研究中心主任L.J.Gauckler教授的指導(dǎo)下完成的。    炭素陽極的質(zhì)量顯著影響著電解鋁的生產(chǎn)，其反應(yīng)性能和破裂行為影響著陽極的消耗量。很多已出版的著作中報(bào)道了有關(guān)空氣和CO2反應(yīng)性的情況，其中大多數(shù)在我們?nèi)ツ瓿霭娴摹朵X工業(yè)用陽極》中作了總結(jié)，該書在工業(yè)界引起了廣泛的關(guān)注。然而，該書對(duì)炭素陽極斷裂力學(xué)的認(rèn)識(shí)著筆甚少。對(duì)這一特殊領(lǐng)域了解的缺乏和對(duì)普遍的裂紋問題進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的需要是本專題研究的基礎(chǔ)。    根據(jù)Markus W.Meier博士的研究成果，辨識(shí)不同的陽極裂紋機(jī)理是可能的。他論證了關(guān)于陽極裂紋的影響因素，即原材料質(zhì)量、陽極生產(chǎn)工藝的連續(xù)性及電解槽工作狀態(tài)。隨著陽極抗熱震阻力系數(shù)(TSR)和統(tǒng)計(jì)學(xué)模型(韋伯函數(shù))更好地在陶瓷工業(yè)中的發(fā)展，確定材料破損的風(fēng)險(xiǎn)目前成為可能。    本書展現(xiàn)的成果具有很高的科學(xué)和實(shí)踐價(jià)值，這是一個(gè)理論與工業(yè)實(shí)際如何用優(yōu)化的方法解決問題的極好例子，這一點(diǎn)對(duì)鋁工業(yè)具有特殊的重要性。

書籍目錄

1　鋁電解用炭素陽極  1.1　鋁的生產(chǎn)  　1.1.1　概述　  1.1.2　拜耳法  　1.1.3　霍爾·埃魯特法　 1.2　陽極原材料  　1.2.1　概述　  1.2.2　骨料石油焦  　1.2.3　煤瀝青黏結(jié)劑  1.3　陽極生產(chǎn)工藝　  1.3.1　概述　  1.3.2  陽極糊的生產(chǎn)　  1.3.3  陽極糊成型　  1.3.4　陽極焙燒　  1.3.5  陽極組裝  1.4　鋁的生產(chǎn)和陽極消耗  　1.4.1　概述　  1.4.2  陽極的電化學(xué)消耗  　1.4.3  陽極的化學(xué)消耗　  1.4.4  陽極的物理消耗  　1.4.5  陽極總消耗　  1.4.6  陽極消耗的財(cái)務(wù)分析2　陽極特性描述　2.1　取樣與測(cè)試　2.2　陽極的微觀結(jié)構(gòu)    2.2.1  微晶結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)    2.2.2　孔隙度　2.3　物理和化學(xué)性能  　2.3.1　體積密度　  2.3.2　比電阻　  2.3.3　抗彎強(qiáng)度　  2.3.4　抗壓強(qiáng)度　  2.3.5　靜態(tài)彈性模量  　2.3.6　動(dòng)態(tài)彈性模量　  2.3.7  斷裂能  　2.3.8  熱膨脹　  2.3.9　熱傳導(dǎo)性  　2.3.10　二甲苯密度　  2.3.11  氣體滲透性  　2.3.12　CO2反應(yīng)性　  2.3.13  空氣反應(yīng)性　2.4　原材料質(zhì)量對(duì)陽極性能的影響    2.4.1  焦炭用于實(shí)驗(yàn)室級(jí)規(guī)模電極的評(píng)價(jià)    2.4.2　混合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)　2.5  陽極制造工藝參數(shù)對(duì)陽極性能的影響    2.5.1  中間實(shí)驗(yàn)電極工藝的優(yōu)化    2.5.2  陽極配方和工藝參數(shù)的影響    2.5.3  最終焙燒溫度的影響    2.5.4　優(yōu)化參數(shù)的選擇3　斷裂力學(xué)  3.1　脆性固體的斷裂行為基礎(chǔ)  3.2　動(dòng)力學(xué)研究    3.2.1  缺陷的應(yīng)力集中效應(yīng)    3.2.2　Griffith的能量平衡研究    3.2.3  線性彈性行為：能量的釋放速率    3.2.4　非線性彈性行為：線積分    3.2.5  非線性非彈性行為：不穩(wěn)定性和R曲線　3.3　應(yīng)力強(qiáng)度研究  　3.3.1　Irwin的分析方法　  3.3.2　裂紋頂點(diǎn)開口移位  3.4　增韌機(jī)理    3.4.1  裂紋偏離和彎曲    3.4.2　微裂紋    3.4.3  彌合裂紋  3.5　斷裂參數(shù)的實(shí)際測(cè)定  3.6　斷裂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)解釋    3.6.1　缺陷尺寸對(duì)材料強(qiáng)度的影響    3.6.2　Weibull分布函數(shù)的理論與應(yīng)用4　熱沖擊特性  4.1　熱應(yīng)力的起因：熱力學(xué)研究  4.2 Kingery的熱彈性模型　……5　陽極裂紋6　緒論與展望附錄參考文獻(xiàn)

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