鋁電解用惰性陽(yáng)極

內(nèi)容概要

　　《鋁電解用惰性陽(yáng)極》攻讀博士學(xué)位期間所取得的研究成果部分內(nèi)容以及所掌握資料的系統(tǒng)歸納和總結(jié)，力圖反映鋁電解用惰性陽(yáng)極研究領(lǐng)域所涉及的基礎(chǔ)理論問題，該成果是在邱竹賢院士指導(dǎo)下取得的。全書共7部分，內(nèi)容包括鋁電解用惰性陽(yáng)極的最新研究進(jìn)展，惰性陽(yáng)極的制備工藝、結(jié)構(gòu)特征，惰性陽(yáng)極的高溫導(dǎo)電機(jī)制。闡明了惰性陽(yáng)極的高溫氧化機(jī)理，建立了高溫氧化模型，考察了氧化鋁濃度、電流密度以及分子比對(duì)陽(yáng)極材料腐蝕行為的影響，討論了惰性陽(yáng)極在冰晶石一氧化鋁熔鹽中的腐蝕機(jī)理，研究比較了炭素陽(yáng)極與惰性陽(yáng)極氣泡的析出行為，對(duì)惰性陽(yáng)極的陽(yáng)極過程進(jìn)行等效電路模擬。

作者簡(jiǎn)介

曹曉舟，1979年生，東北大學(xué)講師。2003年畢業(yè)于東北大學(xué)冶金工程專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位。2003—2008年碩博連讀，獲東北大學(xué)有色金屬冶金專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位。2008年至今在東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院任教，主要教授本科生課程《冶金工藝學(xué)》和《產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)》。主要研究方向?yàn)橛猩饘僖苯鹦录夹g(shù)與新材料、熔鹽電化學(xué)、有色金屬冶金資源循環(huán)與綜合利用。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目l項(xiàng)、遼寧省博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目1項(xiàng)、國(guó)家教育部項(xiàng)目l項(xiàng)，參加國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目l項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目l項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇。

書籍目錄

1  惰性陽(yáng)極——綠色低碳技術(shù)  1.1  電解鋁工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀    1.1.1  鋁冶金歷史    1.1.2  電解鋁產(chǎn)量和消費(fèi)量    1.1.3  鋁工業(yè)溫室效應(yīng)氣體    1.1.4  低碳經(jīng)濟(jì)下鋁工業(yè)的責(zé)任  l.2  惰性陽(yáng)極    1.2.1  炭素陽(yáng)極    1.2.2  惰性陽(yáng)極定義    1.2.3  惰性陽(yáng)極的優(yōu)點(diǎn)    1.2.4  惰性陽(yáng)極材料的選擇  l.3  惰性陽(yáng)極研究現(xiàn)狀    1.3.1  金屬合金陽(yáng)極    1.3.2  氧化物陶瓷陽(yáng)極    1.3.3  金屬陶瓷陽(yáng)極    1.3.4  其他陽(yáng)極材料  1.4  惰性陽(yáng)極發(fā)展趨勢(shì)    1.4.1  惰性陽(yáng)極與低溫鋁電解相結(jié)合    1.4.2  惰性陽(yáng)極與惰性陰極相結(jié)合    1.4.3  惰性陽(yáng)極與新型電解槽相結(jié)合  參考文獻(xiàn)2  惰性陽(yáng)極制備  2.1  惰性陽(yáng)極制備工藝  2.2  惰性陽(yáng)極粉體合成技術(shù)    2.2.1  自蔓延高溫合成      2.2.2  低溫燃燒合成    2.2.3  電解合成    2.2.4  化學(xué)共沉淀法    2.2.5  水熱法    2.2.6  溶膠一凝膠法    2.2.7  其他方法  2.3  金屬陶瓷基惰性陽(yáng)極的制備    2.3.1  配料與混料    2.3.2  成型    2.3.3  燒結(jié)  2.4  惰性陽(yáng)極結(jié)構(gòu)性能測(cè)試方法    2.4.1  密度、氣孔率對(duì)材料性能的影響    2.4.2  密度、氣孔率測(cè)定方法  2.5  制備工藝對(duì)性能的影響    2.5.1  成型壓力對(duì)金屬陶瓷性能的影響    2.5.2  燒結(jié)溫度對(duì)金屬陶瓷性能的影響    2.5.3  保溫時(shí)間對(duì)金屬陶瓷性能的影響  參考文獻(xiàn)3  惰性陽(yáng)極的電導(dǎo)率  3.1  電導(dǎo)率對(duì)鋁電解的影響  3.2  電導(dǎo)率測(cè)定方法    3.2.1  基本原理    3.2.2  測(cè)定方法  3.3  金屬含量、溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響    3.3.1  金屬含量對(duì)電導(dǎo)率的影響    3.3.2  溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響  3.4.電導(dǎo)活化能的計(jì)算  3.5  小結(jié)  參考文獻(xiàn)4  惰性陽(yáng)極高溫氧化性能  4.1  陽(yáng)極的高溫氧化性能  4.2  金屬高溫氧化基礎(chǔ)    4.2.1  反應(yīng)物化學(xué)熱力學(xué)穩(wěn)定性    4.2.2  金屬高溫氧化動(dòng)力學(xué)  4.3  高溫氧化性能測(cè)定方法  4.4  金屬陽(yáng)極的高溫氧化性能    4.4.1  Fe—Ni金屬陽(yáng)極氧化熱力學(xué)分析    4.4.2  Fe—Ni金屬陽(yáng)極氧化動(dòng)力學(xué)行為    4.4.3  Ni含量對(duì)金屬陽(yáng)極氧化行為的影響    4.4.4  表面氧化膜形貌      4.4.5  氧化膜破損機(jī)理    4.4.6  金屬陽(yáng)極高溫氧化模型  4.5  金屬陶瓷陽(yáng)極高溫氧化性能    4.5.1  Fe—Ni—A1203金屬陶瓷材料熱力學(xué)分析    4.5.2  Fe—Ni—Al2O3惰性陽(yáng)極氧化動(dòng)力學(xué)行為    4.5.3  氧化物表面形貌    4.5.4  氧化激活能的計(jì)算  4.6  小結(jié)  參考文獻(xiàn)5  惰性陽(yáng)極耐腐蝕性能  5.1  陽(yáng)極的腐蝕  5.2  耐腐蝕性能測(cè)定方法    5.2.1  腐蝕速度常用測(cè)試方法    5.2.2  腐蝕測(cè)定原理    5.2.3  熱腐蝕性能測(cè)定    5.2.4  電解腐蝕性能測(cè)定  5.3  分子比和溫度對(duì)陽(yáng)極熱腐蝕性能的影響  5.4  惰性陽(yáng)極電解腐蝕性能的影響因素    5.4.1  分子比對(duì)電解腐蝕速率的影響    5.4.2  氧化鋁濃度對(duì)電解腐蝕速率的影響    5.4.3  電流密度對(duì)電解腐蝕速率的影響    5.4.5  電解腐蝕形貌  5.5  陽(yáng)極腐蝕機(jī)理    5.5.1  氧化物與電解質(zhì)之間的反應(yīng)    5.5.2  陽(yáng)極氧化物與Al的反應(yīng)    5.5.3  鋁與氟化物之間的反應(yīng)    5.5.4  氟化物揮發(fā)    5.5.5  鈉還原    5.5.6  金屬的析出  5.6  小結(jié)  參考文獻(xiàn)6  惰性陽(yáng)極電化學(xué)腐蝕  6.1  腐蝕電化學(xué)概述    6.1.1  電極電位與腐蝕傾向    6.1.2  電極極化  6.2  電化學(xué)腐蝕的測(cè)定方法    6.2.1  腐蝕速度電化學(xué)測(cè)量方法    6.2.2  極化曲線的測(cè)量    6.2.3  電化學(xué)腐蝕的測(cè)定  6.3  氧化鋁濃度和分子比對(duì)電化學(xué)腐蝕的影響    6.3.1  陽(yáng)極極化曲線特征    6.3.2  A120，濃度對(duì)金屬陽(yáng)極電化學(xué)腐蝕的影響    6.3.3  分子比金屬陽(yáng)極電化學(xué)腐蝕的影響    6.3.4  添加元素對(duì)金屬陽(yáng)極電化學(xué)腐蝕的影響  6.4  小結(jié)  參考文獻(xiàn)7  電極反應(yīng)過程研究  7.1  電極過程動(dòng)力學(xué)  7.2  電極過程研究分析方法    7.2.1  陽(yáng)極氣泡觀察    7.2.2  循環(huán)伏安    7.2.3  交流阻抗  7.3  電化學(xué)在研究電極反應(yīng)過程中的應(yīng)用    7.3.1  陽(yáng)極氣泡析出行為    7.3.2  陽(yáng)極循環(huán)伏安曲線    7.3.3  陽(yáng)極電化學(xué)阻抗譜  7.4  小結(jié)  參考文獻(xiàn)

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《鋁電解用惰性陽(yáng)極》是作者（曹曉舟）攻讀博士學(xué)位期間所取得的研究成果部分內(nèi)容以及所掌握資料的系統(tǒng)歸納和總結(jié)，力圖反映鋁電解用惰性陽(yáng)極研究領(lǐng)域所涉及的基礎(chǔ)理論問題，該成果是在邱竹賢院士指導(dǎo)下取得的。全書共7部分，內(nèi)容包括鋁電解用惰性陽(yáng)極的最新研究進(jìn)展，惰性陽(yáng)極的制備工藝、結(jié)構(gòu)特征，惰性陽(yáng)極的高溫導(dǎo)電機(jī)制。闡明了惰性陽(yáng)極的高溫氧化機(jī)理，建立了高溫氧化模型，考察了氧化鋁濃度、電流密度以及分子比對(duì)陽(yáng)極材料腐蝕行為的影響，討論了惰性陽(yáng)極在冰晶石一氧化鋁熔鹽中的腐蝕機(jī)理，研究比較了炭素陽(yáng)極與惰性陽(yáng)極氣泡的析出行為，對(duì)惰性陽(yáng)極的陽(yáng)極過程進(jìn)行等效電路模擬。

圖書封面

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