人們對惰性陽極進(jìn)行了大量的研究,但過高的腐蝕速率一直阻礙著惰性陽極的工業(yè)化應(yīng)用。本文以金屬鎳、鎳鈷銅鐵合金作為基體,研究了CO氣體去極化電極在鋁電解中的應(yīng)用,通過對不同合金成分、電流密度、氣體流量電解后陽極腐蝕行為的觀察和物相組成分析,以期獲得適用于鋁電解用合金基氣體陽極的合金組成和電解工藝條件。鎳陽極在CaCl2-10wt%CaO體系內(nèi)存在靜態(tài)腐蝕現(xiàn)象,電解后陽極疏松層明顯增加,引入CO氣體可以降低陽極的氧化程度,使得電解后的基體更加致密,較高槽電壓和電流密度會(huì)降低電極活性。摻雜鈷可有效提高CO氣體催化效果,顯著降低槽電壓,實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)鈷含量高時(shí)有利于尖晶石相形成和致密化,引入CO氣體電解有利于陽極氧化層的形成和致密化；非等比摻雜Co電極電解過程槽電壓較低,表現(xiàn)出了較好的電化學(xué)活性。Ni/Co為1：3的Ni-Co-Cu-Fe日極電解實(shí)驗(yàn),當(dāng)Cu含量過低過高時(shí),電極表面有致密氧化層生成,但與基體結(jié)合較差；Cu含量為22wt%、35wt%時(shí),電極表面氧化層與基體結(jié)合較好；Ni/Co為1：3的陽極在CO氣體流量為5ml/min時(shí)電解,氧化層和過度層的厚度較未引入CO氣體明顯減小,且過渡層變的... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鋁電解簡介
        1.1.1 現(xiàn)行鋁電解技術(shù)
        1.1.2 鋁電解炭陽極消耗分析
    1.2 惰性陽極研究
        1.2.1 金屬及合金惰性陽極
        1.2.2 金屬氧化物陶瓷陽極
        1.2.3 金屬陶瓷陽極
    1.3 氣體擴(kuò)散陽極
    1.4 電化學(xué)催化氧化原理
    1.5 本文研究目的及內(nèi)容
第2章 鎳基氣體陽極腐蝕過程
    2.1 陽極制備及及性能表征
    2.2 陽極靜態(tài)腐蝕
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)過程及裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    2.3. 陽極腐蝕過程
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與過程
        2.3.2 恒壓電解實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 恒流電解實(shí)驗(yàn)
    2.4 結(jié)論
第3章 Co摻雜對氣體陽極腐蝕過程的影響
    3.1 陽極的制備及性能表征
        3.1.1 陽極制備
        3.1.2 陽極性能表征
    3.2 陽極腐蝕過程
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與過程
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)條件
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.3 小結(jié)
第4章 Cu含量對Ni/Co為1：3氣體陽極腐蝕過程的影響
    4.1 陽極的制備及性能表征
        4.1.1 陽極制備
        4.1.2 陽極性能表征
    4.2 陽極腐蝕過程
        4.2.1 氣體流量對陽極腐蝕過程的影響
        4.2.2 電流密度對陽極腐蝕過程的影響
    4.3 小結(jié)
第5章 Cu含量對Ni/Co為3：1氣體陽極腐蝕過程的影響
    5.1 陽極的制備及性能表征
        5.1.1 陽極的制備
        5.1.2 陽極性能表征
    5.2 陽極腐蝕過程
        5.2.1 合金成分對陽極腐蝕過程的影響
        5.2.2 氣體流量對陽極腐蝕過程的影響
        5.2.3 電流密度對陽極腐蝕過程的影響
        5.2.4 電解時(shí)間對陽極腐蝕過程的影響
    5.3 討論
        5.3.1 氣體陽極反應(yīng)機(jī)理探討
        5.3.2 氧化層在電解質(zhì)熔體中的腐蝕溶解
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2012年鋁市場回顧及2013年展望[J]. 孔明.  有色金屬工程. 2013(01)
[2]高能球磨法制備NiFe2O4基惰性陽極[J]. 羅偉紅,宋寧,謝剛,姚云,田林.  金屬功能材料. 2012(06)
[3]電解鋁炭陽極的消耗分析[J]. 汪航,田應(yīng)甫.  有色礦冶. 2012(06)
[4]鋁用炭陽極行業(yè)發(fā)展與變遷之路[J]. 蔣樂琴.  中國有色金屬. 2012(08)
[5]鋁電解節(jié)能研究進(jìn)展[J]. 穆潔塵,張旭東,張麗鵬.  有色冶金節(jié)能. 2011(06)
[6]Fe-40Cr-2Ce合金陽極900℃氧化及電解腐蝕行為[J]. 朱宇平,何業(yè)東,王德仁.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(11)
[7]鋁用預(yù)焙陽極生產(chǎn)對石油焦變化趨勢采取的策略[J]. 張新海,包崇愛,高守磊.  輕金屬. 2011(06)
[8]多孔Ti-Nb-Zr合金的孔隙特征與力學(xué)性能[J]. 李毓軒,崔振鐸,楊賢金,朱勝利.  功能材料. 2011(S1)
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[10]氫氣擴(kuò)散陽極電解鋁技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張家奇,周乃君,童道輝.  輕金屬. 2009(10)

博士論文
[1]鋁電解惰性陽極制備及其應(yīng)用研究[D]. 王宇棟.昆明理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]Cu-Ni/（10NiO-NiFe2O4）金屬陶瓷的氧化與熔鹽腐蝕行為的研究[D]. 熊慧文.中南大學(xué) 2012
[2]NiFe2O4基金屬陶瓷在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔體中電解腐蝕及表面耐蝕層研究[D]. 陳端.中南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3204518