熔盐电镀制取铝电解用TiB_2惰性阴极

采用熔盐电解法在碳阴极上电镀TiB2铝电解用惰性阴极材料,电解温度800℃,电解质组成(质量分数,%)为KCl4.8,KF55.7,K2TiF615.3,KBF424.2,电流密度为0 3A/cm2,电解3h·对制得的镀层做XRD和EMP电子探针形貌分析,实验结果表明,镀层成分为单一的TiB2,无杂相·镀层厚度可达0.2mm,表面平整,分布均匀,与碳基体结合良好,且有金属光泽·说明该电解条件下,Ti和B能够在阴极上共沉积并生成TiB2·

铝电解用新型等离子喷涂制备TiB_2基惰性阴极的研究进展

简要介绍了国内外以TiB2制备惰性阴极较有影响的研究工作以及在此领域的研究状况。着重介绍了等离子喷涂制备TiB2基惰性阴极的新方法,并指出了该技术存在的问题。

铝电解TiB_2惰性阴极涂层参数优化对性能影响研究

以涂层结合强度为指标,选用L9(34)正交试验设计,对喷涂距离、喷涂电流、主气流量及喷涂电压进行工艺参数优化,研究等离子喷涂Ti B2阴极涂层工艺参数与涂层性能之间的关系,结果表明:影响涂层结合强度的因素主次顺序为喷涂电压>主气流量>喷涂距离>电流;最佳参数组合:即H2流量224L/h,主气(Ar)流量1800L/h,喷涂距离90mm,喷涂电流550A。优化后的涂层性能显著提高。优化涂层在铝电解槽上进行了应用,理论电解槽的寿命预计延长到2000天以上。

改进的二硼化钛基惰性阴极耐蚀性的研究

用冷压烧结法制造了TiB2 -MoSi2 惰性阴极 ,得到致密的二硼化钛基惰性阴极试样。在电解实验后 ,通过对二硼化钛阴极的表面和剖面的电子显微分析 ,发现铝液对此种惰性阴极的湿润性好于电解质对惰性阴极的湿润性 ,避免了电解质与阴极表面的接触 ,发现惰性阴极的腐蚀为电解质对阴极晶界的腐蚀 ,测得腐蚀速度为 2 2 2mm/a,证明其耐蚀性能良好。

MoSi_2对二硼化钛惰性阴极材料性能的影响

用冷压烧结法制造了二硼化钛惰性阴极，研究了ＭｏＳｉ２ 对二硼化钛惰性阴极烧结性能的影响，得到致密的ＴｉＢ２ 基惰性阴极试样·在电解实验后，通过对二硼化钛阴极的表面和剖面的电子显微分析，发现铝液对此种惰性阴极的湿润性好于电解质对惰性阴极的湿润性，避免了电解质与阴极表面的直接接触·发现惰性阴极的腐蚀为电解质对阴极晶界的腐蚀·测得腐蚀速度为２－５３ｍ ｍ／ａ 。

铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展

TiB2不仅具有熔点高,电导率高,硬度高的特点,而且具有耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀、能被铝液良好润湿等特点,是铝电解惰性阴极材料的首选。系统介绍了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2基复合阴极、TiB2陶瓷板阴极3种惰性阴极的研究现状,并指出了今后的研究方向。

铝电解用TiB_2-C惰性阴极材料的无压烧结过程研究

以TiB2、石墨、沥青、热固性树脂为原料,采用低温炭化-烧结工艺制备了TiB2-C惰性阴极复合材料,采用TG对TiB2-C在高温下的热失重过程进行了研究,采用XRD、SEM分析了TiB2-C惰性阳极的显微组织。实验结果表明:炭化工艺应采用"两头快、中间慢"的升温制度,才能保证材料炭化烧结的成品率和均质化;经过优化工艺获得的样品经过炭化后其表层主要由TiO2、石墨C、TiC和TiC0.7N0.3组成,内层主要由TiB2、石墨C、TiC和TiC0.7N0.3组成,其中元素N和O可能来源于保护气体Ar中的杂质气体和由于炉膛气密性较差而引入的空气。

TiB_2惰性阴极材料的特性与工程化实验研究

针对现代大型金属铝惰性材料的技术发展 ,重点论述二硼化钛惰性阴极材料的特性和作用机理 ,叙述了二硼化钛粉体制备、二硼化钛及其复合材料的涂层技术 。

电沉积制备硼化钛基惰性阴极涂层

硼化钛基材料作为铝电解槽的阴极,可与铝液润湿,增加电解槽的稳定性,并且可以增加电解槽的电流效率;而且可以保护阴极免受铝液、冰晶石的侵蚀,增加了电解槽的寿命,降低电解铝的成本。本文采用电沉积方法制备了硼化钛基阴极涂层。

TiB_2涂层惰性阴极的升温制度

采用TG/DTG研究了TiB2阴极涂层中树脂和沥青的热失重过程,采用SEM和XRD研究了在不同升温制度条件下TiB2阴极涂层的显微组织,获得TiB2阴极涂层的较优升温制度。结果表明:炭化工艺应采用"两头快、中间慢"的升温制度,才能保证材料炭化烧结的成品率和均质化;采用T2工艺制备的样品物相组成为TiB2和石墨C,其表层无裂纹、气泡及孔洞,涂层与石墨基体粘接也良好,符合铝电解石墨基惰性阴极的生产条件。

粒度分级对TiB2惰性阴极涂层导电性能影响研究

采用等离子喷涂法制备不同粒度的TiB_2惰性阴极涂层,利用双电测四探针法测量粒度分级下TiB_2涂层的电阻率,研究粒度分级对涂层电阻率的影响。结果表明:涂层的电阻率与喷涂的粒度有很大的关系,当喷涂TiB_2粉末粒度在-325^+400目范围内导电性最好,电阻率最小,低至19.66 mΩ·cm。并对粒度分级下TiB_2涂层进行微观形貌、XRD分析,探究粒度分级下微观组织形貌与电阻率的关系,结果显示:粒度在-325^+400目范围涂层内部结构最致密,行核率最高,造成组织弥散强化,颗粒熔化较好,孔隙率减小,从而使电阻率减小,导电性提高;同时喷涂过程中氧化产物引起的润湿角差异影响熔滴的铺展、扁平化导致孔隙的再现,使涂层孔隙率增加,致密度下降,电导率降低。

硼化钛惰性阴极于铝电解槽上的工业化应用

硼化钛惰性阴极炭胶涂层由于受制于成本高、寿命短及加热固化难等难题导致其长期以来无法实现工业化推广应用。通过优化硼化钛炭胶涂层配方,成功研制加热固化设备及改进涂覆方法,实现了硼化钛惰性阴极炭胶涂层于铝电解槽上的工业化推广应用,提高了铝电解经济技术指标,延长了铝电解槽槽寿命,改善了环境效益。

电解铝用TiB_2惰性可润湿性阴极材料的研究现状

TiB2能被铝液良好润湿,而且还耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀,熔点高,导电率高。本文简要介绍了传统电解铝阴极材料的发展现状以及新型TiB2惰性阴极材料的作用机理及优点,系统叙述了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2陶瓷阴极、TiB2基复合阴极的研究现状。

铝电解惰性阳极与可湿润性阴极的研究与开发进展

介绍了国外和国内铝电解惰性阳极与可湿性阴极的研究与开发进展情况并对我国今后这方面工作的开展提出了建议

惰性可湿润性TiB_2阴极材料在铝电解槽中的应用

TiB2具有熔点高,导电性好,能被金属铝液良好润湿,且能抗拒电解质和金属铝液的腐蚀与渗透,是铝电解首选的惰性阴极材料。介绍了TiB2涂层阴极、TiB2复合阴极以及TiB2陶瓷阴极材料的研究现状和惰性阴极材料在工业铝电解槽上的应用情况。

“高效、节能、长寿命铝电解槽硼化钛惰性阴极材料制备及产业化应用”的项目成果简介

项目围绕制约我国电解铝能耗高、槽寿命短等关键问题,采用等离子喷涂及人工涂覆相结合的方法制备硼化钛惰性阴极铝电解槽,电流效率提高0.5%-1%,吨铝降低电耗211kWh,电解槽已稳定运行2000天以上,产生了良好的经济和社会效益,整体技术达到国际先进水平,对于行业转型升级、科技进步、云南水电铝材一体化发展具有重要的示范作用。

惰性TiB_2阴极在低温铝电解中的应用

在实验室100ATiB2阴极的垂直排铝式电解槽上进行电解，所用电解质分子比为1．5～2．2，电解温度为800～935℃，电解得到金属铝并且电流效率为82．0％～88．3％，直流电耗为11．54～12．05kW·h／kg铝，在TiB2阴极上未发现固体结壳．实验表明：由于使用TiB2阴极，并改变电解槽结构，改善了电解质的循环，既消除了低温电解时的阴极结壳，又可通过降低极距补偿了低分子比电解质的电导率下降。

TiB_(2)的分散行为对铝电解惰性阴极材料性能的影响

为了解TiB_(2)对铝电解阴极材料性能的影响,在实验室通过热压烧结制备TiB_(2)-C复合阴极材料,并对制备的阴极试样进行在线钠膨胀测试。结合XRD,SEM和TEM等微观分析手段,研究钠元素对阴极的渗透、TiB_(2)-C复合阴极材料与基体之间的界面行为和TiC对阴极材料性能的影响。结果表明,在电解过程中,TiC通过溶解-析出方式提高了阴极材料石墨化度,改善了阴极材料的性能。在相同电流密度情况下,TiB_(2)-C复合阴极材料能够有效降低阴极压降。通过在功能层与基体之间插入一层过渡层,改善了TiB_(2)-C复合阴极材料与基体之间的黏合,能够有效减少钠元素对阴极的侵蚀。该研究对延长电解槽阴极的使用寿命以及降低铝电解的生产能耗具有理论指导意义。