Cu2Ni2Al惰性金属阳极铝电解应用测试-JournalofNortheastern.PDFVIP

第2 4 卷第4 期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol 24 ,No . 4 2 0 0 3 年 4 月 Journal of Nort heastern U niver sity (N at ural Science) Ap r . 2 0 0 3 文章编号 : (2003) 04036 104 CuNiAl 惰性金属阳极铝电解应用测试 石忠宁 , 徐君莉 , 高炳亮 , 邱竹贤 ( 东北大学 材料与冶金学院 , 辽宁 沈阳　110004) 摘 　　　要 : 采用 CuNiAl 合金作金属阳极 ,在温度 750～850 ℃, 电流密度 0 75～110 A/ cm2 的 不同分子比和氧化铝质量分数的 Na AlF NaClCaF Al O 熔盐中进行电解测试 结果表明 ,在不 3 6 2 2 3 · 同电解操作条件下该阳极材料的腐蚀程度不一样 ,阳极在熔盐中的腐蚀速率远大于在空气中的氧 化腐蚀速率 ,而且阳极电解的腐蚀速率与电解质中的氧化铝质量分数相关 ,氧化铝质量分数大 ,则 阳极腐蚀速率小 另外 ,与碳阳极相似的是在高电流密度下腐蚀速率反而小 该材料是一种可开发 · · 的惰性阳极材料 · 关 　键 　词 : 惰性金属阳极 ;CuNiAl 合金 ;熔盐腐蚀 ;低温铝电解 中图分类号 : TF 111522 　　　文献标识码 : A 金属阳极作为最有前景的铝电解阳极材料 , 由 其抗氧化性能作了较详细研究[7 ,8 ] 考虑铝 电解 · 于比陶瓷阳极具备更为优 良的导电导热性和机械 的特点 ,采用 CuNiAl 合金做阳极进行研究 , 因 加工性能而引起铝工业界和材料学界的广泛关注 · 为惰性阳极电解时表面释放的氧气就地氧化阳极 铝电解生产条件严峻 , 电解温度为 960～980 ℃,若 合金基体 ,铝作为活性元素加入 ,在阳极表面氧化 生成稳定 、致密的 Al O 钝化复合膜能增强基体 惰性阳极配合可湿润 TiB2 阴极进行低温电解 ,温 2 3 度仍高达 750～850 ℃,此条件对金属阳极的抗高 合金的抗氧化耐腐蚀性 而且 ,铝电解采用氧化铝 · 温氧化和耐熔盐腐蚀是一大挑战 单一金属很难 作原料 ,冰晶石熔盐中氧化铝饱和或接近饱和时 · [ 1 ,2 ] [3～5 ] 能有效抑制 Al O 膜的溶解 , 实现阳极的“惰性 胜任要求 ,因此研究合金阳极材料 采用 2 3 · 化”即使在低氧化铝质量分数下 ,氧化铝膜的溶 惰性金属阳极电解时 , 阳极表面产生 O2 并与金 · 解也不会造成产品污染 Hyrn 等人研究了Al 与 属阳极基体反应生成相应氧化物 在电解温度下 ,