铝电解惰性阳极材料的研究现状

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1、!第"期总第"#$期冶!金!丛!刊!"#$"#$!%"$"!!%&&#年%月’()*++,-./0*+01++(0)/1234567589!%&&#!铝电解惰性阳极材料的研究现状周卫铭!郭忠诚（昆明理工大学材料与冶金工程学院）摘!要!针对铝工业现状，介绍近年来人们在惰性阳极方面所做的研究，包括金属惰性阳极、金属陶瓷、金属氧化物陶瓷、氧化铈涂层等。着重介绍了国内对金属陶瓷惰性阳极材料的研究现状。关键词!电解铝!惰性阳极!金属陶瓷!"#$#%&$&’&($)*+’&#",’-$)*,%#"&’%).#*)"#-#/&")-0

2、$,$,%1’-(+,%,(+:;<7=>?@?6A!.7<:;<6AB;>6A（C5B7DE98?5DG56H’>E5DD78A?B5D(6A?6>>8?6A，I76@?6A,6?J>8G?E96B>56H)>B;6H<6E;>L8>G>6EGE5E7GG>58B;M<8NG?6E;>@5E>8?5DG8E5658>8>J?>M>H?6E;?GL5L>8，?6BD7H?6A@>E5D?6>8

3、E56，@>E5DB>85@?B，@>E5DB>85@?B56HE;>B<5E?6A1Q);>B788>6E8>G>58B;>GE5D?6>8E56?60;?6558>L8>G>6E>HL8?@58?D9Q%89:;<5=3!>D>BE88E56!@>E5DB>85@?B"!前言处是还可生产有实用价值的副产品氧，减少或根除了01气体和其他有害气体的排放。使用惰性阳现行铝行业生产铝的方法都是采用R5DDO%R>8<7DE电解槽方法，使用

4、自耗碳阳极，电解冰晶石极的理论电耗为$Q%#N=;UNA，比起传统生产方法可熔盐。其主要反应为：减少能耗%&YZS&Y，成本大为降低。*D%1STSU%0"!%*D（"）TSU%01%#惰性阳极的这一系列优点，使得研制出合适的惰性阳极成为改善传统铝生产方法的重要一环。目除了产生大量的01温室气体外，往往还伴随%前人们对惰性阳极材料进行了大量的研究。主要集有01、0C、0C、RC、31等有害气体。另外，由于#%VP中在金属惰性阳极、金属陶瓷、金属氧化物陶瓷，氧是自耗碳阳极，生产每吨铝需消耗V&&NA的碳阳极。化铈涂层等几个

5、方面。碳的导电性差，电能消耗也特别巨大，目前铝工业平均电耗约为"WN=;UNA。通过降低极距可以降低电%!惰性阳极的研究现状解质电阻，从而降低电压降，但使用碳作阳极极距要%Q"!金属阳极维持在#Q#@@左右，极距过小会造成金属液面波动金属及其合金因具有优良导电性、导热性、高的而短路。因此，维持稳定的极距才能保证正常的生强度、易加工等特性使得它们一直被考虑用来作铝产。另外，因为碳是自耗性的，机械装置也比较复电解的惰性阳极材料。铝电解温度通常在$W&Z杂。上述原因造成作用该法生产铝有成本高、碳消$X&[，保护膜能否耐高温氧化

6、是金属惰性阳极是否耗大、能耗高、污染环境、生产不稳定等缺点。可行的关键。膜的生成有两种方案：一种是电解质如果采用惰性阳极，则其反应为中某种添加物能沉积在阳极表面；另一种是阳极本*D%1S"!%*D（"）TSU%1%#身在电解过程产生阳极氧化生成一种保护膜，靠膜不但可以节约大量用于碳阳极的成本，而且惰性阳的不断更新达到抗腐蚀的目的。对于单金属除了某极良好的导电性可降低XWY左右的极化电压。固些贵金属如金、铂等，其他材料都极易被氧化腐蚀。定不变的极距使得电解槽省去了复杂调整极距的机所以人们研究最多的一直是合金电极材料。械装置

7、，还万方数据可提高电流效率和降低热耗。最大的好中科院金属所的研究表明，E能够阻止合金元!·!"·冶金丛刊总第#$%期!素穿过&’(膜，氯离子能够显著降低合金的氧化!!与文献［#"］中76(为基质的惰性阳极比较，")"速度，使氧化膜成分更加单一。郑州轻金属研究院腐蚀率小了近十倍。他们的结论是-.(和-.(所")"对*+,-.,/0基合金材料进行了深入的研究，该组成的镍基惰性电极材料在压力#$DEE-QBO成种材料有好的导电性和机械性能，但抗氧化性、抗腐型，高于76(为基质的电极材料成型压力。以"蚀性能较差。-.(为主要成

8、分的胚料烧结后变形大，易碎裂，不")在国外，12-23456和789:;84对*+,&’进行适于制作电极材料。了大量的研究，对组成为含铝<=>#<=的&’,*+在他们的第二次实验中主要进一步对第二种配合金阳极在电解时，表面能形成稳定的能抵抗冰晶方进行了实验，腐蚀试验改为熔融电解质进行试验。石腐蚀的氧化层，并具有良好的