鋁電解用惰性陽極（簡體書）

曹曉舟，1979年生，東北大學講師。2003年畢業于東北大學冶金工程專業，獲學士學位。2003—2008年碩博連讀，獲東北大學有色金屬冶金專業工學博士學位。2008年至今在東北大學材料與冶金學院任教，主要教授本科生課程《冶金工藝學》和《產業生態學》。主要研究方向為有色金屬冶金新技術與新材料、熔鹽電化學、有色金屬冶金資源循環與綜合利用。先后主持國家自然科學基金項目l項、遼寧省博士啟動基金項目1項、國家教育部項目l項，參加國家自然科學基金重大項目l項、國家自然科學基金重點項目l項、國家自然科學基金項目2項。發表學術論文20余篇。

《鋁電解用惰性陽極》是作者（曹曉舟）攻讀博士學位期間所取得的研究成果部分內容以及所掌握資料的系統歸納和總結，力圖反映鋁電解用惰性陽極研究領域所涉及的基礎理論問題，該成果是在邱竹賢院士指導下取得的。全書共7部分，內容包括鋁電解用惰性陽極的最新研究進展，惰性陽極的制備工藝、結構特征，惰性陽極的高溫導電機制。闡明了惰性陽極的高溫氧化機理，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陽極材料腐蝕行為的影響，討論了惰性陽極在冰晶石一氧化鋁熔鹽中的腐蝕機理，研究比較了炭素陽極與惰性陽極氣泡的析出行為，對惰性陽極的陽極過程進行等效電路模擬。

1 惰性陽極——綠色低碳技術
1.1 電解鋁工業發展現狀
1.1.1 鋁冶金歷史
1.1.2 電解鋁產量和消費量
1.1.3 鋁工業溫室效應氣體
1.1.4 低碳經濟下鋁工業的責任
l.2 惰性陽極
1.2.1 炭素陽極
1.2.2 惰性陽極定義
1.2.3 惰性陽極的優點
1.2.4 惰性陽極材料的選擇
l.3 惰性陽極研究現狀
1.3.1 金屬合金陽極
1.3.2 氧化物陶瓷陽極
1.3.3 金屬陶瓷陽極
1.3.4 其他陽極材料
1.4 惰性陽極發展趨勢
1.4.1 惰性陽極與低溫鋁電解相結合
1.4.2 惰性陽極與惰性陰極相結合
1.4.3 惰性陽極與新型電解槽相結合
參考文獻
2 惰性陽極制備
2.1 惰性陽極制備工藝
2.2 惰性陽極粉體合成技術
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 金屬陶瓷基惰性陽極的制備
2.3.1 配料與混料
2.3.2 成型
2.3.3 燒結
2.4 惰性陽極結構性能測試方法
2.4.1 密度、氣孔率對材料性能的影響
2.4.2 密度、氣孔率測定方法
2.5 制備工藝對性能的影響
2.5.1 成型壓力對金屬陶瓷性能的影響
2.5.2 燒結溫度對金屬陶瓷性能的影響
2.5.3 保溫時間對金屬陶瓷性能的影響
參考文獻
3 惰性陽極的電導率
3.1 電導率對鋁電解的影響
3.2 電導率測定方法
3.2.1 基本原理
3.2.2 測定方法
3.3 金屬含量、溫度對電導率的影響
3.3.1 金屬含量對電導率的影響
3.3.2 溫度對電導率的影響
3.4.電導活化能的計算
3.5 小結
參考文獻
4 惰性陽極高溫氧化性能
4.1 陽極的高溫氧化性能
4.2 金屬高溫氧化基礎
4.2.1 反應物化學熱力學穩定性
4.2.2 金屬高溫氧化動力學
4.3 高溫氧化性能測定方法
4.4 金屬陽極的高溫氧化性能
4.4.1 Fe—Ni金屬陽極氧化熱力學分析
4.4.2 Fe—Ni金屬陽極氧化動力學行為
4.4.3 Ni含量對金屬陽極氧化行為的影響
4.4.4 表面氧化膜形貌
4.4.5 氧化膜破損機理
4.4.6 金屬陽極高溫氧化模型
4.5 金屬陶瓷陽極高溫氧化性能
4.5.1 Fe—Ni—A1203金屬陶瓷材料熱力學分析
4.5.2 Fe—Ni—Al2O3惰性陽極氧化動力學行為
4.5.3 氧化物表面形貌
4.5.4 氧化激活能的計算
4.6 小結
參考文獻
5 惰性陽極耐腐蝕性能
5.1 陽極的腐蝕
5.2 耐腐蝕性能測定方法
5.2.1 腐蝕速度常用測試方法
5.2.2 腐蝕測定原理
5.2.3 熱腐蝕性能測定
5.2.4 電解腐蝕性能測定
5.3 分子比和溫度對陽極熱腐蝕性能的影響
5.4 惰性陽極電解腐蝕性能的影響因素
5.4.1 分子比對電解腐蝕速率的影響
5.4.2 氧化鋁濃度對電解腐蝕速率的影響
5.4.3 電流密度對電解腐蝕速率的影響
5.4.5 電解腐蝕形貌
5.5 陽極腐蝕機理
5.5.1 氧化物與電解質之間的反應
5.5.2 陽極氧化物與Al的反應
5.5.3 鋁與氟化物之間的反應
5.5.4 氟化物揮發
5.5.5 鈉還原
5.5.6 金屬的析出
5.6 小結
參考文獻
6 惰性陽極電化學腐蝕
6.1 腐蝕電化學概述
6.1.1 電極電位與腐蝕傾向
6.1.2 電極極化
6.2 電化學腐蝕的測定方法
6.2.1 腐蝕速度電化學測量方法
6.2.2 極化曲線的測量
6.2.3 電化學腐蝕的測定
6.3 氧化鋁濃度和分子比對電化學腐蝕的影響
6.3.1 陽極極化曲線特征
6.3.2 A120，濃度對金屬陽極電化學腐蝕的影響
6.3.3 分子比金屬陽極電化學腐蝕的影響
6.3.4 添加元素對金屬陽極電化學腐蝕的影響
6.4 小結
參考文獻
7 電極反應過程研究
7.1 電極過程動力學
7.2 電極過程研究分析方法
7.2.1 陽極氣泡觀察
7.2.2 循環伏安
7.2.3 交流阻抗
7.3 電化學在研究電極反應過程中的應用
7.3.1 陽極氣泡析出行為
7.3.2 陽極循環伏安曲線
7.3.3 陽極電化學阻抗譜
7.4 小結
參考文獻