低温体系中铝电解用Cu-Al合金惰性阳极的研究
采用粉末冶金法制备了Al含量为10％(质量分数)的Cu-Al合金,合金是在1050℃氩气保护气氛中烧结4.0h后得到的。以Cu-Al合金为惰性阳极在A12O3浓度为4.5％的700℃钾冰晶石电解质体系中(CR=1.3)进行5 A级别的实验室规模铝电解,电流密度为0.5A/cm2,电解过程槽压约为3.1V,8.0h电解后得到原铝的纯度可达97.8％,杂质铜含量为1.2％。在与电解相同的熔盐电解质体系中进行循环伏安(CV)和极化曲线测试。结果表明,在进行5mV/s的CV扫描时,Cu-Al合金电极在0.4V、OV(vs.Ni/NiF2)处明显有一对氧化还原峰,在高电位区域有明显的析氧反应发生;极化曲线电位变化速度是2mV/s,Cu-Al合金在该条件下的析氧电位为0.86V(vs.Ni/NiF2),在2.OV(vs.Ni/NiF2)氧析出电流密度可达4.5A/cm2。采用XRD和SEM对铝电解前后的Cu-Al合金的结构和形貌进行表征。结果表明,电极表面生成Cu02及CuAlO2等氧化物,由于电极表面形成具有尖晶石结构的CuAlO2使得Cu-Al合金阳极具有更好的耐腐蚀性能。
Cu-Al合金阳极 粉末冶金法 钾冰晶石 铝电解 循环伏安
丁海洋 卢世刚 阚素荣 张向军
北京有色金属研究总院 能源材料与技术研究中心，北京 100088
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2009-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）