|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
«Определение угла наклона углеродного материала смачиваемого жидким алюминием»НИР
"Determination of the angle of inclination of a carbon material wetted by liquid aluminum"
- Руководитель НИР: Антипов Е.В.
- Ответственный исполнитель: Проценко П.В.
- Участники НИР: Кузнецов А.И., Лауринавичюте В.К., Лауринавичюте В.К., Савин В.И., Сергеев В.Г., Шлыкова Ю.В.
- Подразделение: Межкафедральная научно-исследовательская лаборатория фундаментальных исследований проблем получения алюминия
- Срок исполнения: 3 июля 2023 г. - 15 декабря 2023 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): №NC-9110R310 (255/23) от 03.07.2023
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Экология и рациональное природопользование
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике
- ПН России: Рациональное природопользование
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.37 Химия коллоидов. Дисперсные системы
- 31.15.33 Электрохимия
- Классификатор OECD: Электрохимия
-
Ключевые слова:
смачивание, дренированный катод, производство алюминия
drained cathode, aluminum production, wetting -
Описание:
Определить оптимальный угол наклона поверхности углеродных материалов с различным содержанием TiB2, обеспечивающих смачиваемость жидким алюминием и его равномерное распределение. Исследовать характер растекания алюминия по смачивающейся углеродной поверхности с различным углом наклона и с различным содержанием диборида титана.
-
Abstract:
General trends in the world practice of obtaining aluminum are aimed at reducing the consumption of electricity consumed. The achieved level for the baked anode technology is currently 13.5 kWh/kg. Numerous research projects are being carried out to further reduce energy consumption. One of the potential options is the development of an aluminum-wetted drained cathode, the use of which will significantly reduce energy consumption by 1.5–2.0 kWh/kg. Such significant performance is achieved by creating a thin layer of aluminum on the cathode surface and eliminating such a phenomenon as the MHD instability of the cell, which will reduce the interpole distance to the minimum possible values.
-
Планируемые результаты:
Исследовать с помощью оптической и/или электронной сканирующей микроскопии устойчивость и морфологию смачивающих пленок алюминия в расплаве криолита для материалов С-х%TiB2 (x = 0, 20,40,60, 100%) при различном наклоне поверхности подложки (3, 5, 10°) с закалкой образцов. Исследовать границу раздела алюминий/подложка.
-
Основные результаты:
Методами оптической микроскопии исследованы морфология и устойчивость смачивающих слоев алюминия сформированных в расплаве криолита на поверхностях материалов С-х%TiB2 (x = 0, 20,40,60, 100%) при различном наклоне поверхности подложки (3, 5, 10°) с закалкой образцов. Образцы композитных материалов характеризуются неравномерным распределением углерода в образце – углерод содержится в виде крупных (до 5 мм) включений антрацита и мелкодисперсной фракции смешанной с TiB2. Показано, что устойчивые (сплошные) слои алюминия формируются только на образцах, содержащих 60 и более % TiB2. Микроскопическое исследование этих слоев показало высокую адгезию слоев к подложке на участках, содержащих большое количество TiB2. Для образцов 100%TiB2 наблюдалось образование промежуточного слоя предположительно обогащенного алюминием. При содержаниях диборида < 60% наблюдается полное стекание алюминия с наклонных поверхностей, признаков остаточного алюминия на поверхности не обнаружено.
- Добавил в систему: Антипов Евгений Викторович
Источник финансирования НИР
| Хоздоговор, Инертный анод |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 3 июля 2023 г.-15 декабря 2023 г. | «Определение угла наклона углеродного материала смачиваемого жидким алюминием» |
| Результаты этапа: Разработана методика и проведены измерения краевого угла избирательного смачивания в системе горизонтальная подложка/расплав алюминия/расплав криолита (КО 2,3) для материалов С-х%TiB2 (x = 0, 20,40,60 100%) при Т = 950 С. Проведено измерение краевых углов избирательного смачивания в системе горизонтальная подложка/расплав алюминия/расплав криолита (КО 2,3) для материалов С-х%TiB2 (x = 0, 20,40,60 100%) при Т = 950 С. Получены и исследованы с помощью оптической микроскопии смачивающие пленки алюминия в расплаве криолита для материала С-х%TiB2 (x = 100%) при различном наклоне поверхности подложки. Исследованы пленки расплава, формирующиеся на подложках TiB2 после стекания избыточного количества алюминия в зависимости от угла наклона подложки. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".