基于细观结构的铝电解阴极炭块钠扩散膨胀和力学特性研究

发布时间：2024-01-08 18:10

　　铝电解用阴极炭块先行失效会导致铝电解槽寿命缩短,钠及电解质渗透侵蚀进入阴极内衬,引起阴极炭块内衬膨胀,继而发生失效破损是阴极炭块先行失效的最核心因素。阴极炭块为多相复合材料,其各相组成成分的空间分布以及其各相材料之间的相互作用,都会使得炭块表现出不同的宏观性能。本课题旨在从细观结构研究阴极炭块内部破损,揭示细观结构对钠渗透膨胀及炭块的力学特性的影响。本论文在国家自然科学基金项目(No.51264011)资助下,针对目前模拟研究大多将阴极炭块看作为均匀性材料,缺少细观结构下阴极炭块的研究,从阴极炭块细观角度出发,建立了细观非均质模型,利用有限元软件进行了细观结构的模拟研究,研究内容如下:提供了一种铝电解用阴极炭块的检测技术。通过显微CT技术获取阴极炭块数字图像,计算出每个炭骨料颗粒的粒径和面积,得到了阴极炭块的各组成成分的比例,孔隙含量为0.031,沥青含量为0.183,炭骨料含量为0.756,杂质含量为0.029,对炭骨料成分进行深一层次的分析,得出炭骨料颗粒不同面积的比例,粉料所占面积比例为37.42%,小颗粒为55.51%,中颗粒为4.31%,大颗粒为2.74%。研究了基于细观结构...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3877405