Горланов Евгений Сергеевич Легирование катодов алюминиевых электролизеров методом низкотемпературного синтеза диборида титана

Краткое описание

Горланов Евгений Сергеевич Легирование катодов алюминиевых электролизеров методом низкотемпературного синтеза диборида титана
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
доктор наук Горланов Евгений Сергеевич
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Развитие классической технологии электролиза

1.2 Развитие технологии дренированных катодов

1.3 Получение диоксида титана

1.3.1 Промышленные способы получения ТЮ2

1.3.2 Лабораторные способы получения ТЮ2

1.4 Свойства диоксида титана

1.4.1 Структура и физико-химические свойства

1.4.2 Анатаз-рутил трансформация оксида титана

1.4.3 Допирование оксида титана

1.5 Получение диборида титана

1.5.1 Промышленное получение диборида титана

1.5.2 Лабораторные способы получения ^Б2

1.5.3 Механизм карботермического синтеза диборида титана

1.5.4 Низкотемпературный синтез диборида титана

1.6 Свойства диборида титана

1.6.1 Структура и физико-химические свойства

1.6.2 Окисление порошков и компактных изделий из диборида титана

1.7 Высокотемпературный электрохимический синтез

1.7.1 Электрохимический синтез диборида титана

1.7.2 Морфология катодных осадков

1.7.3 Борирование жидких металлических катодов

1.8 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ ДИБОРИДА ТИТАНА

2.1 Термический анализ реакционной смеси для синтеза диборида титана

2.1.1 Эксперимент

2.1.2 Подготовка реакционной смеси к термическому анализу

2.1.3 Нагрев в атмосфере гелия Не

2.1.4 Нагрев в атмосфере аргона с водородом Аг +2 об. % Н2

2.1.5 Нагрев в условиях динамического вакуума

2.1.6 Нагрев в атмосфере воздуха

2.1.7 Обсуждение результатов термического анализа

2.1.8 Выводы по разделу 2.1:

2.2 Подготовка ТЮ2 к низкотемпературному синтезу Т1Б2

2.2.1 Постановка задачи и обоснование метода синтеза

2.2.2 Эксперимент

2.2.3 Результаты эксперимента и их обсуждение

2.2.4 Выводы по разделу

2.3 Карботермический синтез диборида титана

2.3.1 Результаты эксперимента и их обсуждение

2.3.2 Механизм низкотемпературного синтеза диборида титана

2.3.3 Размеры кристаллитов диборида титана

2.3.4 Объемное легирование - синтез композитного материала Углерод-ЛВ2

2.3.5 Синтез диборида титана под слоем расплавленной соли

2.4 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СМАЧИВАЕМЫХ АЛЮМИНИЕМ ПОКРЫТИЙ

3.1 Термодинамическая вероятность электроосаждения элементов на катоде

3.2 Подготовка электролизного эксперимента

3.3 Инструментальный анализ образцов

3.4 Последовательное электроосаждение компонентов диборида титана

3.4.1 Результаты эксперимента

3.4.2 Рентгенофазовый анализ

3.4.3 Рентгеноструктурный микроанализ

3.4.4 Смачиваемость, псевдосмачиваемость и пассивирование катодов

3.4.5 Выводы по разделу

3.5 Электрохимическое борирование углеродтитанового катода

3.5.1 Изготовление и анализ углеродтитановых образцов

3.5.2 Результаты эксперимента и их обсуждение

3.5.3 Рентгенофазовый анализ

3.5.4 Рентгеноструктурный микроанализ

3.5.5 Механизм образования смачиваемого покрытия

3.5.6 Выводы по разделу

ГЛАВА 4 БОРИРОВАНИЕ ЖИДКОГО АЛЮМИНИЯ

4.1 Опыт борирования на электролизерах Soderberg

4.1.1 Формулировка ограничений и целей эксперимента

4.1.2 Результаты и их обсуждение

4.2 Опыт борирования на электролизерах ОА

4.2.1 Расчет поступления ванадия в электролизер

4.2.2 Результаты испытаний

4.2.3 Потери напряжения в катоде

4.2.4 Механизм формирования смачиваемой поверхности катода

4.2.5 Распространение метода борирования на заводские масштабы

4.3 Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СМАЧИВАЕМЫХ КАТОДОВ

5.1 Себестоимость получения диборида титана

5.2 Исходные данные для расчета экономической эффективности

5.2.1 Расходные статьи

5.2.2 Доходные статьи

5.3 Расчет эффективности

5.3.1 Эффективность технологий легирования в сравнимых условиях

5.3.2 Дифференцированное уменьшение МПР по вариантам легирования

5.4 Экономическая эффективность и перспективы развития

5.4.1 Физическое обоснование перспективного направления легирования

5.5 Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт внедрения результатов докторской диссертационной работы в производство

ВВЕДЕНИЕ