铝电解原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国矿业大学出版社

作者:邱竹贤

出品人:

页数:572

译者:

出版时间:1998-07

价格:60.00

装帧:平装

isbn号码:9787810406031

丛书系列:

图书标签:

第一章
000000
铝电解
电解原理
电解工艺
金属冶金
材料科学
电化学
工业电解
铝工业
电解技术
金属材料

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

《材料科学的边界：探索未来能源与可持续发展》本书并非关于铝电解的理论著作，而是聚焦于材料科学前沿领域，深入探讨如何利用创新材料驱动能源革命与实现全球可持续发展。我们将带领读者穿越材料世界的边界，揭示那些正在重塑我们生活、工作乃至生存环境的颠覆性技术和概念。第一部分：新能源材料的崛起与挑战能源是驱动文明进步的引擎，而新能源材料则是这场变革的核心。本部分将从宏观视角审视当前全球能源格局，并重点解析推动绿色能源转型至关重要的各类先进材料：下一代太阳能电池材料：从传统的硅基太阳能电池，到新兴的钙钛矿、有机光伏、量子点太阳能电池，我们将详细介绍它们的材料特性、工作机理、制备工艺以及在提高能量转换效率、降低生产成本、拓展应用场景（如柔性、透明太阳能电池）等方面的突破性进展。同时，也会探讨这些材料面临的稳定性和寿命挑战，以及科学家们正在进行的解决方案研究。储能技术的基石：随着可再生能源的普及，高效、安全的储能技术变得尤为关键。本书将深入剖析锂离子电池的材料革新，包括正负极材料（如高镍三元材料、硅基负极）、电解液（如固态电解质、新型添加剂）以及隔膜技术的发展趋势。此外，我们还将展望下一代储能技术，如钠离子电池、液流电池、超级电容器等，并重点关注其关键材料的研发进展、性能瓶颈以及潜在的应用前景。氢能源的关键载体：氢能源被誉为21世纪的清洁能源，而高效的氢气制备、储存和利用技术则离不开先进材料的支持。本部分将重点介绍电解水制氢（如PEM电解槽、AEM电解槽）和光催化制氢所需的催化剂材料，以及用于氢气储存的金属氢化物、储氢合金、吸附材料等。同时，也会探讨燃料电池的关键材料，如质子交换膜、催化剂层等，并分析它们在提升效率和降低成本方面的作用。风能与水能的材料创新：无论是巨大的风力涡轮机叶片，还是水下推进系统，高性能复合材料都扮演着至关重要的角色。我们将探讨用于风力涡轮机叶片的新型轻质高强复合材料，如碳纤维增强聚合物（CFRP），以及它们的制造工艺和结构优化。在水能领域，本书也将简要介绍用于水下设备或海洋能开发的特种材料，以及它们的耐腐蚀、耐压性能。第二部分：可持续发展与环境修复材料材料的创新不仅是为了提升性能，更是为了构建一个更加可持续、更加健康的生活环境。本部分将聚焦于那些能够解决环境问题、促进资源循环利用的材料科学进展：环境污染物治理材料：从水体净化到空气污染控制，功能性材料在环境治理中发挥着核心作用。我们将详细介绍吸附材料（如活性炭、沸石、金属有机框架MOFs）、催化材料（如用于VOCs降解的催化剂、用于脱硝的SCR催化剂）、膜分离材料（如用于海水淡化和废水处理的反渗透膜、纳滤膜）的最新研究进展。此外，我们还将探讨生物降解塑料、可再生聚合物等环境友好型材料的应用。碳捕集、利用与封存（CCUS）材料：应对气候变化，CCUS技术是关键策略之一。本书将重点介绍用于CO2捕集的吸附剂（如胺基材料、MOFs）和膜材料，以及将捕集的CO2转化为有价值化学品或燃料的催化转化材料。同时，我们也会讨论用于CO2地质封存的工程材料，以及相关的监测技术。循环经济与资源回收材料：减少浪费、提高资源利用率是可持续发展的必然要求。本部分将探讨用于金属、塑料、玻璃等传统材料回收的先进工艺和材料技术，例如，用于电子废弃物回收的化学方法和机械方法，以及能够提升回收材料性能的新型添加剂和复合技术。我们还将关注生物质转化、废弃物资源化利用等前沿方向。生态友好型建筑与工程材料：推动绿色建筑和可持续基础设施建设，需要一系列环保型材料。本书将介绍低碳混凝土、自修复混凝土、隔热保温材料、以及可持续木材、竹材等在建筑领域的应用，并分析它们对降低能耗、减少环境影响的贡献。第三部分：生物医学与先进制造材料材料科学的触角延伸至人类健康与先进制造的方方面面，为解决复杂挑战提供了前所未有的机遇：生物相容性与医用植入材料：推动精准医疗和再生医学发展，关键在于开发安全有效的生物材料。我们将深入介绍用于人工关节、骨骼修复、药物缓释、组织工程等领域的生物陶瓷、生物玻璃、生物金属、可降解聚合物等材料，并分析它们的力学性能、生物活性、降解行为以及与人体组织的相互作用。智能材料与传感器：能够感知环境变化并作出相应响应的智能材料，为物联网、可穿戴设备和机器人技术提供了无限可能。本部分将介绍形状记忆合金、压电材料、热敏材料、光敏材料等，以及它们在传感器、驱动器、人机交互等方面的应用。增材制造（3D打印）材料： 3D打印技术正以前所未有的方式改变着产品设计和制造模式。本书将聚焦于用于3D打印的金属粉末、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等，并分析它们在精度、强度、功能化等方面的要求和发展趋势，以及在航空航天、医疗、汽车等行业的创新应用。纳米材料与微纳器件：纳米技术为材料科学带来了革命性的变革，能够实现前所未有的物理、化学和生物功能。我们将探讨各种纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、纳米粒子）的制备、表征及其在电子器件、催化、生物医学成像、药物递送等领域的应用潜力。结语：材料科学驱动的未来《材料科学的边界》并非一本终结性的著作，而是对正在发生和即将发生的材料科学革命的一瞥。我们相信，通过对这些前沿材料的深入理解和创新应用，人类能够有效应对能源危机、环境污染等全球性挑战，并最终迈向一个更加繁荣、健康和可持续的未来。本书旨在激发读者对材料科学的兴趣，鼓励科学家、工程师、政策制定者和社会各界共同努力，为塑造一个美好的明天贡献力量。

作者简介

邱竹贤

江苏省海门人，1943年毕业于

交通大学唐山工学院矿冶系。

毕业后先后在四川电化冶炼厂、

台湾高雄铝厂和抚顺铝厂任工

务员、工程师。1955年调东北

大学任教，为副教授、教授，

担任铝冶金的教学和科学研究工工作至今。在融

盐电解的理论和应用技术方面做出重要的贡献。

先后培养硕士和博士研究生48名。1987年当选

为挪威技术科学院院士，1989年当选为挪威科

学院院士，1995年当选为中国工程院院士。

目录信息

目录
前言
第1章铝冶金的历史与发展
1.1 铝冶金的历史
1.2 现代铝工业
1.3 铝电解槽的发展
1.4 铝电解的生产过程
1.5 铝电解理论的进展
参考文献
第2章铝的性质和用途
2.1 铝的物理性质
2.2 铝的化学性质
2.3 铝合金
参考文献
第3章铝电解质体系
3.1 NaF－AlF3二元系
3.2 Na3AlF6－Al2O3二元系
3.3 Na3AlF6－AlF3－Al2O3三元系
3.4 相律的应用
3.5 工业电解质中添加剂的应用
3.5.1 氟化钙（CaF2）
3.5.2 氟化镁（MgF2）
3.5.3 氟化锂（LiF）
3.5.4 氯化钠（NaCl）
3.5.5 添加剂的综合作用
3.5.6 各种添加剂对冰晶石熔液初晶点的影响比较
3.6 工业铝电解质的发展趋势
参考文献
第4章冰晶石―氧化铝熔液的物理化学性质
4.1 密度
4.1.1 NaF―AlF 系密度
4.1.2 Na3AlF6―Al2O）3系密度
4.1.3 添加剂对电解质密度的影响
4.2 电导率
4.2.1 概述
4.2.2 NaF―AlF 系电导率
4.2.3 Na3AlF6－Al2O3系电导率
4.2.4 添加剂对电解质熔液电导率的影响
4.2.5 炭粒和氧化铝沉淀对电解质电导率的影响
4.3 迁移数
4.3.1 概述
4.3.2 NaF熔液中的离子迁移数
4.3.3 Na3AlF6―Al2O3熔液中的离子迁移数
4.4 蒸气压
4.4.1 NaF一AlF 系蒸气压
4.4.2 Na3AlF6―八l2O3系蒸气压
4.4.3 NaF―AlF；―Al系蒸气压
4.4.4 添加剂对电解质蒸气压的影响
4.5 粘度
4.6 铝电解质的水解反应
4.7 工业铝电解质
参考文献
第5章铝电解质的酸碱度
5.1 铝电解质酸碱度的表示方式及其相互关系
5.2 工业铝电解质酸碱度的演变史
5.2.1 原始的低摩尔比电解质
5.2.2 弱碱性至中性电解质
5.2.3 弱酸性至酸性电解质
5.2.4 强酸性电解质
5.2.5 今后发展趋势
5.3 工业铝电解质中的物相
5.4 工业铝电解质酸碱度的测定方法
5.4.1 概述
5.4.2 热滴定法
5.4.3 氟离子选择电极法
5.4.4 电导法
5.4.5 X射线分析法（XRF法）
5.4.6 观察法
5.5 铝电解质摩尔比的调整计算
参考文献
第6章冰晶石熔液中氧化铝的溶解
6.1 氧化铝的溶解热力学
6.1.1 a－Al2O3的热焓
6.1.2 a－Al2O在冰晶石熔液中的溶解热烙
6.1.3 添加剂对a－Al2O3溶解热焓的影响
6.1.4 熔液中Al的影响
6.1.5 γ－Al，O转变为a－Al，O 的相变热
6.2 氧化铝的溶解反应
6.3 氧化铝的溶解动力学
6.3.1 温度对氧化铝溶解速度的影响
6.3.2 添加剂对氧化铝溶解速度的影响
6.4 工业电解槽中氧化铝的溶解
6.5 氧化铝浓度的检测方法
6.6 氧化铝溶解对电解质温度的影响
6.7 氧化铝在冰晶石熔液中的溶解行为
6.7.1 氧化铝的溶解行为
6.7.2 氧化铝在冰晶石熔液中的胶体状态
参考文献
第7章冰晶石―氧化铝熔液的离子结构和电解机理
7.1 冰晶石晶体的结构
7.2 冰晶石的热分解反应
7.3 NaF―AlF3二元系的热分解率
7.4 冰晶石的真熔点
7.5 冰晶石―氧化铝熔液的离子结构
7.5.1 热力学方法
7.5.2 拉曼光谱法
7.5.3 冰晶石―氧化铝熔液中离子质点
总括表
7.6 铝电解机理
7.6.1 阴极反应
7.6.2 阳极反应
7.6.3 炭阳极消耗量
7.6.4 阳极气体组成
7.6.5 阳极过程的步骤
7.6.6 铝电解的总反应
7.7 电泳与电渗
参考文献
第8章铝电解中的阳极过电压和阳极效应
8.1 铝电解中的阳极过电压
8.2 铝电解中的阳极效应
8.2.1 概述
8.2.2 临界电流密度
8.2.3 阳极效应时的气体组成
8.3 阳极效应发生机理学说
8.3.1 湿润性学说
8.3.2 氟离子放电学说
8.3.3 静电引力学说
8.4对阳极效应的新观测
8.4.1 在微型电解槽上观测阳极效应
8.4.2 在透明电解槽上观测阳极效应
8.4.3 在惰性阳极材料上观测阳极效应
8.4.4 用慢扫描示波技术观测阳极效应
8.5 工业电解槽上发生阳极效应的三个步骤
8.6 水溶液电解中的阳极效应
8.7 对阳极效应发生机理的新认识
8.7.1 提高电流密度而发生的阳极效应
8.7.2 减小氧化铝浓度而发生的阳极效应
8.7.3 “效应”综合评论
参考文献
第9章炭阴极上析出钠和生成碳化铝
9.1 析出钠
9.1.1 化学反应置换钠
9.1.2 电化学反应析出钠
9.2 生成碳化铝
9.2.1 生成碳化铝的反应热力学
9.2.2 电解质内生成碳化铝
9.2.3 铝液中生成碳化铝
9.2.4 炭阴极上生成碳化铝
9.3 生成碳钠化合物
9.4 生成氰化物
9.4.1 概述
9.4.2 怎样抑制氰化物的生成
参考文献
第10章铝在冰晶石熔液中的溶解现象和再氧化反应
10.1 铝的溶解现象
10.2 铝的溶解本性
10.3 金属雾的特征
10.4 金属雾的结构
10.5 金属雾颜色的诠释
10.6 铝的电化学溶解与阴极保护
10.7 铝在冰晶石熔液中的溶解度
10.8 工业铝电解槽中铝的溶解损失与律速步骤
参考文献
附彩色图片注解
第11章铝电解的电流效率
11.1 铝的电化学当量
11.2 电流效率降低的原因
11.2.1 高价―低价离子循环转换
11.2.2 水电解
11.2.3 电解质中杂质的影响
11.2.4 冰晶石―氧化铝熔液中的电子导电
11.3 电解参数对电流效率的影响
11.3.1 电流密度
11.3.2 温度
11.3.3 极间距离
11.3.4 氧化铝浓度
11.3.5 添加剂
11.4 电解质的流体力学对电流效率的影响
11.5 电流效率的数学关系式
11.6 电流效率的测定方法
11.6.1 盘存法
11.6.2 回归法
11.6.3 气体分析法
11.7 提高电流效率的预测
11.8 铝在其他融盐中的电流效率
11.8.1 概述
11.8.2 氯化钠一氯化铝电解
参考文献
第12章铝电解中的能量平衡
12.1 氧化铝的分解电压
12.1.1 在惰性阳极上的分解电压
12.1.2 在活性阳极上的分解电压
12.1.3 考虑活度时的分解电压
12.2 铝电解质其他组分的分解电压
12.3 理论电耗率
12.4 铝电解槽的电压分配
12.5 铝电解槽的能量平衡
12.6 节省电能的潜力
12.6.1 提高电流效率
12.6.2 降低平均电压
12.7 节省电能的展望
12.7.1 惰性阴极电解槽
12.7.2 惰性阳极电解槽
12.7.3 多室氧化铝电解槽
12.8 低温铝电解
12.8.1 概述
12.8.2 低温电解与节能的关系
12.8.3 低温电解质
12.8.4 低温铝电解的电流效率
12.8.5 铝液上浮的低温电解
参考文献
第13章冰晶石―氧化铝熔液对炭电极的湿润和渗透
13.1 概述
13.2 冰晶石―氧化铝熔液的表面张力
13.3 冰晶石―氧化铝熔液对炭电极的湿润现象
13.4 影响湿润性的因素
13.4.1 电流密度和铝的影响
13.4.2 氧化铝浓度的影响
13.4.3 冰晶石摩尔比的影响
13.4.4 炭素材质的影响
13.4.5 炭阳极中添加锂盐的影响
13.4.6 炭阴极上涂覆硼化钛层的影响
13.4.7 铝合金组成对炭阴极湿润性的影响
13.5 冰晶石―氧化铝熔液对炭阴极的渗透
13.5.1 双室电解槽的渗透实验
13.5.2 工业铝电解槽阴极内衬的解剖
13.5.3 电解质向炭阴极渗透的理论
参考文献
第14章铝的精炼
14.1 铝的纯度
14.2 铝中杂质元素的平衡
14.3 铝液净化
14.4 三层液电解法制取精铝
14.4.1 概述
14.4.2 三层液精炼电解质
14.4.3 三层液电解精炼中的电化学反应
14.4.4 铝及铝―铜合金在电解质中的溶解度
14.4.5 三层液电解中的阴极电流效率
14.4.6 三层液电解中的阳极电流效率
14.5 偏析法制取精铝
14.6 有机溶液电解法制取高纯铝
14.7 区域熔炼法制取高纯铝
14.8 高纯度铝的鉴定
参考文献
第15章炼铝新方法
15.1 概述
15.2 氧化铝的电热还原
15.2.1 反应热化学
15.2.2 Al―O―C系相图
15.3 铝矿的电热还原
15.3.1 电热法熔炼铝合金的发展
15.3.2 电热法流程
15.3.3 熔炼Al―Si合金的还原反应
15.3.4 原料组成与合金中铝含量的关系
15.4 从电热法粗合金中提取共晶铝硅
15.5 从电热法铝硅合金中提取纯铝
15.5.1 电解法
15.5.2 低价氯化铝歧解法
15.6 氯化铝电解法
15.6.1 概述
15.6.2 氯化铝电解法的物理化学
15.6.3 氯化铝电解的机理
15.6.4 氯化铝电解的电流效率
15.7 融盐电解法制取铝基母合金
15.7.1 概述
15.7.2 热力学原理
15.7.3 铝基母合金中合金元素的浓度范围
15.7.4 用融盐电解法制取铝基母合金的电流效率
15.7.5 铝基母合金中合金元素浓度递增律
15.7.6 铝硅母合金中硅浓度的极限
15.8 对炼铝新方法的展望
参考文献
附录
附表1 元素的电化学当量
附表2 金属在卤化物融盐中的标准电位值
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

最近，我对可持续发展和绿色制造这个话题产生了浓厚的兴趣，并了解到铝的生产是一个能源密集型的过程。因此，我想深入了解铝电解过程中的能源消耗以及如何进行优化。这本书的书名虽然没有直接提及“绿色”或“可持续”，但“原理与应用”的组合，让我觉得它很可能包含了对现有技术的分析，以及对未来发展方向的探讨。我希望这本书能够详细介绍铝电解过程中主要的能源消耗环节，以及当前技术在降低能耗方面所做的努力。此外，我对于电解过程中产生的副产物和对环境的影响也十分关注，希望书中能有相关的论述，并探讨如何通过技术改进来减少这些影响，实现更环保的生产。这本书也许能为我理解如何通过科技创新，实现铝产业的绿色转型提供宝贵的视角。

评分☆☆☆☆☆

我是一名铝加工厂的技术工人，每天的工作都离不开铝。虽然我们每天都在和铝打交道，但对于电解生产过程的深层原理，了解的并不算全面。很多时候，我们只是遵循操作规程，遇到问题也只能依靠经验来解决。我希望通过阅读这本书，能够对我们生产中涉及到的铝电解过程有更系统、更深入的认识。比如，为什么有时候会出现电解槽电压不稳的情况？电流效率下降的原因是什么？如何通过调整工艺参数来优化生产？这些都是我们工作中经常遇到的难题。这本书的书名恰好点出了“原理与应用”，这让我觉得它既有理论深度，又能指导实践，非常贴合我们的工作需求。我期待它能够提供一些实际操作的建议，甚至是一些疑难杂症的解决方案，能够帮助我们提高生产效率，降低能耗，确保产品质量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名铝制品的设计师，经常需要考虑材料的性能和可加工性，以确保我的设计能够被高效地转化为实际产品。虽然我不是一个化学或物理领域的专家，但我深信对基础材料生产原理的理解，能极大地提升我的设计能力。铝的电解过程，作为铝材生产的源头，其内在的化学和物理机制，直接影响着最终铝材的纯度、晶粒结构以及由此带来的力学性能和表面特性。我希望通过这本书，能够了解到不同电解工艺对铝的内在品质有何种细微差别，这些差别又如何在后续的加工过程中体现出来，例如是否会影响阳极氧化、挤压、铸造等工艺。理解了这些，我就可以更有针对性地选择合适的铝材牌号，优化设计参数，甚至在设计阶段就预见到潜在的加工问题，从而设计出更具创新性和实用性的产品。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对材料科学刚刚入门的大学生，我一直在寻找能够帮助我建立扎实基础的教材。市面上关于材料的书籍很多，但真正能让我觉得既有深度又易于理解的却不多。当我看到这本《铝电解原理与应用》时，立刻被它点名了“原理”二字所吸引。我深知，理解一个事物的本质，必须从它的基本原理出发。对于铝电解这样一个重要的工业过程，如果没有对背后化学和物理原理的透彻理解，那么仅仅知道它的应用场景，是远远不够的。我希望这本书能够详细地阐述电解槽的工作原理，电流、电压、温度、电解质成分等关键参数如何影响电解效率和产品质量。我还希望它能对不同类型的电解槽进行比较分析，以及在实际生产中可能会遇到的问题和解决方案。如果这本书能够包含一些经典的实验案例或者理论推导过程，那就更完美了，那将是对我学习的极大帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太令人印象深刻了，那种金属质感的光泽，再加上深邃的蓝色背景，仿佛直接把我拉进了那个神秘的金属世界。拿到手里就感觉沉甸甸的，很有分量，这让我对里面内容的期待值一下子就高了起来。我平时对金属材料就挺感兴趣的，尤其是那些在工业生产中扮演着重要角色的材料。铝，作为一种轻质、高强度的金属，它的应用领域实在是太广泛了，从飞机制造到日常用品，无处不在。我一直很好奇，是什么样的原理让它能够以如此高效的方式被提炼出来，又能在各种复杂的工艺中展现出惊人的性能。这本书的书名就精准地击中了我的兴趣点，让我觉得它一定会是一本能够深入浅出地讲解铝的生产过程和背后科学原理的读物，我甚至已经开始想象那些精密的设备和 the magical chemical reactions that transform raw materials into the indispensable aluminum we use every day. 里面的插图和图表也一定会非常详实，能够帮助我这个非专业人士更好地理解那些复杂的概念。

评分☆☆☆☆☆