现代铝电解

　　《现代铝电解》分为铝电解理论基础、铝电解生产工程技术、铝电解计算机控制及铝厂信息化、铝冶炼辅助工程与新技术四篇，共33章，对现代铝电解基础理论与工艺技术进行了系统化的归纳与总结。在介绍经典的理论和工艺的同时，还强调了现代铝电解的成就和我国的技术创新及特色，并从实际出发就节能降耗、计算机控制、管理现代化、新工艺进展、循环再生等问题进行了专门阐述，其中炭阳极的高温电催化，铝电解槽设计计算、模拟与仿真，计算机控制及铝厂信息化等都是目前国内外有关著作中没有或是没有专门阐述过的全新内容。《现代铝电解》可作为冶金专业大学生、研究生的教学用书，也适合从事铝工业业务的相关人士和工程技术人员阅读。

　　刘业翔，1950年生。1953年毕业于中南矿冶学院，曾在挪威科技大学和日本名古屋大学作高级访问学者。历任中南工业大学（现中南大学）系主任、副校长、校党委书记及党委书记兼校长等职。现任中南大学教授、博士生导师，湖南省人民政府参事，中国有色金属学会常务理事及轻金属学术委员会主任委员。1997年当选中国工程院院士。在轻金属冶金、熔盐电化学、功能电极材料、新能源材料及冶金过程模拟、控制与优化等方面，主持了众多国家重点科研课题，取得了一系列科研成果，包括铝电解节能阳极与高温电催化、铝电解惰性阳极和惰性可润湿阴极材料、锂离子电池材料等。曾先后获得国家科技进步一等奖1项、省部级一等奖2项。此外，还获得1 998年中国光华科技奖、1996年湖南省光召科技奖和1 997年湖南省"科技之星"称号。在国内外发表论文500余篇，出版学术专著3部，获得发明专利20余项。李劼，1963年生。1993年于中南工业大学获博士学位。现为中南大学教授、博士生导师，冶金科学与工程学院院长，先进电池材料教育部工程研究中心主任，中国有色金属学会铝电解专业委员会副主任委员，中国材料研究学会理事。曾在美国犹他大学作高级访问学者。一直从事铝冶金理论与工艺、计算机仿真与控制、新能源材料与电源系统等方面的研究，主持了多项国家重点科研课题，先后获得国家科技进步一、二等奖各1项，省部级科技进步一等奖2项；获得第二届湖南省杰出青年科技创新奖（2001年）、第五届中国优秀青年科技创新奖（2002年）、教育部跨世纪优秀人才（2002年）、国务院政府特殊津贴专家（2002年）、第六届"湖南十大杰出青年"（2003年）、湖南省新世纪121人才工程第一层次人才（2005年）、中国有色金属工业科学技术先进工作者（2006年）、新世纪百千万国家级人选（2008年）等荣誉或称号。获得发明专利12项，发表SCI和EI收录论文100余篇，出版学术专著2部。

1 绪论
1.1 铝的发现和提取
1.1.1 铝的发现
1.1.2 铝电解简史
1.2 铝的性质和用途
1.2.1 铝的性质
1.2.2 铝的应用
1.3 现代铝电解的发展
1.4 铝电解过程描述
1.5 铝电解用原料与辅助原料
1.5.1 氧化铝
1.5.2 辅助原料
1.5.3 炭阳极
参考文献
附录铝的各种性质
第一篇 铝电解理论基础
2 铝电解质及其物理化学性质
2.1 概述“
2.1.1 引言
2.1.2 铝电解质的性质要求
2.1.3 铝电解质的种类
2.2 铝电解质的相平衡图
2.2.1 NaF-A1F3二元系相图
2.2.2 摩尔比CR（或质量比BR）与过剩A1F3的换算公式
2.2.3 Na3A1F6-AJ203系熔度图。
2.2.4 Na3A1F6的其他二元系和三元系相平衡图
2.3 工业铝电解质的物理化学性质
2.3.1 熔度（初晶温度）
2.3.2 电导率
2.3.3 密度
2.3.4 黏度
2.3.5 接触角
2.3.6 Na，A1F6-A12O，熔体物理化学性质的综合分析
2.4 低温电解质
2.5 铝电解质成分的改进
2.5.1 国外概况
2.5.2 国内概况
参考文献
3 氧化铝在电解质中的溶解及其行为
3.1 概述
3.2 氧化铝的物理性质
3.3 氧化铝溶解的实验室研究
3.3.1 细分散氧化铝的溶解
3.3.2 部分聚集状氧化铝的溶解
3.4 工业电解槽上氧化铝溶解研究
3.5 结壳、炉帮及沉淀
3.5.1 概述
3.5.2 结壳的生成
3.5.3 结壳的性质
3.5.4 Al2O3及壳块的沉降与溶解
3.5.5 炉帮与伸腿的形成
参考文献
4 冰晶石.氧化铝（Na3AlF6-A12O3）系熔盐结构
4.1 概述
4.2 NaF.AlF3系熔体结构
4.2.1 基于Na3AlF6热解离提出的熔体结构模型
4.2.2 核磁共振谱（NMR）研究提出的结构模型
4.3 Na3AlF6A12O3系熔体结构
4.3.1 热力学模型的结果
4.3.2 直接定氧法的结果
4.3.3 分子动力学模拟的结果
4.3.4 核磁共振谱（NMR）测定结果
4.4 离子实体的迁移
4.5 电荷迁移主体——Na
参考文献
5 铝电解的电极过程
5.1 阴极过程
5.1.1 铝在阴极优先析出
5.1.2 非正常条件下钠的析出
5.1.3 阴极过电压
5.1.4 钠析出后的行为
5.1.5 阴极的其他副过程
5.2 阳极过程
5.2.1 概述
5.2.2 阳极的原生产物
5.2.3 阳极过电压
5.3 阳极气体
参考文献
6 阳极效应
6.1 概述
6.2 临界电流密度
6.2.1 临界电流密度的概念
6.2.2 临界电流密度和氧化铝含量的关系
6.2.3 影响临界电流密度的其他因素
6.2.4 临界电流密度与接触角的关系
6.3 阳极效应时的气体分析
6.4 阳极效应机理
6.5 工业电解槽上的阳极效应
6.5.1 特点
6.5.2 起因
6.5.3 熄灭
6.5.4 预报
参考文献
7 铝电解中炭阳极上的电催化作用
7.1 概述
7.1.1 电催化基本概念及电催化活性的表征
7.1.2 铝电解惰性阳极电催化研究
7.1.3 铝电解掺杂炭阳极的电催化研究和应用
7.2 掺杂炭阳极的电催化功能
7.2.1 阳极电催化活性的判据
7.2.2 掺杂炭阳极的制备
7.2.3 试验测定
7.2.4 若干重要结果
7.3 掺杂炭阳极在铝电解中的其他行为
参考文献
8 铝在电解质中的溶解及二次反应损失
8.1 概述
8.2 铝在冰晶石.氧化铝熔盐中的溶解
8.2.1 溶解铝后电解质的特性
8.2.2 溶解金属引起的电子导电性
8.3 铝在冰晶石熔体中的溶解度
8.4 早期研究工作的若干资料
8.5 CO2在冰晶石氧化铝熔体中的溶解度
8.6 工业电解槽上铝的溶解与损失
参考文献
9 铝电解的电流效率
9.1 概述
9.1.1 电流效率的定义
9.1.2 关于电流损失
9.2 工业预焙槽上的电流效率问题
9.2.1 提高电流效率的历史回顾
9.2.2 影响工业槽电流效率的因素
9.3 电流效率的测量
9.4 结语
参考文献
10 铝电解的理论最低能耗与节能
第二篇 铝电解生产工程技术
第三篇 铝电解计算机控制及铝厂信息化
第四篇 铝冶炼辅助工程与新技术
附录