.png)
.png)
Email this article 
ON THE MINIMAL TiB2 CONTENT IN THE ALUMINA-WETTED CATHODE COMPOSITE
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-7-58-62
Abstract
The minimal content of the functional component (titanium diboride TiB2) was established in the cathode refractory material, the content being supposed to provide the liquid aluminum-wetting of the cathode. It was found that the full alumina wetting of the cathode takes place at the minimal TiB2 content in the powder composite about 16‒18 volume percent, when according to the percolation theory the «infinite cluster» which is the connected percolation net of the titanium diboride particle forms. The volume of the wetted composite which contains the fixed quantity (for example 1 kilogram) of TiB2 depends neither on its phase composition nor of its porosity, but is defined by the diboride volume content. The TiB2 content within 18‒20 volume percent can be supposed to be preferable, it gives complete reliable wetting of the composite surface. Ill. 1. Ref. 19. Tab. 1.
About the Authors
V. V. IvanovRussian Federation
P. V. Polyakov
Russian Federation
G. E. Nagibin
Russian Federation
E. N. Fedorova
Russian Federation
N. V. Sukhodoeva
Russian Federation
References
1. Li, J. Research progress in TiB2 wettable cathode for aluminum reduction / J. Li, X.-j. Lu, Y.-q. Lai [et al.] // JOM. ― 2008. ― № 8. ― Р. 32‒37.
2. Keniry, J. The economics of inert anodes and wettable cathodes for aluminum reduction cells / J. Keniry // JOM. ― 2001. ― № 5. ― Р. 43‒47.
3. Øye, H. A. Properties of colloidal alumina bonded TiB2 coating on carbon cathode Materials / H. A. Øye, V. de Nora, J-J. Duruz, G. Johnston // Light Metals. ― 1997. ― P. 279‒286.
4. Пат. 4466996 US, МПК B 05 D 5/12, C 25 C 3/06, C 25В 11/12. Aluminum cell cathode coating method / Boxall L. G., Buchta W. M., Cooke A. V., Nagle D. C., Townsend D. W. ; заявл. 22.07.82 ; опубл. 21.08.84.
5. Пат. 5753163 US, МПК B 28 В 1/26. Production of bodies of refractory borides / Sekhar J. A., Duruz J. J., de Nora V. ; заявл. 28.08.95 ; опубл. 19.05.98.
6. Ibrahiem, M. O. Properties of pitch and furan-based TiB2 ‒C cathodes / M. O. Ibrahiem, T. Foosnes, H. A. Øye // Light Metals. ― 2008. ― Р. 1013‒1018.
7. Иванов, В. В. Неорганическое вяжущее для материала смачиваемого катода алюминиевого электролизера / В. В. Иванов, А. В. Голоунин, В. М. Денисов [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2010. ― № 4/5. ― С. 17‒24.
8. Ivanov, V. V. Thermolysis of acidic aluminum chloride s olut ion a nd it s pr o duc t s / V. V. Ivanov, S. D. Kir ik, A. A. Shubin [et al.] // Ceram. Int. ― 2013. ― Vol. 39. ― P. 3843‒3848.
9. Пат. 2518032 RU, C 25 C 3/06. Композиция для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера / Иванов В. В., Черноусов А. А., Блохина И. А. ; заявл. 10.01.13 ; опубл. 10.06.14, Бюл. № 16.
10. Cooke, A. V. Carbon/TiB2 composite for aluminum reduction cells / A. V. Cooke, L. G. Boxall, D. C. Nagle, W. M. Buchta // Extd. Abstr. Program Bienn Conf. Carbon. ― 1985. ― № 11. ― Р. 456, 457.
11. Шкловский, Б. И. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред / Б. И. Шкловский, А. Л. Эфрос // Успехи физ. наук. ― 1975. ― Т. 117, № 3. ― С. 401‒434.
12. Дульнев, Г. Н. Процессы переноса в неоднородных средах / Г. Н. Дульнев, В. В. Новиков. ― Л. : Энергоатомиздат, 1991. ― 247 с.
13. Дульнев, Г. Н. Проводимость неоднородных систем / Г. Н. Дульнев, В. В. Новиков // Инж.-физ. журн. ― 1979. ― Т. 36, № 5. ― С. 901‒909.
14. Иудин, Д. И. Фракталы: от простого к сложному / Д. И. Иудин, Е. В. Копосов. ― Н. Новгород. : ННГАСу, 2012. ― 200 с.
15. Ruschau, G. R. Critical volume fractions in conductive composites / G. R. Ruschau, R. E. Newnham // J. Compos. Mater. ― 1992. ― Vol. 26, № 18. ― P. 2727‒2735.
16. Волович, П. М. Перколяционные модели смачивания границ зерен в поликристаллических материалах / П. М. Волович, Л. Барралье, З. Н. Скворцова, В. Ю. Траскин // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева). ― 2008. ― Т. LII, № 1. ― С. 13‒20.
17. Заричняк, Ю. П. Размерные эффекты в процессах перколяции / Ю. П. Заричняк, С. С. Орданьян, А. Н. Соколов, Е. К. Степаненко // Порошк. металлургия. ― 1986. ― № 7. ― С. 64‒71.
18. Дульнев, Г. Н. Влияние размеров частиц на критическое значение концентрации проводящей фазы в порошковых материалах / Г. Н. Дульнев, В. И. Маларев, В. В. Новиков // Порошк. металлургия. ― 1992. ― № 1. ― С. 65‒69.
19. Nan, C.-W. Physics of inhomogeneous inorganic materials / C.-W. Nan // Progress in material science. ― 1993. ― Vol. 37. ― Р. 1‒116.
Supplementary files
For citation: Ivanov V.V., Polyakov P.V., Nagibin G.E., Fedorova E.N., Sukhodoeva N.V. ON THE MINIMAL TiB2 CONTENT IN THE ALUMINA-WETTED CATHODE COMPOSITE. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2017;(7):58-62. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-7-58-62
Refbacks
- There are currently no refbacks.