基于显微CT的石墨内衬的孔隙及其分形特征
2018-09-22刘庆生李江霖曾少军廖春发
材料科学与工艺 2018年4期
刘庆生,段 旭,李江霖,曾少军,廖春发
(江西理工大学 冶金与化学工程学院,江西 赣州 341000 )
近些年来,我国稀土电解行业发展迅猛.2016年,我国稀土总产量达到20万吨以上,可以满足全世界的需要[1].但是,我国稀土电解槽早期损坏严重,平均槽寿命只有八十多天,难以达到设计寿命,一直是我国稀土电解行业未能解决的关键问题之一. 在大量稀土电解槽早期损坏事故中,石墨内衬开裂,断裂和穿孔等这样的情况很多.因此,作为电解槽中最薄弱的环节,石墨内衬越来越被稀土电解界所关注[2-4].刘建刚[5]改进了筑炉工艺以及使用了新型筑炉材料,从而使电解炉寿命提高到原来的三倍.陈德宏等[6]将Si3N4结合SiC材料代替石墨作为电解槽的内衬进行实验,结果表明,该内衬在电解过程中腐蚀严重,主要受腐蚀的是含Si3N4的结合相.任永红等[7]介绍了一种以NdOF为主要成分的内衬材料取代石墨内衬,通过实践表明,将该内衬应用在稀土电解槽可以提高其性能,使其工作寿命增加.
以上研究表明稀土电解时空气和电解质会向石墨内衬内部渗透,进而氧化腐蚀内衬,从而导致石墨内衬加快破损,而这与石墨内衬的孔隙构造有关[8-10].大量研究已经证明显微CT技术在研究多孔材料孔隙结构方面有定量化、快速化、分辨率高等优点[11-15].郁邦永等[16]利用CT扫描研究了饱和破碎灰岩的孔隙结构.张巍等[17]利用显微CT系统对南京粉砂的孔隙结构进行了定量表征.然而,目前基于显微CT技……
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