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关键词:碳渣 铝电解 危害
在冰晶石——氧化铝的溶盐电解预焙槽中,阳极碳块作为铝电解的心脏部分,一直被人们所关注,其质量的好坏,直接影响着电解的进行和产品的质量。如果碳块的质量达不到要求,将在铝电解质溶液中产生过多的碳渣,对铝电解过程产生一系列不利的影响,譬如造成电解质电压升高,导致热槽的产生,这不但引起电解消耗的增加,而且当热槽产生时将恶化铝电解的生产的诸多技术经济指标,同时对电解槽的寿命也有影响,因此探讨如何减少和控制电解生产过程中碳渣的产生,就成为一个新的课题。
一、碳渣的产生
1.由于预焙块质量的不合格造成氧化从而产生碳渣。预焙碳块是由石油焦、沥青焦、沥青通过破碎、煅烧、配料、混捏等工序烧制而成,如果采用的原材料及工艺不合乎要求就会产出不合格的碳块。如:耐压强度低、空隙度大、杂质大等,从而导致阳极的氧化和碳粒在阳极表面的脱落进入电解质中形成碳渣,有时会形成掉块和裂缝,在电解质的冲蚀和洗刷下,形成碳渣。由于碳块质量而引起的碳渣是生产中碳渣形成的主要原因。
2.二次反应生成游离的固态碳。铝电解过程中的二次反应,不仅降低电流效率,而且还带来另一方面的不利的影响,即溶解在电解质溶液中的铝将阳极气体中的CO2和CO还原C,在电解质溶液中形成细微的游离态碳渣。
其反应有两种:
第一种反应为,在电解质的溶液中溶解的铝与CO2反应生成CO,而CO又与AL反应生成C,即:
2AL(溶解)+2CO2=AL2O3+3CO(1)
2AL(溶解)+3CO=AL2O3+3C(2)
第二种反应为,电解质中的铝直接将CO2还原成C,
3AL(溶解)+3CO2=2AL2O3+3C(3)
在上述两种反应中反应(3)对于在铝电解质中生成碳渣的作用,比反应(2)的作用要大,但这两种反应所产生的碳渣,不是电解质溶液中产生碳渣的主要原因。
3.阴极碳素内衬的冲蚀剥落
在铝电解过程中,阴极碳素内衬的剥落和碎裂是铝电解溶液中产生碳渣的又一来源。铝电解槽启动后由于钠的渗透,电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷,阴极碳素内衬不久就会产生剥落,钠的对阴极碳块的渗入,是引起剥落的主要原因,钠的渗入使碳块内部产生应力,导致碳块体积膨胀,并变得疏松多孔,从而剥落形成碳渣。
二、碳渣对电解过程的危害
1.铝电解溶液中的碳渣,导致电解质的电阻增大,其结果造成电解质电压降的升高,增加铝电解生产的电能消耗。据具有关专业人士报道,当铝电解质溶液中的碳渣含量达到1%(重量)时,电解质导电率约降低11%,由此可见碳渣对电解质的导电率的不利影响是极为显著的,碳渣的颗粒越小,对降低电解质的导电率的作用越大。
2.铝电解质溶液中的碳渣导致热槽产生,当电解质中的碳渣积累到一定浓度时,由于比电阻的增大,必定造成电介质电压降升高,从而使电解槽两极间的电能收入额外增加,对于槽工作电压和其它技术条件摆布正常的电解槽来说,两极间由于电解质溶液含碳,导致其电压升高而增加的这部分电能收入不为电解过程所必须;其唯一的消耗途径是转化为热量释放出来,结果引起电解质溶液过热,槽温上升,产生热槽,这样对电解生产是极为不利的,不但造成电能的无谓消耗,同时会使电解槽的阴极受到损坏,影响槽寿命,此外在处理热槽时,还消耗大量的氟化盐,故其危害作用是非常巨大的。
3.铝电解溶液中的碳渣造成电流损失,当铝电解质溶液表面漂浮有大量碳渣时,碳渣将与碳素阳极和阴极组成电流通路,部分电流会直接通过碳渣进入阴极或侧部,而不能参与电解反应,形成侧部漏电,严重时会造成侧部漏炉。
三、减少碳渣的途径
1.采用高品质的预焙碳块。在前面关于碳渣的来源中已讨论,由于碳块质量的不合格造成碳粒脱落是产生碳渣的主要原因,在生产中使用质量不合格的碳块,无疑为碳渣的产生创造了有利的条件,因此采用高质量的预焙块是减少电解质溶液中碳渣的至关重要的措施。不但减少了碳渣的产生,从而稳定了生产,减少了工人的劳动强度,提高了电流效率,降低能耗,对于电解铝厂来说,在预焙块进厂之前就要进行严格的质量检测手段,保证阳极碳块的质量。
2.选用优质的阴极碳块。与阳极碳素材料一样,阴极碳块的质量优劣对碳块的剥落程度有影响,在砌筑电解槽阴极时采用优质阴极侧部碳块和底部碳块能较有效地承受和抵抗铝电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷,从而减少碳块的剥落,减少碳渣的产生。
关键词:铝电解 低温铝电解 工艺技术
中图分类号:TN2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0073-01
传统的霍尔-埃鲁法在电解生产铝时通常在940 ℃~960 ℃进行,低温铝电解是要实现温度在800 ℃~900 ℃的铝电解。低温铝电解的方法有很多,其中钠冰晶石体系,锂冰晶石体系低温电解、钾冰晶石体系低温电解以Al2O3为原料,属于传统低温铝电解。氯化铝融盐电解、硫化铝融盐电解、非水溶液溶剂中卤化铝和有机铝盐电解以非Al2O3的铝盐为原料,属于非传统低温铝电解。
1 传统低温铝电解工艺技术
对于传统的低温铝电解来讲,降低电解质体系的初晶点温度是实现低温铝电解的关键,因此对钠冰晶石体系、锂冰晶石、钾冰晶石等电解质的研究尤为重要。
1.1 钠冰晶石体系低温电解
钠冰晶石体系的基本成分是Na3AlF6,AlF3和Al2O3。此外,还添加一些添加剂如CaF2、MgF2、LiF和NaCl等。我国低温铝电解研究者邱竹贤针对添加不同的添加剂对初晶点温度的不同影响做了总结。实验结果表明在各添加剂中LiF、MgF2、BaCl2和AlF3对铝电解质初晶点的温度变化影响最大,电解质中每添加1%的添加剂,其温度下降5℃以上。
Al2O3在铝电解质中的溶解速度和溶解度对电解过程较为重要,如果电解质中的Al2O3溶解度太小或者溶解速度缓慢,在电解过程中则会造成Al2O3沉淀在槽底的情况,这样会增加能量的消耗。为了防止此情况发生,在低温电解质时可添加轻度焙烧Al2O3。电解质引起的电压降在铝电解槽电压中意味着会降低槽电压和减少电能的消耗。为保证各电解参数在低温电解时不发生变化,需降低极距,以补偿温度降低所引起的电解质导电率下降而带来的槽电压上升。
在铝电解生产过程中,可以向冰晶石熔体中添加Al2O3、LiF、AlF3、NaCl、CaF2、MgF2以及NaF来降低电解质的密度,以加快电解质与铝液的分离,有利于提高电流效率。熔融金属铝和电解质间的界面张力越大,越能有效地减少铝通过此界面向电解质中的传输。而低温电解时界面张力有利于电流效率提高。
1.2 锂冰晶石体系低温电解
在LiF,AlF3二元系中,由于锂冰晶石的熔点为785 ℃,并且锂冰晶石与AlF3的共晶点为710 ℃,因此,在该体系中存在着宽阔的低温区域,不过在纯锂冰晶石中Al2O3的溶解度也只有1%~2%(质量),Al2O3溶解度太小影响了该体系作为铝电解质低温体系。根据研究者实验结果表明,以Na3AlF6,LiF,AlF3,CaF2,Al2O3作为低温体系进行研究,电解质组成为Na3AlF654%(质量),LiF14%(质量),AlF326%(质量),CaF2%(质量),Al2O3%(质量),电解温度800 ℃,电流密度0.43 A/cm2,电流效率达92%,无阴极固体结壳现象发生。锂冰晶石体系的缺点是Al2O3溶解度太小,LiF价格昂贵。只有在LiF大量生产的情况下,LiF才能广泛使用。
1.3 钾冰晶石体系低温电解
Al2O3在纯K3AlF6中有较大的溶解度,可有效解决在在钠冰晶石体系中低温电解时Al2O3溶解度小的问题,但是实验结果表明,钾盐对碳素材料的渗透力太强,而铝电解的电极和槽衬是以碳素为材料的,因此钾冰晶石体系曾一度被铝工业禁用。后来,惰性电极和绝缘槽衬的双极性电解槽的实现使钾盐在低温铝电解中得以使用。Sterten等在组成为Na3AlF638.5%(质量),Li3AlF629.7%(质量),K3AlF623.8%(质量),CaF25%(质量)和Al2O33%(质量)的电解质中电解制取铝,当电解温度为850 ℃,电流密度为0.15 A/cm2时,电流效率稍低为82%。实验结果表明,钾冰晶石体系具有Al2O3溶解度大的优点,但是电导率有所下降。钾冰晶石体系最终能否作为铝电解低温体系,还须进一步考察其物化性质,电流效率及电化学性质后才能确定。
2 非传统低温铝电解工艺技术
因为非传统低温铝电解的各种特点,目前对与非传统低温铝电解的研究已非常少了。
2.1 氯化铝融盐电解
氯化铝融盐电解法以AlCl3取代了传统的原料Al2O3,并且电解温度较低只有700℃。关于氯化铝融盐电解法的研究自1854年以来一直没有停止过。根据国外研制经验和结果总结AlCl3融盐电解法包括两个主要步骤:一是从铝土矿中制取Al2O3;二是Al2O3电解制取Al。铝电解采用密闭的多室电解槽,用石墨作电极。所用电解质体系有氯化物体系和氟氯化物体系两类。与铝业一直沿用的霍尔埃鲁法相比具有电解温度低,碳阳极不消耗,电耗相对较小,能够采用较大电流密度的优势,但是在实验中也表明该法具有一定的缺陷,氯化物对设备的腐蚀性较强,需要一个额外的氯化工序,能耗量增大,因AlCl3吸水性较强,易在槽内产生沉淀。此方法目前已停止工业试验。
2.2 硫化铝融盐电解
Bucherer于1892年提出硫化铝融盐电解法,把Al2S3·3Na2S化合物溶解在碱金属和碱土金属氟化物(或氯化物)中进行融盐电解制取纯铝。德国和前苏联、美国科学家都曾对此法进行了研究,1982年美国Minh等把Al2S3溶解在MgCl2,NaCl,KCl溶液中进行电解制得金属铝。硫化铝融盐电解具有电解温度低,碳阳极不消耗的优点,但是Al2S3需要合成方法制取,Al2S3极易水解发生反应,而且在电解过程中会产生大量有毒的硫化物挥发。目前对该法的研究已很少。
2.3 非水溶液溶剂中卤化铝和有机铝盐电解法
非水溶液溶剂中卤化铝和有机铝盐电解法具有能耗低、得到的铝纯度高、电解质无腐蚀性,不用碳素材料的优势,但是该种方法成本高,原料不宜储备,电解质导电率低,电流密度和单位阴极面积上铝的产出率低的缺陷,不适合大规模生产。
总之,低温铝电解的方法虽然有很多,但是从各研究结果看,钠冰晶石体系低温电解具有较高的使用价值。我国对于低温铝电解的研究水平在世界上处于领先地位,但是在工业应用方面还不够,我们应当将研究成果积极的应用到工业生产中,为工业生产创造出更多的效益。
参考文献
一、铝电解工业发展概况
铝冶金的发展过程大概可分为三个阶段,最初是化学法炼铝阶段,1825年丹麦人(Oersted)用钾汞齐还原无水氯化铝,得到一种灰色的金属粉末,在研磨时呈现金属光泽,但当时未能加以鉴定。1827年德国人韦勒(F.Wohler)先用钾汞齐,后来用钾还原氯化铝制得金属铝。1854年法国人戴维尔(H.S.DeVille)用钠还原NaCl-A1C1。的络合物制取金属铝,并在法国进行小规模生产,随后罗西和别凯托夫分别用钠和镁还原冰晶石炼铝成功,用此方法建厂炼铝,应用化学法炼出的金属铝总共约200吨。
1886年美国霍尔(Hall)和法国埃鲁特(Heroult)不约而同地提出了利用冰晶石一氧化铝熔盐电解法炼铝的专利,开创了电解法炼铝的新阶段,最初是采用小型预焙电解槽,20世纪初叶出现了小型侧部导电的自焙阳极电解槽,电解槽的容量(ca流强度)也逐渐由最初的2KA发展到50KA甚至更高。
20世纪50年代以后,大型预焙阳极电解槽的出现,使电解炼铝技术迈向了向大型化、现代化发展的新阶段,法国500KA电流强度电解槽已成功应用于工业化生产。电解槽的设计、安装、操作控制都建立在现代技术的基础上。电解炼铝的技术经济指标和环境保护水平全然改观,一百多年来,电解炼铝虽然仍旧是之立在霍尔一埃鲁特冰晶石一氧化铝熔盐电解的基础上,但是无论是理论上还是工艺及控制上都取得了长足的发展。
现代铝电解工业的特点是,大型预焙电解槽逐渐取代自焙槽,向高效能、大容量方向发展。国际上先进的电解槽普遍采用电场、热场、磁场、流场乃至应力场数学模型进行设计和优化,以求获得自然形成的槽帮结壳和伸腿,稳定的铝液/电解质界面和更长的槽寿命。国际上电解生产工艺普遍采用低电解质分子比、低氧化铝浓度、低电解温度、低阳极效应系数和高槽电压,即“四低一高”工艺制度,以获得高电流效率和低直流电耗。为了保证电解槽在这样的工艺技术条件下稳定可靠地高效运行,大型铝电解厂都采用了先进的计算机自动控制系统,严格控制和管理电解槽的各项工艺技术参数和正常生产操作工序。计算机自动控制系统的发展水平己成为现代铝电解技术发展水平的重要标志之一。
二、半石墨质阴极材料的研究
近几年,半石墨质阴极炭块以较低的比电阻和热膨胀系数等优点而受到广泛地重视,其实验室研究和工业试验均取得了较大地进展。随着国内外对铝电解用阴极炭素材料研究的深入,半石墨质阴极炭块已在生产中广泛使用。
半石墨质阴极炭块除了具有普通阴极炭块所具有的特性外,它还具有较强的的抗钠侵蚀性能。而铝电解槽的寿命主要与阴极内衬的抗钠侵蚀性能有关。如果炭块的抗钠侵蚀性能差,则它的钠膨胀率高,所造成的膨胀应力就大。用作侧部炭块时半石墨质阴极炭块良好的导热性能使电解槽的侧部散热好,有利于形成炉帮,减少侧部漏电,从而保护炭块免受电解质的直接冲刷和侵蚀,即形成规整炉膛。因此,在电解槽上采用半石墨质阴极炭块有利于延长槽寿命。
阴极压降是铝电解生产的一项重要指标。半石墨质阴极炭块有着较小的比电阻,使得使用该炭块的电解槽的阴极压降较低。有试验表明,使用半石墨质阴极炭块的电解槽的炉底压降比使用普通炭块的电解槽的炉底压降低56.42mY(第一年)。可见,应用半石墨质阴极炭块是降低炉底压降和节能降耗的重要途径。
三、高石墨质阴极材料的研究
目前,国内大多数电解铝厂都非常重视高石墨质阴极炭块的应用。含石墨30%的高石墨质阴极炭块的应用较为普遍:青铜峡铝业集团于2003年在350kA电解槽上大量应用含石墨35%的高石墨质阴极炭块;高石墨质阴极炭块具有以下优点:
(1) 电阻率低。可降低阴极压降,节能降耗,同时也会使金属阴极中电流分稚均匀,有利于电磁平衡。
(2)导热性好。有利于减少横底沉淀,并形成良好的炉膛内型,保持热量平衡,使电解槽获得更长的寿命。
(3)热膨胀率低、钠膨胀率低。这将使启动期间炭块的纵向和横向膨胀以及隆起降低。
(4)较高的抗钠侵蚀能力和较高的抗热冲击能力。因此,应用高石墨质阴极炭块能使电解槽寿命延长,是提高国内铝电解技术水平的方向之一。
四、石墨化阴极材料的研究
近几年来,我国电解铝工业取得了迅猛的发展,截止2007年,全国电解铝总生产能力已达到1500万吨,实际产量达到1200万吨,预计2008年的生产能力可超过1800万吨。实际产量达到1500万吨。在电解铝产量快速增长的同时,一批高电流效率、低电耗的预焙阳极电解槽在新建铝厂中广泛使用,在铝电解槽的容量方面已赶上了世界先进水平。但是,我国的铝电解槽在使用寿命,单位阳、阴极面积的产量和电流效率等方面与国际先进水平还有很大差距,这主要体现在我国阴极材料的质量落后于世界先进水平嘲。目前,我国电解槽用的阴极材料基本上都是以电煅无烟煤加少于30%的石墨碎生产的半石墨质阴极炭块, 与国际上普遍使用的石墨化阴极相比,存在抗热震性低、抗钠侵蚀性差及电阻率偏高、导热系数低等问题,制约了我国铝电解技术的进一步发展,导致电解槽的寿命与国外相差很大。石墨化阴极材料的应用在我国才刚刚开始。随着铝电解技术的不断发展,铝电解槽的容量也在不断扩大。目前国内电解槽最大容量已达400KA,赶上了世界先进水平。但是我国铝电解槽的寿命仍落后于国际先进水平。其原因之一就在于我国生产的铝电解槽阴极炭块的质量长期落后于世界先进水平。目前我国铝电解槽普遍使用的半石墨质炭块,这种炭块的质量指标仅相当于国外的无定型炭块。
石墨化阴极材料的抗机械磨损性能较差,电解槽阴极不仅起到导电作用,更重要的是承担着电解反应器的作用,铝水在阴极表面流动,冲刷着电解槽阴极,如果阴极炭块耐磨损性能不好则会大大缩短电解槽寿命。今后应该把提高石墨化阴极炭块抗机械磨损性能放到重要的位置上来,研究高硬度耐磨损的石墨化阴极材料。
五、结束语
铝电解节能技术的开发和应用有效地降低了电解铝的能耗。目前,我国侧插自焙槽电解铝的各项技术经济指标已达到世界先进水平。当然,要在国内全面推广诸项技术还须做更细致的工作。当今世界科学技术日新月异,铝工业技术迅猛发展,铝市场竞争日趋激烈,我们只有不断研究开发和应用新技术新工艺,才能赶超世界先进水平,才能在二十一世纪激烈的铝市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
关键词:铝电解;自动控制网络;安全问题
铝制品在我国生产生活中被广泛应用,因此铝电解技术影响到社会发展的方方面面,在铝电解发展过程中,科学技术发挥着十分重要的作用,自动化控制和通讯网络的出现推动了铝电解技术的发展,但随着自动控制技术和网络通讯的广泛应用,自动控制网络安全问题也随之产生,对其进行深入研究,可以保障铝电解自动控制网络的安全和稳定性,从而保障铝电解生产的稳定运行。
1铝电解自动控制系统概念
铝电解自动控制系统分为电解车间自动控制系统和辅助车间自动控制系统。电解车间自动控制系统主要包含槽控机系统和上位机。槽控机实时采集数据信息、控制电解槽正常运行,其中包含打壳、下料等操作,并且还具有报警、处理等功能,以实现铝电解的自动化控制。辅助车间自动控制系统主要包含PLC、上位机以及检测仪表和设备,实现对辅助车间工况的监测与控制。
2铝电解自动控制网络安全运行问题
随着市场竞争日益激烈,需要铝行业实施控制和管理的一体化,并且随着互联网技术的快速发展,使得铝电解控制系统和相应的管理系统向着网络化集成发展,这就使得控制系统变得更为复杂。虽然铝电解自动控制系统网络与互联网的集成实现了资源数据信息共享,使得工作效率得以提升,但也为工厂生产带来更多的安全问题,使得运行风险加大。(1)物理连接层面的安全运行问题。铝电解厂在运行和施工过程中,架空和埋地网络线路容易被强行破坏,此时简单网络将会彻底瘫痪,无法工作,设备层网络的破坏会造成生产停车甚至产生安全事故。除此之外,铝电解厂属于强磁场环境,磁场对通讯网络产生很大的干扰,如不能彻底解决磁场干扰问题,将可能会导致数据传输不稳定或者通讯失败。(2)数据传输层面的安全运行问题。随着技术的进步,电解铝厂的控制系统和管理系统逐步向集中化发展,自动控制网络常与管理层网络连接在一起,操作站作为网络访问端口,容易受到病毒和木马的攻击,如果管理不善,病毒和木马入侵网络,会影响整个工厂的正常生产,造成巨大的经济损失,因而自动控制网络数据传输安全问题应得到重视。
3铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策
3.1物理连接层面安全运行问题的解决对策。(1)冗余网络。冗余网络包括软件冗余和硬件冗余。软硬件冗余技术结合起来实现两条完全相同,互为备用的网络,一条线路损坏可以快速切换至另一条,从而不影响系统通讯,提高系统的稳定性。冗余网络是自动控制系统安全运行的保障,可降低意外中断风险,从而通过及时响应保障生产设备能够安全稳定运行,减少关键数据流上任意一点失效带来的影响。(2)光纤通讯。与普通网络相比,光纤通讯抗干扰能力强,信号衰减小,无中断设备,因此传输距离远,传输容量大,并且信号质量高。光纤设备尺寸小、重量轻,方便传输和铺设,特别适用于电磁干扰强,传输距离远以及传输数据量大的场合。为降低铝电解厂内的磁场对网络通讯的干扰,对于较长的通讯网络,采用光电转换器将电信号转化为光信号传输,在接近接收设备时再进行逆向转换,能取得较好的抗干扰效果[1]。(3)屏蔽接地。屏蔽接地主要分为单端接地和双端接地。单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地,利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。在网络传输距离大,线路两端接地电位差较大时,可考虑采用单端接地;双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均接地,如果两个接地点电位差较小,可采用这种接地方式。3.2数据传输层面安全运行问题的解决对策。(1)调整网络传输速率与传输距离相匹配。对于设备层的网络而言,其传输的稳定性与传输距离、传输速率有密切关系。如西门子自动控制系统采用的Profibus-DP网络,主要是负责PLC之间和PLC与设备之间的数据通讯,其网络传输速率和传输距离有着相关关系。如果在传输过程中传输距离超出允许值,却仍使用较大的传输速率,将会造成通讯不稳定,有时还会出现通讯中断的情况。所以,在满足数据刷新的前提下,使用较小的传输速率,可以保障通讯的安全和稳定性。(2)提高员工的网络安全意识,加强网络安全管理。如果想要保障系统网络的安全性和稳定性,需要加强技术与管理之间的融合力度。在网络安全管理过程中,相关工作人员加强网络安全管理是保障自动控制系统网络安全的前提。因此企业应建立完善的网络管理制度、网络操作规范标准和各种网络维护规章制度。除此之外,企业还应定期开展培训活动,大力宣传网络安全教育知识,使得企业上下详细了解木马和网络病毒的危害,提高防护安全意识。并向员工讲解如果出现病毒和木马侵入情况应怎样处理,同时还应对网络系统定期进行检查和维护,有效杜绝网络漏洞问题的发生,全面提升网络的安全和稳定性。(3)制定完善的操作制度,规范访问行为。制定完善的自动控制系统操作制度,对计算机病毒和木马进行预防,从而避免出现网络入侵的情况,确保企业网络的安全可靠性。根据系统网络,设置不同的访问权限,可以通过不同的访问权限访问不同的文件、资源等,从而在一定程度上可以保障网络资源的安全,有效避免非法使用网络资源和非法访问情况的出现。除此之外,企业还应规范员工网络操作方法和浏览网址,严禁企业员工浏览陌生和危险网站,这样可以有效避免病毒和木马的侵入。如果出现上述问题可以利用网络安全杀毒软件对恶意软件和网页进行合理的控制,从而提高自动化系统网络的安全和可靠性。(4)加强防火墙建设,提高网络安全系数。建立防火墙的主要目的是实现外部网与内部网之间的隔离,从而可以在网络边界中建立完善的通信实时监控系统,使得网络按照相关规章制度和标准进行安全访问,并可以根据网络的访问情况进行安全判断,在技术上为内部网络提供屏障,保障网络安全。(5)定期维护和更新计算机操作系统。在自动控制系统的安全问题中,计算机操作系统发挥着十分重要的作用。随着计算机技术的发展和进步,操作系统也快速进行着大版本的更新,微软的WindowsXP系统已经不提供官方维护服务,从而导致操作系统安全性大大降低。一部分铝电解厂的自动控制系统仍然运行在WindowsXP操作系统下,存在安全隐患。在自动控制软件兼容的情况下,可将WindowsXP系统升级为Windows7系统,并允许操作系统进行实时更新,从而保障操作系统的安全稳定性。
关键词:铝电解;电容器技术;技术发展;
随着社会现代化技术的迅速发展,电子技术也在不断的进步,电子正极的组装密度还有集成化程度也有了进一步的提升,因此同样的对于铝电解电容器也提出了更高的要求。铝电解电容器目前的发展方向是容量更大、体积更小、成本更低而且高频低阻抗。近些年来我国的铝电解电容器技术发展主要表现在片石化技术、高比熔点制造技术还有电解质固体化技术这三个方面,一下我们就来重点介绍一下这三种技术的进展情况。
一、铝电解电容器技术分析
1.片式化技术
片式化技术是我国铝电解电容器发展领域中的关键技术,在铝电解电容器技术的开发和研究中比较活跃。针对不同的片式化电子元件中进行技术开发,难度比较大的就是吕布电解电容器的片石化技术,但是跟其他的技术相比较来说,片式化铝电解电容器具有容量大、电容量温度比较稳定、价格低廉、适合表面安装等优点,目前片式化技术正在逐渐取代原有的传统铝电解电容器,被市场认可和使用。人们对于计算几何数码电子产品的需求量正在不断地增大,片式铝电解电容器逐渐成为了市场上最值得开发的产品项目之一,片式技g的发展空间也在逐渐上升。目前国外日本的片式换技术处于国际上的额高端水平,例如说三样产品、松下产品等都是用的是铝电解电容器片式技术,都属于他们国家的新的利润增长点。我国目前的铝电解电容器片式化技术相对比较落后,存在生产厂家较少、生产能力不足的问题。
2.电解质固体化技术
电解质固体化技术属于铝电解电容器技术发展的重要方向,固体电解质的有点事稳定性比较高、高频低阻抗特性比较好、寿命比较长、温度特性好,同时固体华电介质的工作范围比较广,买反向电压力的能力比较强,因此在铝电解电容器技术开发过程中,电解质固体化技术被认为是最能够帮助实现大幅度提升铝电解电容器性能的关键技术之一。目前的铝电解电容器普遍使用的是液体电解质,能够矮星修复AL203氧化膜介质,也容易在工作过程中导致液体电解质的铝电解电容器处于失效的状态。如果铝电解电容器发生失效现象,常见的问题是短路失效,该模式具有一定的随机性,所以回答至整个机组电性能的稳定性有所下降。目前日本已经开发出了新技术来利用高分子材料作为电解质,制作出了质量较高的固体电解材料,因此随着科学技术的不断发展和开发,电解质固体化技术也会被开发的越来越深入。
3.高比容电机的制造技术
在进一步提升铝电解电容器的电容量比率、缩小电容器的体积开发研究上,高比容电极属于关键技术,近些年来国内外对于高比容点至制造的研究方向主要是针对高比容、高效能化成工艺的开发工作,还有高比容电蚀工艺的开发以及低容量衰减率的工艺开发方向。由于中低压铝电解电容器使用的阳极箔纸理论的扩面倍率和实际中遇到的扩面倍率差别较大,所以工艺技术的提升空间也比较大,目前一部分国家都在使用电化学腐蚀的方式来利用纳米技术开发铝箔的扩面工程,但是目前的研究还需要进一步深入。
二、铝电解电容器技术的发展趋势
1.我国铝电解电容器技术跟国外技术的差距
目前来说我国跟国外发达国家的铝电解电解电容器技术相比较来说还存在一定的差距,其中主要表现在材料和零部件上还有市场方面,我国的铝电解电容器的使用零部件和材料的制造技术跟以前相比已经有了很大的进步,但是跟其他的发达国家相比来说还是存在很多问题,例如说稳定性比较差、一致性不够强并且其中的各项性能参数离散性较大等问题,导致我国的铝电解电容器技术和制造出来的产品档次一直无法提升。同时我国的大部分铝电解电容器生产企业主要是以显示器、电话、电子玩具、DVD、TV等中低档的电器为主,在不同的销售时间段都会存在较大的价格竞争,导致铝电解电容器技术行业的整体经济效益下滑。而汽车电子胚胎、通讯、IT、工业开关电源灯高档市场都被国外发达国家的制造企业所占据,这也是我国铝电解电容器制造行业发展过慢的重要原因。留白电解电容器行业受到了有关材料生产设备的支援,例如说铝箔的化成设备,都是电容器生产企业自行设计的,企业之间缺乏交流,很难达成电子产品的精度和集成的高要求。
2.加大产品开发力度
铝电解电容器的未来发展过程中,我国的铝电解电容器制造厂商需要根据自身的发展情况,加大对于新产品的研究和开发力度,争取能够在关键技术上取得更大的发展和突破。在家打新产品开发力度的同时,也要加强铝箔电解电容器制造过程的相关管理工作,确保电容器产品能够在制造过程中得到质量控制,可以先从产品质量这一基础性工作要求入手,在保证我国铝电解电容器产品质量的同时,减少我国跟其他发达国家铝电解电容器技术的差距。要在生产中不断地扩大配套高档市场的份额,提升我国留白电解电容器行业的经济效益和社会效益,为铝电解电容器技术的发展提供一个良好的社会环境。
3.零部件和材料生产企业要积极配合
我国相关企业要加强跟国外高端技术企业的合作力度,提升国内铝电解电容器零部件还有材料的技术要求和标准,通过自主开发来生产祝符合国际线及技术水平的零部件和材料,确保提升我国铝电解电容器产品的生产质量。通过提升零部件和材料的相关技术还能够有效降低生产成本,加强我国在铝电解电容器市场上的国际竞争力。
4.拓展国外市场
我国的铝电解电容器制造企业要利用我国劳动力较多并且具有一定制造经验的优势,大力发展国外市场,增加产品出口比例,让铝电解电容器制造行业能够在全球化的经济竞争和发展中不断壮大。
结语:
在全球经济不断发展的今天,铝电解电容器属于附加值比较强的电子产品,目前虽然我国的铝电解电容器总产量比较高,但是其中高端的产品使用的额零部件和材料主要还是依靠进口,这在一定程度上制约了我国铝电解电容器的发展。因此必须要提升我国铝电解电容器技术,加强关键技术的研究,缩小跟国外发达国家的技术差距。
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