Thermal gravimetric analysis of general-grade graphite, glassy, prebaked and pyrolytic carbons

• Autorzy: Magdziarz A.

Warianty tytułu

PL

Termograwimetryczna analiza elektrod węglowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An investigation of the thermal oxidation resistance of various carbon materials has been performed via thermal gravimetric analysis (TGA). Experiments were conducted for general grade graphite, glassy, prebaked and pyrolytic compact solid-body carbon samples. The loss of mass for each carbon sample was measured as a function of a temperature in the presence of several flowing gases. An isothermal heating was also performed for each carbon sample, at 560C, in flowing air. This work is beneficial for the novel FFC (Fray-Farthing-Chen) — Cambridge electro-reduction process, in which carbon materials are currently employed as anodes in a high temperature molten salt electrolytic cell. It is therefore desirable to establish the inertness and resistance of such materials in the presence of anodically active oxygen. Such information is advantageous as it may serve to minimise operating costs, increase cell efficiency, and ensure a lower contaminated cathodic product. The studies prove that glassy and pyrolytic carbons are the most resistance to oxidation. However, it is not recommended that any of the tested carbon-based materials should be used as anodes at temperatures in exceeding of 625C. This is due to a significant loss of mass attributed to high oxidation rates and the formation of carbon oxides (COx).

PL

Przedstawiono wyniki badań utleniania elektrod węglowych wykorzystując technikę analizy termicznej (TGA). Badano ubytek masy próbek w trakcie liniowego wzrostu temperatury, jak również podczas izotermicznego ogrzewania (560). Analizowane elektrody węglowe mają zastosowanie w procesach redukcji FFC (Fray-Farthing-Chen) — Cambridge. Spełniają role anod w wysokotemperaturowym procesie elektrolitycznym. Istotne jest aby takie elektrody wykazywały bierność i opór w obecności tlenu. Dobór odpowiednich elektrod pozwala zmniejszyć koszty operacyjne procesu i mniejsze zanieczyszczenie produktu katodowego. W niniejszej opracowaniu przedstawiono wybrane wyniki badań termograwimetrycznych i badań strukturalnych.

Słowa kluczowe

EN

carbons; thermal analysis (TGA); FFC-Cambridge process

PL

elektrody węglowe; analiza termiczna; redukcja FFC-Cambridge

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 3
• Strony: 471--474
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Magdziarz A.

• Faculty of Metals Engineering and Computer Science for Infustry, AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, Kraków

Bibliografia

• [1] G. Z. Chen, D. J. Fray, T. W. Farthing, Nature 407, 361 (2000).
• [2] G. Z. Chen, D. J. Fray, Molten Salt Forum 7, 159 (2000).
• [3] K. S. Mohandas, D. J. Fray, Trans Indian Inst. Met. 57, 584 (2004).
• [4] G. S. Brady, H. R. Clauber, Materials Handbook, McGraw-Hill 131 (1997).
• [5] C. W. Forsberg, P. F. Peterson, International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '04) 4152 5 (2004).
• [6] H. H. Uhlig, The Corrosion Handbook, John Wiley and Sons Inc, London 350-351 (1948).
• [7] R. O. Suzuki, K. Teranuma, K. Ono, Metallurgical and Materials Transactions B 34B, 293 (2003).
• [8] M. Inagaki, New Carbons: control and structure of functions, Elsevier, Oxford 6 (2000).
• [9] A. A. Peric-Grujic, O. M. Neskovic, M. V. Veljkovic, M. D. Lausevic, Z. D. Lausevic, J. Serb. Chem Soc 67, 761 (2002).
• [10] W. T. Choate, J. A. S. Green, U. S. Energy Reąuirements for Aluminum Production: Historical Perspective, Theoretical Limits and New Opportunities, Prepared under contract to: BCS Inc. Columbia MD 31 (2003).
• [11] E. M. Levin, C. R. Robbins, H. F McMurdie, Phase Diagrams for Ceramists, American Ceramic Soci-ety Inc Supplement 302 (1969).
• [12] L. L. Shreir, Corrosion 2 - Corrosion Control, Haynes Butterwoth, London (1976)