Research on the Electrical Conductivity of Fluoride Electrolytes NaF-AlF3 in Liquid and Solid State

• Autorzy: Palimąka P. , Pietrzyk S.

Warianty tytułu

PL

Badania przewodnictwa elektrycznego elektrolitów fluorkowych NaF-AlF3 w fazie ciekłej oraz w stanie stałym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of the present work was to perform measurement of the conductivity of cryolite (Na3AlF6) and its mixtures with aluminium fluoride (AlF3) in a wide range of temperature (580-1300 K), including the liquid and solid phase. Temperature dependencies of the conductivity of the liquid and solid cryolite and its mixtures with AlF3 (4, 8 and 12 wt % AlF3) were determined by an A.C. two-electrodes technique. The simultaneous measurements of conductivity and temperature were made in 1min steps during heating and cooling of the sample with rate 0,5 Kmin-1. It was confirmed, that the addition of AlF3 to liquid cryolite decreases of its electrical conductivity and liquidus temperature. Whereas in solid state the influence of aluminium fluoride on conductivity is inverse. It is probably due to creation of chiolite (Na5Al3F14) during the peritectic transition in 1013 K, which is stable up to room temperature.

PL

Głównym celem pracy było wykonanie pomiarów przewodnictwa elektrycznego kriolitu (Na3AlF6) i jego mieszanin z fluorkiem glinowym (AlF3) w szerokim zakresie temperatur (580-1300 K), obejmującym fazę ciekłą i stałą. Temperaturowe zależności przewodnictwa ciekłego i stałego kriolitu oraz jego mieszanin z AlF3 (4, 8 i 12 % mas.AlF3) określono dwuelektrodowa technika zmiennopradowa. Jednoczesne pomiary przewodnictwa i temperatury wykonywano w 1 minutowych odstępach czasu podczas cykli ogrzewania i chłodzenia z szybkością 0,5 Kmin-1. Na podstawie uzyskanych wyników potwierdzono, iż dodatek AlF3 do ciekłego kriolitu obniża jego przewodnictwo elektryczne oraz temperature likwidusu. Natomiast w stanie stałym wpływ fluorku glinowego jest odwrotny. Jest to prawdopodobnie spowodowane tworzeniem się chiolitu (Na5Al3F14) w trakcie przemiany perytektycznej w temperaturze 1013 K, związku stabilnego aż do temperatury pokojowej.

Słowa kluczowe

EN

aluminium; electrical conductivity; fluoride electrolytes; side ledge

PL

aluminium; przewodnictwo elektryczne; elektrolity fluorkowe

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 2
• Strony: 533--538
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Palimąka P.

autor

Pietrzyk S.

• FACULTY OF NON-FERROUS METALS, AGH – UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKÓW, 30 MICKIEWICZA AV., POLAND

Bibliografia

• [1] J. J. Chen, B. J. Welch, Light Metals, 309-316 (1997).
• [2] W. Haupin, Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, 28-34 (1991).
• [3] R. Obłakowski, S. Pietrzyk, J. Thonstad, G.M. Haarberg, 1st Conference on Ionic Liquids and Solid Electrolytes, Szklarska Poreba (1997).
• [4] S. Pietrzyk, R. Obłakowski, TMS-AIME, 1083-1089 (2002).
• [5] S. Schiefelbein, N. Fried, K. Rhoads, D. Sadoway, Review of scientific instruments 69 (9), 3308-3313 (1998).
• [6] D. Spearing, J. F. Stebbins, I. Farnan, Physics and Chemistry of Minerals 21, 373-3861 (1994).
• [7] M. Bruno, O. Herstad, J. L. Ho lm, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 56, 51-57 (1999).
• [8] J. Thonstad, P. Fellner, G. M. Haarberg, J. Hıves, H. Kvande, A. Sterten, Aluminium Electrolysis. Fundamentals of the Hall-H´eroult Process. 3rd Edition, Aluminium Verlag, Dusseldorf (2001).
• [9] H. Yang, S. Ghose, D. M. Hatch, Physics and Chemistry of Minerals 19, 528-544 (1993).