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钕广泛应用于永磁材料、储氢材料、激光材料、高级合金等方面,在高新材料领域占有非常重要的地位。目前金属钕主要通过NdF3-LiF-Nd2O3熔盐体系电解制备,电解槽采用上挂式阴阳极、敞口,槽电压高,电能效率低,能耗大。而下阴极结构电解槽阳极自下而上消耗,可以采用大尺寸阳极以降低炭块的毛耗率,可随时升降阳极以控制极距在最佳范围内,且可在低槽压下操作,易于实现自动控制,节能前景好,但该槽型易发生阳极效应。本文以石油焦为骨料、沥青为粘结剂、Nd2O3粉末为添加剂制备炭素阳极,研究Nd203添加量对炭素阳极的电阻率、真密度、空气氧化活性、阳极与NdF3-LiF-Nd203熔盐的润湿性等物化性质和阳极临界电流密度、阳极气体逸出行为等的影响规律。研究结果显示,炭素阳极的电阻率、灰分和空气氧化活性均随氧化钕添加量的增大而增大,体积密度和真密度略有波动,电解质对炭素阳极的润湿性随阳极中氧化钕含量的增大而明显改善。温度升高,电解质对炭素阳极的润湿性变好。与不含氧化钕的阳极相比,含2.5%氧化钕的阳极的电阻率增大了9.87%；含氧化钕2.5%的阳极在氧化钕浓度为3%的电解质中润湿角最小,为91.9°。炭素阳极的临界电流密度随氧化钕添加量的增大而提高。当熔盐组成为NdF3(wt83.3%)-LiF(wt14.7%)-Nd2O3(2%)时,不含氧化钕阳极的临界电流密度为1.92A.cm-2,含2%氧化钕阳极的临界电流密度为8.4A·cm-2,提高了3倍以上。温度升高有利于炭素阳极临界电流密度的提高。添加氧化钕有利于降低阳极过电压；与不含氧化钕的试样相比,当氧化钕含量为2%时,阳极试样的过电压降低100mV以上。电压波动测试表明,炭素阳极中添加氧化钕后,电压波动高频部分明显增加,利于气泡释放,气膜过电压降低。在一定范围内,高电流密度有利于阳极气泡逸出。炭阳极中添加适量氧化钕,除电阻率略有增加外,其它物化性能均基本符合行业标准,电解质对炭阳极的润湿性明显改善,临界电流密度显著提高,阳极气泡易于释放,对降低阳极效应系数,降低能耗具有非常重要的意义。