这本《预焙阳极的裂纹行为》是MarkUS W.Meier博士获得其瑞士联邦技术学院物理学博士学位的课题成果。全书论证了关于阳极裂纹的影响因素，即原材料质量、阳极生产工艺的连续性及电解槽工作状态。随着阳极抗热震阻力系数(TSR)和统计学模型(韦伯函数)更好地在陶瓷工业中的发展，确定材料破损的风险目前成为可能。本书展现的成果具有很高的科学和实践价值，这是一个理论与工业实际如何用优化的方法解决问题的极好例子，这一点对铝工业具有特殊的重要性。

1 铝电解用炭素阳极

 1．1 铝的生产

1．1．1 概述

1．1．2 拜耳法

1．1．3 霍尔·埃鲁特法

 1．2 阳极原材料

1．2．1 概述

1．2．2 骨料石油焦

1．2．3 煤沥青黏结剂

 1．3 阳极生产工艺

1．3．1 概述

1．3．2 阳极糊的生产

1．3．3 阳极糊成型

1．3．4 阳极焙烧

1．3．5 阳极组装

 1．4 铝的生产和阳极消耗

1．4．1 概述

1．4．2 阳极的电化学消耗

1．4．3 阳极的化学消耗

1．4．4 阳极的物理消耗

1．4．5 阳极总消耗

1．4．6 阳极消耗的财务分析

2 阳极特性描述

 2．1 取样与测试

 2．2 阳极的微观结构

2．2．1 微晶结构和光学结构的检测

2．2．2 孔隙度

 2．3 物理和化学性能

2．3．1 体积密度

2．3．2 比电阻

2．3．3 抗弯强度

2．3．4 抗压强度

2．3．5 静态弹性模量

2．3．6 动态弹性模量

2．3．7 断裂能

2．3．8 热膨胀

2．3．9 热传导性

2．3．1 0二甲苯密度

2．3．1 1气体渗透性

2．3．1 2CO2反应性

2．3．1 3空气反应性

 2．4 原材料质量对阳极性能的影响

2．4．1 焦炭用于实验室级规模电极的评价

2．4．2 混合优化实验

 2．5 阳极制造工艺参数对阳极性能的影响

2．5．1 中间实验电极工艺的优化

2．5．2 阳极配方和工艺参数的影响

2．5．3 最终焙烧温度的影响

2．5．4 优化参数的选择

3 断裂力学

 3．1 脆性固体的断裂行为基础

 3．2 动力学研究

3．2．1 缺陷的应力集中效应

3．2．2 Griffith的能量平衡研究

3．2．3 线性弹性行为：能量的释放速率

3．2．4 非线性弹性行为：线积分

3．2．5 非线性非弹性行为：不稳定性和R曲线

 3．3 应力强度研究

3．3．1 Irwin的分析方法

3．3．2 裂纹顶点开口移位

 3．4 增韧机理

3．4．1 裂纹偏离和弯曲

3．4．2 微裂纹

3．4．3 弥合裂纹

 3．5 断裂参数的实际测定

 3．6 断裂实验数据的统计解释

3．6．1 缺陷尺寸对材料强度的影响

3．6．2 Weibull分布函数的理论与应用

4 热冲击特性

 4．1 热应力的起因：热力学研究

 4．2 Kingery的热弹性模型

 4．3 Hasselman的动力学研究

 4．4 阳极的抗热震性

4．4．1 电解槽内阳极抗热震性基础

4．4．2 抗热震性指标的概念

4．4．3 阳极抗热震性因子TSR的物理推导

4．4．4 TSR的实际测定

5 阳极裂纹

 5．1 裂纹的构成类型

5．1．1 角裂纹

5．1．2 纵裂

5．1．3 横裂

5．1．4 热冲击的影响

 5．2 生阳极生产造成的裂纹

5．2．1 干骨料的制备与混捏

5．2．2 成型

5．2．3 冷却

 5．3 由焙烧工艺造成的裂纹

5．3．1 阶段1：应力的释放

5．3．2 阶段2：沥青脱挥发作用

5．3．3 焙烧终温

 5．4 因导杆和钢梁设计导致的裂纹

5．4．1 阳极的几何形状

5．4．2 组装的参数

5．4．3 钢梁的热膨胀

 5．5 由热冲击导致的裂纹

5．5．1 电解质与阳极之间的温度差

5．5．2 由于磁效应和对流效应引起铝液和电解液的运动

5．5．3 浸入深度和阳极的尺寸

6 结论与展望

 6．1 主要研究目的

 6．2 未来发展趋势

 6．3 改善阳极抗热震性的方法

附录

 附录1 计算

附录1．1 在钢爪上的弯曲应力

附录1．2 钢爪孔周围的张应力

附录1．3 钢爪孔之间的张应力

附录1．4 影响抗热震性的因素

 附录2 在全世界范围内对热震性研究的结果

附录2．1 冶炼厂A：1号样和2号样

附录2．2 冶炼厂B：3号样和4号样

附录2．3 冶炼厂C：5号样和6号样

附录2．4 冶炼厂D：7号样

附录2．5 冶炼厂E：8号样

附录2．6 冶炼厂F：9号样

附录2．7 冶炼厂G：10号样

附录2．8 冶炼厂H

附录2．9 数据表

参考文献