鋁電解TiB-,2-基惰性陰極涂層的制備與性能測(cè)試.pdf

1、由于具有良好的導(dǎo)電性、與鋁液濕潤(rùn)等優(yōu)點(diǎn)，TiB2材料非常適合做鋁電解過程中的陰極，使用這種惰性陰極材料可以明顯縮短極距，減少槽電壓和能量消耗。但由于制作工藝和成本的原因，純TiB2實(shí)體陰極的使用受到了限制，人們把目光轉(zhuǎn)向碳基TiB2涂層陰極材料。 本文采用三種不同的方法制備了TiB2涂層：電沉積法、刷涂法和熱壓法。通過三種試樣的制備過程，發(fā)現(xiàn)刷涂法使用的原料便宜，制備工藝簡(jiǎn)單，比較適宜制備大型試樣；電沉積法和熱壓法原料較貴，工藝

2、相對(duì)復(fù)雜，都只適合制備小試樣，而且電沉積法試樣質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)原料、工藝參數(shù)的選擇也有很大的關(guān)系。 通過對(duì)三種方法制備試樣的性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)CCD=0.4A·cm-2～0.6A·cm-2時(shí)，電沉積涂層表面光滑，有金屬光澤，與基體的連接性好(CCD=0.6A·cm-2)；而刷涂涂層隨著配方中TiB2含量的增加，表面分布越來越均勻，但與基體的連接性一般；熱壓涂層表面光滑，與基體連接性好，C和TiB2互相鑲嵌，形成了高的連接強(qiáng)度。電沉積涂層

3、厚度約為100～200μm，刷涂涂層和熱壓涂層厚度與計(jì)算值接近。與電沉積涂層和熱壓涂層相比，刷涂涂層的抗腐蝕能力較差。同時(shí)還測(cè)得一熱壓涂層的表觀密度為4.29g·cm-3，開口孔隙率為5.79％，維氏硬度值為1494.6kg·mm-2，涂層的抗彎強(qiáng)度為313.96MPa。涂層的濕潤(rùn)性實(shí)驗(yàn)表明，電沉積涂層與鋁液的濕潤(rùn)性很好，濕潤(rùn)角幾乎為0°，刷涂涂層中TiB2含量在30％～45％時(shí)，濕潤(rùn)角在100°左右，比碳與鋁珠的濕潤(rùn)角132°小很多，