氧化物摻雜NiFe2O4基金屬陶瓷惰性陽極的制備及性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)Hall-Héroult鋁電解槽由于采用消耗式炭素陽極而在能耗，炭耗，成本和環(huán)境污染等方面存在著不同程度的問題。因惰性陽極能夠較好的克服以上問題而成為鋁業(yè)界的研究重點和熱點。研究者們進行了大量的研究和嘗試力圖尋求符合鋁電解工業(yè)應(yīng)用的惰性陽極材料。
　　由于氧化物陶瓷陽極導電性能不佳，金屬合金陽極難以動態(tài)控制其鈍化膜厚度，而金屬陶瓷復(fù)合材料兼?zhèn)溆刑沾傻膹娍垢g性和金屬的良好導電性能，因此本文選擇鎳鐵尖晶石基金屬陶瓷材料作為鋁電解

2、惰性陽極的研究對象。
　　本文對添加金屬Cu-Ni后的材料燒結(jié)溫度和氣氛進行了理論計算，按照計算獲得的燒結(jié)工藝進行實驗，使用差熱分析，XRD掃描以及EDS能譜等分析手段分析燒結(jié)試樣，確定燒結(jié)工藝的可行性。并進一步通過和基體燒結(jié)的實驗對比，獲得最優(yōu)燒結(jié)工藝。
　　在合成NiFe2O4尖晶石基金屬陶瓷(NiO過量18％)的過程中，首次向一次燒結(jié)后的基體材料中引入了添加劑MnO2、V2O5和ZrO2。研究了各種添加劑對燒結(jié)及NiF

3、e2O4尖晶石基金屬陶瓷性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)三種添加劑對材料性能增強都起到了一定作用。添加MnO2后材料的綜合性能良好，致密度增加，電導率提高，抗腐蝕性增強并且抗彎強度也得到很好改善，在添加量最優(yōu)時，抗彎強度比無添加劑試樣增強了53％，導電率增強15％，腐蝕率也降低到無添加劑試樣的36.6％; V2O5加入后，樣品的抗彎強度和致密度較無添加劑試樣雖然有所下降，但是導電率明顯上升，腐蝕率也下降了很多，在效果最好的添加量范圍內(nèi)導