帶有柔性過渡層的Ni-Al尖晶石惰性陽極涂層研究.pdf

1、在鋁電解業(yè)，惰性陽極具有環(huán)保的優(yōu)勢，顯示出良好的應(yīng)用前景。采用惰性陽極代替炭素活性陽極已成為對傳統(tǒng)鋁電解工藝改進(jìn)的主流方向。本研究依據(jù)鋁電解工藝對惰性陽極的基本要求，采用抗熔融冰晶石腐蝕能力強(qiáng)，導(dǎo)電性良好的Ni/Al2O4作為惰性陽極涂層的原料；采用泡沫鎳作為涂層與不銹鋼基體的過渡層，以釋放制備和工作過程中由于熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
　　本文對Ni/Al2O4尖晶石燒結(jié)工藝進(jìn)行了研究，并制備了噴涂用Ni/Al2O4尖晶石

2、陶瓷粉料；采用釬焊方法在金屬板表面制備了泡沫鎳柔性過渡層，以柔性過渡層為基體，采用離子噴涂工藝制備了Ni/Al2O4尖晶石涂層。借助SEM、XRD及EDS等分析手段表征了涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)、物相組成以及界面結(jié)合狀態(tài)，研究了涂層的熱穩(wěn)定性能、高溫導(dǎo)電性能、抗熱震性能及電解鋁條件下的耐腐蝕性能，探討了柔性連接層的作用機(jī)理、耐腐蝕機(jī)理及工程應(yīng)用的可能性。
　　通過分析燒結(jié)溫度等因素對合成尖晶石成分的影響，確定了NiO和Al2O3混合粉料

3、比例及燒結(jié)制度，所制備的粉料適合用作等離子噴涂的原料；研究發(fā)現(xiàn)，等離子噴涂制備Ni/Al2O4尖晶石涂層后，復(fù)合氧化物中的微量Al2O3溶入尖晶石結(jié)構(gòu)形成尖晶石固溶體，導(dǎo)致涂層表面的NiO含量增加；確定了在泡沫鎳柔性過渡層表面制備NiAl2O4尖晶石的等離子噴涂工藝制度，涂層表面與截面有少許孔隙和微裂紋，涂層、過渡層與電極基體之間各層結(jié)構(gòu)界面結(jié)合良好；鎳鋁尖晶石涂層在電解槽使用溫度區(qū)間(室溫到1050℃)，在空氣中不發(fā)生顯著的物理化學(xué)變