溶液均相共沉淀法制備鎳鐵尖晶石前軀體研究.pdf

1、傳統(tǒng)霍爾—埃魯鋁電解法由于采用消耗式炭素陽極而存在能耗高、炭耗大、成本高和環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。因惰性陽極能夠克服以上問題而成為鋁業(yè)界的關(guān)注焦點(diǎn)。鎳鐵尖晶石陶瓷基惰性陽極具有高溫化學(xué)穩(wěn)定性好、抗熔鹽腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為鋁電解研究的重點(diǎn)。但是由于鎳鐵尖晶石陶瓷基惰性陽極材料脆性大，抗熱震性低，不能滿足鋁電解工藝的要求，因此至今不能在鋁電解工業(yè)中應(yīng)用?？紤]到傳統(tǒng)上合成尖晶石其母體原料的制備方法是固相反應(yīng)—機(jī)械粉碎法，這種方法的缺點(diǎn)是純度不能

2、保證而且顆粒的細(xì)度有限，基于制備方法的不同對(duì)材料的性能有著極大的影響，本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上對(duì)溶液均相共沉淀法制備鎳鐵尖晶石前軀體進(jìn)行了研究。
　　本文采用溶液均相共沉淀法制備鎳鐵尖晶石粉體。以Fe(NO3)3和Ni(NO3)2的均相混合溶液為反應(yīng)物，滴加沉淀劑，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)。對(duì)得到的沉淀產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、過濾、干燥、研磨、壓制、燒結(jié)等過程從而得到鎳鐵尖晶石惰性陽極。選擇氫氧化鈉和無水碳酸鈉作為沉淀劑的考察對(duì)象，分別對(duì)制得的沉淀進(jìn)行

3、粒度分布、差熱分析及燒結(jié)后的物相檢測(cè)的分析，以確定本實(shí)驗(yàn)所用沉淀劑。通過正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析，確定了在共沉淀過程中影響共沉淀顆粒粒度的影響因素的主次順序依次為反應(yīng)溫度、攪拌速度、沉淀劑濃度、金屬離子濃度。并通過反應(yīng)溫度和沉淀劑濃度對(duì)產(chǎn)率的影響試驗(yàn)，最終得到共沉淀反應(yīng)沉淀的最佳條件范圍是金屬離子濃度為1.0mol/L，沉淀劑濃度為0.5mol/L，攪拌速度為0.5kr/min，反應(yīng)溫度為50℃。
　　采用兩步燒結(jié)法制備NiFe2O

4、4惰性陽極基陶瓷基料:先對(duì)共沉淀反應(yīng)干燥后的恒重產(chǎn)物進(jìn)行破碎篩分，在1000℃，6h的條件下對(duì)粉末進(jìn)行預(yù)燒結(jié)。然后進(jìn)行壓制成型，于1100℃、1200℃、1300℃分別二次燒結(jié)4h制得惰性陽極基陶瓷基料。對(duì)得到的試樣分別進(jìn)行體積密度與氣孔率、抗彎強(qiáng)度的測(cè)試，并與相同條件下高溫固相合成法得到的試樣進(jìn)行比較。通過體積密度與氣孔率、抗彎強(qiáng)度的測(cè)試所得到的數(shù)據(jù)以及斷面的掃描電鏡圖片，證明了采用溶液均相共沉淀法得到的鎳鐵尖晶石前軀體粉末具有純度高