胞狀結(jié)構(gòu)NiFe-,2-O-,4--Ni金屬陶瓷惰性陽極的制備及性能研究.pdf

1、研究開發(fā)惰性陽極和可潤濕性陰極材料對實現(xiàn)鋁電解工業(yè)的節(jié)能、降耗、增效及清潔生產(chǎn)具有重要意義，是鋁工業(yè)發(fā)達國家競相研究的前沿課題。本文采用共擠壓成形工藝，研究具有微觀胞狀結(jié)構(gòu)的NiFe<,2>O<,4>／Ni惰性陽極的制備技術(shù)，以提高材料的力學和導電性能。 首先研究了增塑劑對共擠壓成形及燒結(jié)體缺陷的影響，結(jié)果表明：所選擇增塑劑可以使兩種擠壓物料具有相互匹配的流變性能，適當調(diào)整其含量能保證共擠壓坯體的成功擠出；擠壓過程中的多種影響因

2、素可由共擠壓的擠壓應力得到體現(xiàn)，在20—25MPa范圍內(nèi)順利擠出的棒材，致密化后能保持良好的微觀結(jié)構(gòu)，滿足試驗要求。 其次研究了金屬含量，擠壓道次，微觀結(jié)構(gòu)等對胞狀結(jié)構(gòu)金屬陶瓷的致密化及力學性能的影響，討論了胞狀結(jié)構(gòu)增韌補強的機理。實驗表明：在相同的包覆形式下，胞狀結(jié)構(gòu)金屬陶瓷的致密度隨著富Ni區(qū)金屬含量的增大而下降；隨著擠壓道次的增多，胞狀結(jié)構(gòu)金屬陶瓷相對密度呈先上升后下降的趨勢，在第三道次附近出現(xiàn)波峰。材料的抗彎強度受致密度

3、影響較大，同時還與胞壁和芯部材料的抗彎強度有關(guān)。無論在橫截面還是在側(cè)面，胞狀結(jié)構(gòu)金屬陶瓷均能有效地阻礙裂紋的擴張，提高材料的斷裂韌性，其中在縱向上的斷裂韌性最好，比橫截面上的約高21％，比相同金屬含量均勻體約高89％。 最后研究了金屬陶瓷的導電機制，以及金屬含量，孔隙度，胞狀結(jié)構(gòu)等對材料導電性能的影響，結(jié)果表明：金屬陶瓷的導電性能與金屬含量，孔隙度，金屬在陶瓷基體中的彌散程度等因素有關(guān)，而胞狀結(jié)構(gòu)金屬陶瓷的電導率還受芯部和胞壁金