NiFe2O4惰性阳极的制备及其电解腐蚀机理

以Fe2O3和NiO为主要原料,添加2%(按质量计)MnO2,采用固相烧结工艺制备了NiFe2O4惰性阳极.用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的组成和微观结构进行了研究,测量了样品在冰晶石熔盐中不同电流密度下的电解腐蚀速率,并对其腐蚀机理作了初步探讨.结果表明:惰性阳极由NiO和NiFe2O4尖晶石两相组成,MnO2作为固溶体在尖晶石晶界处富集.电解腐蚀呈现出物理化学溶解过程,熔盐对试样的电解腐蚀首先要在晶界处发生反应生成更稳定的FeAl2O4相,而FeAl2O4相结构致密,冰晶石熔盐通过该相向NiFe2O4尖晶石晶粒内扩散速度减慢,从而降低了腐蚀速率.     

NiFe2O4/Ag惰性阳极的熔盐腐蚀性能

以Fe2O3,NiO和Ag粉为主要原料,采用固相烧结工艺制备了NiFe2O4/Ag惰性阳极.采用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的组成和微观结构进行了研究,并测量了样品抗热震性、抗折强度、在冰晶石熔盐中的静态热腐蚀以及电解腐蚀速率,对其腐蚀过程作了初步探讨.结果表明:惰性阳极由NiO,NiFe2O4尖晶石和Ag三相组成.随着金属Ag含量的增多,惰性阳极样品在冰晶石熔盐中的静态热腐蚀速率增加,由于抗热震性和抗折强度有了大幅提高,电解腐蚀速率降低.静态热腐蚀和电解腐蚀呈现出物理化学溶解过程,而且由于金属银对晶界的强化作用,电解腐蚀由晶粒开始.     

SiCw增强NiFe2O4基惰性阳极材料的力学性能

为改善铝电解惰性阳极用NiFe2O4尖晶石材料存在的不足,采用固态合成法制备了SiCw/NiFe2O4复合材料. 研究了SiCw添加量对体积密度、气孔率、冲击韧性、热震性等力学性能的影响,并与纯NiFe2O4尖晶石对比,利用扫描电子显微镜观察显微组织,分析了其性能差异的原因. 实验结果表明,添加SiCw可以显著改善NiFe2O4尖晶石的力学性能,含2% SiCw的试样冲击韧性比尖晶石提高了近65%;添加量为3%时抗弯强度比NiFe2O4尖晶石基体强度提高了近42%,经一次热震后强度保持率可提高15%,综合考虑SiCw添加量以3%为宜.     

V2O5对镍铁尖晶石烧结机理及性能的影响

为了提高镍铁尖晶石的性能,以NiO,Fe2O3和微量V2O5为原料,采用粉末冶金法制备了含有过量15%(以质量计,下同)NiO,掺杂V2O5的镍铁尖晶石惰性阳极。原料经混合、成型后,于1200℃烧结6h。研究了添加V2O5的NiFezot尖晶石样品的烧结机理、导电性、腐蚀性。结果表明：添加V2O5后样品的烧结为液相烧结;添加剂V2O5提高了惰性阳极样品的密度;尤为重要的是,添加V2O5后样品在冰晶石融盐中的抗腐蚀性明显改善。腐蚀10h后,添加1．5％V2O5的样品基本完好,腐蚀率降为无添加剂样品的1／80。但是添加1．5％V2O5后,样品的电导率有一定的降低。     

阳极电解除油引起的零件腐蚀

我厂电镀的各种零件基本上都须经过电解除油,多年来,该工序控制稳定,生产正常。但在1992年9月份,镀锌零件电解除油突然出现零件与夹具腐蚀现象,现将这一故障的处理方法及问题分析作一介绍,仅供参考。 1 故障的发生 1992年9月,我厂电镀车间电镀一批摩托车起动轴,材料是45～#钢,表面粗糙度是:R_a=0.8μm,镀锌后光洁表面出现了较为严重的斑点腐蚀。工艺员根据故障外观现象进行了分析判断,首先怀疑是否酸洗时间过长或者酸洗溶液过     

ZrO2(f)-NiFe2O4惰性阳极在冰晶石熔盐中的腐蚀行为

以NiO和Fe2O3为原料,采用固相烧结法合成了NiFe2O4尖晶石,通过添加ZrO2纤维[ZrO2(f)]制备了ZrO2(f)-NiFe2O4惰性阳极材料. 采用失重法测量了阳极试样在冰晶石熔盐中的静态热腐蚀率和电解腐蚀率,并对腐蚀机理进行了探讨. 结果表明,ZrO2(f)添加量由0增加至4%(w)时,阳极试样的气孔率从4.9%上升到5.8%,导致其静态热腐蚀率由3.8 mg/(cm2×h)增大到4.3 mg/(cm2×h);在电场作用下,氧化物在冰晶石熔盐中的溶解反应受到抑制,含3%(w) ZrO2(f)阳极试样的电解腐蚀率为2.2 mg/(cm2×h),远小于其静态腐蚀率,腐蚀均为物理化学溶解过程;高温下ZrO2(f)在冰晶石熔盐中稳定性良好,可作为铝电解NiFe2O4基惰性阳极的强韧化材料.     

MnO2添加剂对镍铁尖晶石基惰性阳极耐腐蚀性的影响

以氧化物NiO和Fe2O3为原料,添加氧化物MnO2,采用高温固相烧结法制备了NiFe2O4基惰性阳极材料,采用失重法测量了阳极试样的静态热腐蚀速率,并对其腐蚀机理进行了初步探讨. 实验结果表明,添加2%(ω) MnO2粉末的惰性阳极试样的静态热腐蚀速率最低. 由于掺杂的MnO2在晶界处富集,熔盐对晶粒的腐蚀首先在晶界处发生反应生成Mn2AlO4相,而Mn2AlO4相结构致密,冰晶石熔盐通过该相向NiFe2O4尖晶石晶粒内扩散速度减慢,从而降低了腐蚀速率.     

铝电解用NiFe2O4-Cu金属陶瓷阳极的初步研究

采用粉末冶金技术制备了NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极,并对其导电性能和腐蚀行为进行了初步研究.研究发现,金属Cu与NiFe2O4陶瓷润湿性差,难以实现致密化,在升温过程中,过低的表观密度能导致金属铜氧化,降低导电性能.在电解过程中,金属铜的耐蚀性好,但存在聚结现象,可能会导致电流分布不均匀,同时陶瓷基体发生非协同溶解.     

镍铁尖晶石基金属陶瓷惰性阳极的电解腐蚀行为

采用粉末冶金法制备了10%Ag-NiFe2O4/NiO金属陶瓷惰性阳极,阳极为圆柱形,直径50 mm,高15 mm. 在960℃下进行电流密度为0.8 A/cm2的铝电解实验,电解时间为10 h. 研究了阳极在Na3AlF6-5%CaF2-5%Al2O3熔体中的腐蚀行为. 电解后的阳极外观尺寸略有变化,但没有发生阳极肿胀及阳极表面起层、剥离的现象,表现出较好的耐腐蚀性. 计算得到阳极腐蚀率为1.5′10-4 g/(cm2·h),折算为13 mm/a. 电解所得铝的纯度在92%~93%之间. 对腐蚀后阳极的表面分析发现,陶瓷相中Ni和Fe组元并不以化学计量数溶解,陶瓷组元的Fe2O3比NiO优先溶解进入电解质. 正对阴极的阳极表面和背对阴极的阳极表面氧元素的含量不同,前者中氧元素多于后者,说明在阳极正对阴极的表面发生析氧反应更剧烈一些,一部分新生态的氧与阳极表面的金属发生氧化反应生成Ag3O4. 对腐蚀后阳极断面进行分析发现,电解质渗透进入阳极内部,与陶瓷基体离解产生的Fe2O3发生反应,生成FeF3沉积在阳极的空隙中.     

添加剂对金属陶瓷惰性阳极电解腐蚀的影响

采用粉末冶金法制备了无添加剂和添加V2O5的Ag-NiFe2O4/NiO金属陶瓷惰性阳极.铝电解试验在960 ℃进行,电流密度为0.5 A/cm2,电解时间为8 h,研究了无添加剂和添加2.0%(质量分数,下同)V2O5的Ag-NiFe2O4/NiO样品在Na3AlF6-5?F2-5%Al2O3熔体中的腐蚀行为.研究表明:无添加剂的样品有较明显的腐蚀迹象,而添加2.0%V2O5的样品腐蚀后尺寸略有变化,表现出很好的耐腐蚀性.对腐蚀后样品的表面进行扫描电镜/能量色散X射线分析发现:在添加剂V2O5的作用下,Fe2O3在冰晶石中的溶解速率减小,从而抑制了陶瓷基体的溶解.另外,无添加剂样品表面各元素分布不均匀,说明无添加剂的样品在电解过程中发生选择性腐蚀,晶界等薄弱部位先被腐蚀.而添加了2.0%V2O5的样品中各元素分布均匀,说明V2O5增强了晶界的稳定性,提高了材料抗电解质的腐蚀能力.     

铝用炭阳极消耗的机理和影响因素

综述了铝用炭阳极消耗机理，影响炭阳极消耗的因素和降低阳极净消耗提高铝厂经济效益的途径和方法。     

铝电解用梯度网状惰性Ag/NiFe_2O_4阳极的制备及性能

为了提高铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料的综合性能,制备了圆柱形梯度网状结构的Ag/NiFe2O4阳极材料。采用叠层法实现梯度结构,从芯部到外部金属Ag含量依次减少,最外层为纯陶瓷NiFe2O4;采用原料粒度级配实现金属陶瓷层中金属相的网状分布。结果发现:对于一定规格的样品,通过设计合适的层数、各层的成分和粒度级配可成功制得梯度网状结构的阳极。对芯部含30%(质量分数)Ag的样品进行导电性、抗腐蚀性的测试发现,梯度网状结构阳极的导电性优于含等量金属Ag的均匀结构阳极。阳极最外层为纯陶瓷,表现出很好的抗腐蚀性。梯度网状结构将梯度结构的优点和网状结构的优点相结合,能够有效提高阳极材料的综合性能。     

炼铝用炭阳极中添加剂和杂质的研究进展

对近年来国内外有关铝用炭阳极的研究做了评述，着重介绍了添加剂的种类，添加方式以及添加剂对阳极过电压和炭耗的影响，此外对炭阳极本身夹带的杂质种类，存在形态，除去方法及其对贵阳极性能的影响也做了详细的分析和说明。     

降低铝用炭阳极净消耗对铝电解参数影响的理论与实践

介绍炭阳极消耗理论、降低炭阳极净消耗会提高铝电解电流效率、降低电耗和增加铝产量，这些理论和研究结果有利于提高铝厂经济效益。     

电化学溶解镁阳极制备纳米MgO粉体

该文以"牺牲"阳极溶解法在0.04mol／L(Bu4N)Br的乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,电流强度控制在0.2A,电解镁片6h,制得纳米氧化物粉体MgO的前驱体Mg(OEt)2-x(acac)xo控制pH=8.0左右,将含有前驱体的电解液直接水解。水解产物经洗涤、干燥后于500℃煅烧2h,制得纳米MgOg粉体。采用红外(IR)、差热-热重分析(TG-DTA)、X-射线衍射(XRD)、电子透射技术(TEM)等手段对前驱体和纳米MgO进行了表征。结果表明:制备得到的纳米粉体呈单分散结构,平均粒径在12nm左右。用此种方法比较容易制得所需产物,是一种合成纳米氧化物的很有前途的方法。     

含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备及其抗侵蚀性

以白云石和工业Al2O3为原料,采用烧结法制备了含镁铝尖晶石的铝酸盐新型水泥,利用X射线衍射检测了合成产物的物相组成,采用扫描电子显微镜观察了新型铝酸盐水泥中各物相的形貌和能谱分析了成分分布,测量了这种铝酸盐水泥的凝结时间、耐火度以及其所结合的高铝矾土制成的耐火浇注料的早期强度.选择静态坩埚法进行抗渣性实验,对比了新型铝酸盐水泥和纯铝酸钙水泥结合刚玉浇注料的抗渣性差异.结果表明:这种水泥的物相组成为镁铝尖晶石、一铝酸钙和二铝酸钙;物相分布较为均匀.与纯铝酸钙水泥比较,凝结时间正常,新型铝酸盐水泥结合刚玉浇注料与纯铝酸钙水泥结合刚玉浇注料的抗弯强度相当,耐火度较高和抗侵蚀性较好,其原因在于水泥中存在镁铝尖晶石相,而镁铝尖晶石有较高的熔点和抗熔渣侵蚀能力.