五氧化二钒对铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极导电行为的影响

以NiO,Fe2O3,Ag粉和微量V2O5为原料,用粉末冶金法制备掺杂V2O5的镍铁尖晶石金属陶瓷惰性阳极,研究V2O5对惰性阳极材料微观形貌和电导率的影响.结果表明:添加V2O5后,V2O5与Fe2O3和NiO形成低熔点的化合物Ni2FeVO6,该物质在烧结过程中呈液相.液相的出现使金属银在陶瓷相中呈细长的线状分布.能谱分析发现:金属相中含有陶瓷相的组成,说明金属相与陶瓷相间的润湿性有所改善.同时,样品的电导率显著提高.当添加2.0%(以质量计)V2O5时,样品的电导率约为无添加剂的Ag/NiFe2O4金属陶瓷样品的7倍,这主要是因为V2O5在烧结过程中形成液相,改善金属相与陶瓷相间的界面相容性,从而改变金属相在陶瓷相中的分布状况.掺杂后,样品的电导率在450～650 ℃之间发生突变,呈现急剧上升,这可能是由于添加剂诱发NiFe2O4的磁性发生变化,从而导致电导率发生突变.     

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.     

电解质对铝电解用阳极润湿性的研究

测试了熔融状态下三种不同组分的电解质对碳阳极和自制的镍铁尖晶石基金属陶瓷惰性阳极的润湿性.实验结果表明,电解质对惰性阳极的润湿性明显好于对碳阳极的润湿性,不同电解质成分对阳极的润湿角有一定影响.工业冰晶石中加入Al2O3能够改善电解质对阳极的润湿性,添加剂CaF2对提高电解质对惰性阳极的润湿性基本没有贡献.     

Al-Al2O3金属陶瓷的抗热震性研究

采用显微分析方法,利用扫描电子显微镜,研究了含Al40wt%的Al-Al2O3金属陶瓷的致密度、抗弯强度以及弹性模量与热冲击（thermal shock）之间的关系;结合金属陶瓷的内部组织结构随热冲击次数的演化对其抗热震性能的变化进行了阐释。研究结果表明：金属陶瓷表面具有较好的抗热震性。抗弯强度从最初的42.56MPa降至5次时的16.81MPa,然后逐渐增加至25次时的44.58MPa,而后又逐渐减小至35次时的29.95MPa。弹性模量从1.34GPa增加到5次时的2.38GPa,后逐渐减小至30次时的1.07GPa,而后又增加至35次时的1.24GPa。     

原料粒度组成对铝电解惰性阳极性能的影响

为了改善金属相在金属陶瓷惰性阳极中的分布以改善阳极材料的性能,对国内外通常采用的镍铁尖晶石粉末制备惰性阳极的工艺进行了改进,原料不是完全采用细粉,而是采用粒度级配,大小不同的颗粒配合起来使用.研究发现,采用粒度级配制得的试样性能比不采用粒度级配制得的试样性能要好.尤其重要的是对于一定规格的试样采用合适的粒度级配,金属相Ag在陶瓷基体中分布呈明显的网状分布,金属相分布状态的优化有利于试样各方面性能的提高.     

Ag-NiFe2O4金属陶瓷性能研究

为改善铝电解惰性阳极用NiFe2O4尖晶石材料存在的不足,制备了不同金属Ag含量的Ag-NiFe2O4金属陶瓷,利用扫描电子显微镜观察显微组织,由X射线衍射分析化学成分,研究了Ag-NiFe2O4试样的体积密度、热震性、导电率以及腐蚀速率,并与纯NiFe2O4尖晶石对比,分析了其性能差异的原因.试验结果表明,金属的Ag加入显著改善了抗热震性,含10%Ag试样的导电能力比纯NiFe2O4尖晶石提高了30%,综合考虑Ag含量为15%试样性能最好.     

掺杂17(Cu-Ni)对18NiO-NiFe_2O_4复合陶瓷烧结气氛及性能的影响

采用粉末冶金法制备了掺杂17(Cu-Ni)的18NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了掺杂17(Cu-Ni)对18NiO-NiFe2O4复合陶瓷烧结气氛、物相组成、微观形貌、相对密度和抗弯强度的影响。结果表明,在复合陶瓷的烧结过程中,烧结气氛起着显著的影响,氧分压过低时,陶瓷相中Fe2O3首先发生分解生成Fe3O4和O2;氧分压过高时,金属相中的Ni首先发生氧化生成NiO。在可控气氛下烧结,掺杂17(Cu-Ni)后复合陶瓷试样由NiO和NiFe2O4两相组成转变为NiFe2O4(NixFe3-xO4)、NiO和Cu3-xNix三相组成;在1473K烧结时,试样相对密度由83.28%增加到99.04%,抗弯强度由31.93MPa增加到53.41MPa,晶粒尺寸由2～3μm长大到20～30μm,断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

共沉淀法制备尖晶石型镍铁复合氧化物粉体的工艺与性能

对于溶液共沉淀法制备镍铁尖晶石前躯粉体的工艺进行了探索研究．以Fe（NO3）3和Ni（NO3）2的混合溶液为反应物,以碳酸钠为沉淀剂进行共沉淀反应;通过正交试验确定了在共沉淀过程中影响共沉淀粒度诸因素的主次顺序依次为：反应温度、搅拌速度、沉淀剂浓度、金属离子浓度;并通过反应温度和沉淀剂浓度对产率的影响试验,最终得到共沉淀反应沉淀的最佳条件．对于所制得的镍铁尖晶石陶瓷粉体检测结果表明：溶液共沉淀法得到的镍铁尖晶石前躯体粉末具有纯度高、粒度细的特点,并且制备出的镍铁尖晶石陶瓷材料的强度显著提高．     

CeO2对2024铝合金显微组织和拉伸性能的影响

利用金相组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射分析和拉伸性能检测等方法,研究了不同CeO2含量对2024铝合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,CeO2能够细化2024铝合金的铸态组织和退火态组织.CeO2与金属Al反应生成的Ce,与基体中的Al和Cu形成新相Al3Ce、CeCu2.添加CeO2能够提高2024铝合金的抗拉强度和屈服强度,而且添加0.25%(质量分数,下同)时能够获得最佳性能,铸态下的抗拉强度和屈服强度分别提高了55%和50%,退火态下的抗拉强度和屈服强度分别提高了30%和17%.但是CeO2的加入量过高,反而使合金的性能降低.当未添加CeO2时,2024铝合金断口表面呈准解理和韧窝状态,表现为脆性与韧性结合的混合断裂特征,而添加一定量的CeO2时,合金呈现出塑性断裂特征.     

镁合金无铬化学转化膜的研究进展

综述了国内外镁合金无铬化学转化膜研究现状,通过分析不同转化液的配方、主要处理工艺及相应转化膜的组成、结构、形貌、膜层的耐蚀性能,指出现有无铬转化技术存在的不足,并展望了无铬化学转化膜的未来发展趋势.