SiCf增强NiFe2O4复合材料的力学性能

采用固态合成法制备SiCf／NiFe2O4复合材料，研究SiCf添加量对密度、气孔率、冲击韧性、热震性等力学性能的影响。结果表明，添加SiCf可以显著改善NiFe2O4尖晶石的力学性能，含2％SiCf试样的冲击韧性比尖晶石提高约160％，其增强机理为纤维的脱粘和拔出效应；经一次热震后强度保持率可提高至96％，SiCf添加量以2％为宜；界面的结合状态是影响材料性能最重要的因素。     

高能球磨法制备NiFe2O4基惰性阳极

本文以NiO和Fe2O4为主要原料,采用机械化合两步烧结法制备NiFe2O4基金属陶瓷试样。研究了球磨时间、助磨剂含量、球磨转速对制备前驱体粒度的影响,并利用X射线衍射和扫描电子显微镜等进行表征。结果表明,球磨参数越好,粉体颗粒越细,提高冷等静压压坯的致密度、降低试样烧结温度,最终提高惰性阳极试样密度,改善试样的导电性和抗腐蚀性等性能并达到保护环境、节约能源的效果。本实验制备惰性阳极球磨阶段最佳球磨条件为：助磨剂含量150ml、球磨时间6h、球磨转速300r／min,此条件下制得了体积密度为5．68g／ml的阳极试样。     

铝电解用NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极的制备

以高温固相合成法合成的NiFe2O4陶瓷粉体和金属Cu粉为原料, 采用冷压-烧结法制备了Cu含量在5%～20%之间的NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极, 研究了烧结气氛和烧结温度对其物相组成、微观形貌和基本物理性能的影响. 结果表明 通过控制烧结气氛中氧分压在NiO和Cu2O的离解反应平衡氧分压之间, 可以制备出具有目标物相组成的NiFe2O4-Cu金属陶瓷; 烧结温度和保温时间对所得NiFe2O4-Cu金属陶瓷的相对密度有较大影响; NiFe2O4和Cu之间的不润湿性限制了NiFe2O4-Cu金属陶瓷烧结温度的提高和保温时间的延长, 在保证金属相分布均匀且不溢出的前提下, 所制备的NiFe2O4-Cu金属陶瓷的相对密度较小; 金属相Cu含量越高, NiFe2O4-Cu金属陶瓷最高烧结温度越低、最长保温时间越短, 从而相对密度越低、孔隙率越高; 除了尽量降低金属相含量外, 还可向NiFe2O4-Cu金属陶瓷中添加其他金属如Ni和Co等, 以改善陶瓷相与金属相之间的润湿性, 以提高烧结温度, 进而提高其相对密度和耐腐蚀性能.     

化学共沉淀法制取NiFe2O4

探讨了用化学共沉淀法制备NiFe2O4陶瓷材料的工艺过程，研究了影响材料性质的各种因素，并对材料的结构成分进行了X射线衍射、差热和热重分析。结果表明：采用氢氧化钠调节混合液的pH值、在1300℃锻烧4h的工艺，可以制备出合格的NiFe2O4陶瓷粉末。     

NiFe2O4基惰性阳极粉体颗粒配比的研究

NiFe2O4尖晶石粉料的颗粒配比对惰性阳极制品的机械强度、导电性及耐蚀性有重要影响。依据颗粒的堆积原理，建立了尖晶石颗粒堆积充填的简化模型。根据模型，将尖晶石中的颗粒分成粗、中颗粒和细粉三等级，并对级配颗粒粗细范围进行了界定划分。同时．对各颗粒的质量百分含量进行理论计算。在此基础上，进行振实密度试验。试验结果表明．当粗颗粒占45％、中颗粒占15％、细粉占40％时体系的振实密度最大。此外．振实试验也验证了颗粒堆积充填模型的合理性。     

NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极的腐蚀研究进展

综述了近年来国内外铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极在阳极组元的溶解与分布、腐蚀率的预测与测定以及氧化物和金属相对阳极腐蚀的影响三个方面所做的研究工作。     

惰性阳极基体材料NiFe2O4尖晶石的研制

本文用Ni2O3和Fe2O3为原料制备了铝电解用惰性阳极基体材料NiFe2O4尖晶石,详细介绍了整个制备过程。通过对NiFe2O4尖晶石的含量、真密度以及开口孔隙率等重要指标进行研究比较,最终得出了制备NiFe2O4尖晶石最佳工艺条件,并用最佳工艺条件重新制取试样进行热腐蚀实验。     

纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极的制备及性能

以高温固相合成法,采用两步烧结法制备镀铜碳纤维增强的纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极,即先以NiO、Fe2O3、微量V2O5和MnO2为原料制备NiFe2O4尖晶石基体材料,然后以该NiFe2O4尖晶石基体材料和镀铜碳纤维为原料,采用冷压烧结法制备纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极.研究镀铜碳纤维添加量对NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极体积密度、气孔率和抗弯强度的影响.结果表明:添加镀铜碳纤维可以显著改善NiFe2O4复合陶瓷材料的性能,当镀铜碳纤维添加量为3%(质量分数)时,其体积密度比不添加镀铜碳纤维试样的体积密度提高约12%,其抗弯强度比不添加镀铜碳纤维的提高约22%.     

水热法制备纳米Fe3O4磁性颗粒

通过水热法制备了Fe3O4纳米颗粒,采用TEM、XRD和VSM等测试手段对合成的样品的形貌粒径和结构进行了表征.研究了不同反应温度、反应时间、合成比例因素对样品形貌、尺寸和结晶性的影响,探索出形成高纯度Fe3O4的最佳条件.并借助VSM对合成的样品的磁性能进行了表征,可确定产物有较理想的磁性能.     

Results from 100 h electrolysis testing of NiFe2O4 based cermet as inert anode in aluminum reduction

1 Introduction Since the Hall-Héroult process was applied in aluminum production, an inert anode was always the target that the aluminum industry was seeking for in the new technology field[1]. Some selection criteria have been defined in order to ident…     

胞状结构NiFe2O4/Ni金属陶瓷的制备及性能

采用结构功能化设计理念,使用共挤压成形工艺制备具有胞状结构的NiFe2O4/Ni金属陶瓷坯体。试样在1 350℃的氮气气氛下进行烧结。结果表明,在构造胞状结构过程中,有机添加剂起到了粉末流动载体及对坯件的保形作用。对所得试样导电性能及力学性能的分析结果表明,与同等Ni含量NiFe2O4/Ni均匀体试样相比,胞状结构试样的电导率有显著提高且与富Ni层中的金属含量有关;虽然胞状结构材料的抗弯强度高于同等金属含量NiFe2O4/Ni均匀体,但随着富Ni层金属含量的提高材料的抗弯强度呈下降趋势。     

静电纺丝技术制备NiFe_2O_4纳米纤维的表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,在一定温度下进行热处理,得到尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。利用TG-DTA、XRD、FTIR、SEM、TEM等分析手段对样品的组成及结构进行表征。TG-DTA分析表明,PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维的热处理温度高于450℃以后,质量恒定,总失重率为87.8%。XRD与FTIR分析表明,热处理温度高于600℃时,复合纳米纤维已经完全转变成尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。SEM分析表明,所制备的PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纤维直径在250～300nm之间,NiFe2O4纳米纤维直径约100nm,长度大于200μm。对NiFe2O4纳米纤维的形成机理进行了探讨。     

Electrical resistivity of NiFe_2O_4 ceramic and NiFe_2O_4 based cermets

NiFe2O4 ceramic and NiFe2O4 based cermets, expected to be used as the inert anodes in aluminum electrolysis, were prepared and their electrical resistivities were measured at different temperatures. The effects of temperature and composition on their electrical resistivities were investigated. The results indicate that the electrical resistivities of NiFe2O4 based cermets mainly depend on temperature, resistivity of ceramic matrix, composition and dispersion of the metal phase among ceramic matrix. The electrical resistivity of NiFe2O4 ceramic decreases from 10. 094 Ω · cm to 0. 475 Ω · em with increasing temperature from 573 K to 1 233 K. The electrical resistivities of NiFe2O4 based cermets are greatly lowered, but decrease with increasing the temperature with similar trend compared to that of NiFe2O4 ceramic. The resistivities of NiFe2O4 based cermets containing 5 % Ni, 5 % Cu and 5 % CuNi alloy are 0. 046 8, 0.066 8 and 0. 0532 Ω · cm at 1 233 K, respectively, which are all acceptable as inert anode materials compared to that of the current carbon anode used for aluminum electrolysis.     

磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌和连接机理

针对铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料与金属导杆的电连接困难问题,以Al(H2PO4)3为胶粘剂,CuO为固化剂,NiFe2O4陶瓷粉和Cu-Ag合金粉为填充料,连接NiFe2O4基金属陶瓷.通过分析Al(H2PO4)3与CuO的反应过程,观察磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌,探索其高温连接机理.结果表明:Al(H2PO4)3与CuO反应后生成的Cu-P-O化合物是主要连接物相;Cu-P-O化合物随温度的变化逐步发生一系列物相变化,并在960~1 000℃下逐步分解为CuO和P2O5;在不同热处理温度下,磷酸盐与NiFe2O4基金属陶瓷连接界面始终保持紧密结合状态:低温下连接层与金属陶瓷润湿性良好并依靠吸附作用相互连接,高温下连接层与金属陶瓷依靠互扩散作用相互连接.     

NiFe_2O_4尖晶石涂层用纳米Ni-Fe合金的电沉积制备与表征(英文)

采用直流电沉积技术在Ni基体上制备Fe含量为1%~39%(质量分数)的纳米晶FCC Ni-Fe合金涂层。利用X射线衍射技术研究Ni-Fe合金涂层的晶体结构、晶格应变、晶粒尺寸和晶格常数;利用X射线能量分散谱仪(EDS)和原子力显微镜(AFM)分析沉积层的化学成分和表面形态。结果表明,Fe含量对镍铁合金沉积层的择优取向、晶粒尺寸、晶格常数和晶格应变有较大影响。FCC Ni-Fe合金涂层的择优取向为(200)或(200)(111)。随着Fe含量的增加,(200)晶面的择优取向逐渐减弱,而(111)晶面的择优取向逐渐增强。当Fe含量为1.3%~25%(质量分数)时,Fe含量的增加使沉积层的晶粒显著细化。当Fe含量超过25%时,Fe含量的增加不再使FCC Ni-Fe合金晶粒尺寸减小。FCC Ni-Fe合金的晶格应变随Fe含量的增加而增大。由于Fe含量不低于25%的合金具有相似的晶粒尺寸(约为11 nm),所以晶格应变随Fe含量的增加不能归因于晶粒尺寸的变化。     

Yb2O3或Y2O3掺杂Cu-(NiFe2O4-10NiO)惰性阳极的导电性和耐蚀性

在氧分压约为100 Pa的氮气氛下烧结制备了掺杂Y2O3、Yb2O3的10Cu-(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷,并对其进行导电性能测试和10h(Na3A1F6-Al2O3体系中)铝电解实验.采用XRD、SEM和EDS分析稀土氧化物以及其与陶瓷基体反应产物的分布,考查电解实验后材料表层显微结构变化尤其是金属相的流失情况,评价稀土氧化物的添加对金属陶瓷电解初期腐蚀行为的影响.结果表明:掺杂稀土氧化物均使NiO相呈连通迹象,掺杂Yb2O3金属陶瓷晶粒较未掺杂的粗大,其与陶瓷相反应生成物成点线状分布于NiFe2O4相晶界,Y2O3与陶瓷相反应生成物则分布于NiO与NiFe2O4相间;所制备材料具有半导体特征,随着稀土氧化物的掺杂,材料导电性呈下降趋势;掺杂稀土氧化物尤其是Yb2O3有利于提高材料的耐蚀性能.