镍铁尖晶石基金属陶瓷惰性阳极的研制

采用热压烧结的方法制备了镍铁尖晶石基金属陶瓷试样,用于铝电解的惰性阳极。实验制得了相对密度大于98%的阳极试样,并研究了试样的导电性能和抗电解质腐蚀性能。结果表明,所得的阳极试样的电导率随温度的升高而增大,在900℃时电导率在40Ω-1·cm-1~60Ω-1·cm-1之间。在电解过程中,阳极电压降平稳(2.8V~3.2V),表明阳极的电阻在电解过程中没有明显变化,导电性能稳定。用反电动势法测量电解反应的分解电压为2.2V~2.5V,表明电解反应为2Al2O3=4Al+3O2,电极呈现良好的惰性。电子显微分析表明,试样抗冰晶石-氧化铝熔盐腐蚀的性能良好,电解质通过对Fe2O3的溶解来腐蚀阳极。     

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。     

新型炼铝电极材料

研制了一种新型铝电解金属陶瓷惰性阳极,阳极基体由Fe-Ni-Co-Al-O构成.在电解温度960℃,氧化铝质量浓度为6.0%,阳极电流密度为1.0 A/cm2,分子比为2.6的电解质中对其进行了10 h的电解.电解过程平稳,电解铝产品纯度达到96%～99%,阳极气体中氧气的含量为98%,反电动势为2.45 V,高于理论值0.25～0.35 V.此阳极具备较好的导电性、抗氧化和耐腐蚀性.采用X射线衍射和电子探针微分析仪(EPMA)对电解后的阳极进行分析,发现阳极表面存在铁酸镍、铝酸铁等尖晶石型化合物,阳极表面下层为铝酸铁、钴酸镍等陶瓷相以及金属相;金属相和陶瓷相相互弥散分布构成结构致密的金属陶瓷层.     

铝电解惰性阳极基体材料的研究

本论文选用ZnO和Fe2O3、Ni2O3和Fe2O3与NiO和Fe2O3等不同氧化物，采用高温固相烧结法制备铝电解惰性阳极基体材料，通过对其烧结性能、导电性能及耐蚀性能的综合分析，得出试验结论为：采用NiO和Fe2O3合成的NiFe2O4尖晶石材料，其综合性能最好，且试样理论尖晶石含量为85％左右时，其热腐蚀率最低。     

ZnFe2O4基材料在NaF-AlF3-Al2O3熔盐中的腐蚀

采用锌铁尖晶石材料作为铝电解惰性阳极,考察了这种阳极在ＮａＦ－ＡｌＦ３－Ａｌ２Ｏ３熔盐中的腐蚀行为,阳极电视密度为０￣２．５Ａ／ｃｍ＾２。实验结果表明,锌铁尖晶石材料在阳极极化条件下的ＮａＦ－ＡｌＦ３－Ａｌ２Ｏ３熔盐中具有很好的耐腐蚀性能。在低电流密度下,阳极材料的腐蚀速度随电流密度的增大而增大,最高的腐蚀速度出现于０．５￣０．７５Ａ／ｃｍ＾２。此事,腐蚀速度随电流密度的增大而降低。实验证明,高阳     

La2O3基导电陶瓷高温电阻率的测试和研究

研究了不同组成的Ｌａ２Ｏ３基导电陶瓷的高温电阻率，结果表明：（Ｌａ２Ｏ３）１－ａ·（Ｘ２Ｏ５）ａ·ＣｕＯ及（Ｌａ２Ｏ３）１－２ａ·（Ｘ２Ｏ５）２ａ·ＣｕＯ具有较低的高温电阻率。由于兼有金属导电机制和半导体导电机制，且两种导电机制随温度变化的作用相反，Ｌａ２Ｏ３基导电陶瓷在室温到１０００℃的温度范围内电阻率变化不大     

La_2O_3基导电陶瓷的研究──电极材料的热力学分析

主要根据氧化物的基本热力学数据，经综合分析表明Ｌａ_２Ｏ_３可作为惰性阳极的候选材料。     

电解铝生产用的惰性电极材料

介绍了国内外９０年代以后在电解铝生产用惰性电极材料研究方面的最新进展。重点介绍了惰性阳极的材料中的金属阳极和氧化物阳极以及惰性阴极中的二硼化钛材料,提出了电解铝用的惰性极材料的研究方向和应用前景。     

CaO掺杂10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的导电性能

研究添加剂CaO含量和烧结温度对CaO掺杂10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的物相组成和电导率的影响。结果表明:CaO含量在0~4%范围内,烧结试样的X射线衍射谱仅有NiO和NiFe2O4的衍射峰;10NiO-NiFe2O4复合陶瓷在空气中升温过程存在明显的吸氧和失氧行为;CaO含量对1 473 K烧结的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的电导率影响显著;当CaO含量为0~1%时,随测试温度的升高,材料电导率逐渐增大,随后在773~923 K出现1~2个数量级的突降,然后重新缓慢增大;当CaO含量为2%和4%(质量分数,下同)时,材料电导率在298~1 233 K范围内随着测试温度的升高而增大;2?O掺杂10NiO-NiFe2O4复合陶瓷在不同测试温度下均具备最高电导率,1 233 K下达到16.29 S/cm,远高于未掺杂试样的1.03 S/cm;烧结温度由1 473 K提高到1 573 K时,未掺杂试样在1 233 K时电导率提高近15倍,2?O掺杂试样1 233 K时电导率略有提高。     

La2O3基导电陶瓷的研究

主要根据氧化物的基本热力学数据，经综合分析表明Ｌａ２Ｏ３可作为惰性阳极的候选材料。     

17（Cu-10Ni）-（NiFe2O4-10NiO）基金属陶瓷在铝电解过程中的相演变（英文）

采用冷压气氛烧结制备17(Cu-10Ni)-(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷,并作为阳极在960°C下分别进行10和40h的铝电解试验。对电解前后金属陶瓷的显微结构、物相成分进行分析检测。对电解质及阴极金属中的杂质含量进行分析,研究阳极组成中Fe、Ni和Cu元素的腐蚀行为。研究发现:在电解过程中,在材料表面形成NiFe2O4相致密层,该致密层随电解时间的延长而增厚。在NiFe2O4相致密层形成与增厚过程中,出现NiFe2O4相吞噬NiO相和金属相氧化的现象,金属陶瓷中Cu元素优先腐蚀溶解。并着重讨论NiFe2O4相致密层形成与增厚过程中金属相的腐蚀形式及NiO相向NiFe2O4相的转变机制。     

氧化银对惰性阳极耐熔盐腐蚀性能的影响

以Fe2O3、NiO和Ag2O为主要原料,采用固相烧结工艺制备了NiFe2O4/Ag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,采用水冷法测量了样品的抗热震性,并测量了其在冰晶石熔盐中的电解腐蚀速率。结果表明:Ag2O的加入提高了样品的抗热震性,降低了惰性阳极试样在冰晶石熔盐中的电解腐蚀速率,当Ag2O含量为6%时,试样的电解腐蚀速率最低。     

铝工业应用新型电极材料的研究

本文介绍了现代铝工业上新近开发研制的几种电极材料,涉及惰性及阴极、惰性阳极、双极性电极等。由于它们 在电解铝过程中轻微省耗;故统称为惰性电极。还研制了低温电解质,使电解温度降低到800℃－900℃。如果惰性电极与低温电解质配合起来应用,则能够明显减少工业铝生产中的物料消耗,节省电能,增大电解槽生产能力,并改善环境状况,可望大幅度降低生产成本。     

铝电解惰性阳极的材料设计

综合评述了国内外迄今为主,在惰性阳极领域所做的部分代表性工作,分析了不同材质惰性阳极在实验室和工业化过程所遇到的困难。研究相关领域最近几年的新进展,如合金、陶瓷、腐蚀与防护等,将这些领域取得一些成果引入到铝电解惰性阳极材料的解决方案中,如对铝液无污染的复合电极材料以及将合金高温抗氧化涂层的概念,为铝电解惰性阳极的研究工作提供一些新思想。     

纳米钴基尖晶石活性氧化物的研究 I.Sol-gel法制备

本文探索采用溶胶凝胶法制备钴基尖晶石氧化物涂层钛阳极,对不同温度热处理的样品分析表明,涂层相成分很复杂,主要是由Co3O4,Co2RuO4,CoTiO3等尖晶石相所构成,采用在450℃以下的温度处理,其晶粒均非常细小.450℃处理的涂层内部晶粒平均尺度大约为20～30nm.     

惰性阳极的研究开发和市场潜力

因为在电解铝生产过程中惰性阳极不会产生温室气体,只产生氧气,因此,业内人士对惰性阳极很感兴趣。惰性阳极必须满足下述条件:在0.8Acm~(-2)的标称电流密度下,腐蚀速度小于10mm/年;极化电压在0.8Acm~(-2)时小于0.5V;在标称工厂条件下,坚实耐用;1000℃时在氧气中稳定;抗氟化;热稳定性/足够耐热冲     

尖晶石LiMn_2O_4材料的高温固相合成及性能表征

本文采用热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电池测试系统等方法研究了尖晶石LiMn2O4材料的高温固相合成过程的相转变、形貌变化、晶格常数及电化学性能等变化规律.结果表明:合成温度较低时(≤823 K),样品由尖晶石型LiMn2O4相、微量MnO2相(673 K)或Mn2O3相(823 K)组成;当合成温度高于973 K时,样品由热稳定性能较好的纯尖晶石型LiMn2O4相组成.呈规则的球形或近球形,粒径范围为0.5～5μm.随着合成温度的升高,LiMn2O4样品的点阵常数、晶胞体积、颗粒尺寸等有不同程度的增加,放电容量呈先增后减的规律.     

纳米钴基尖晶石活性氧化物的研究Ⅰ.Sol—gel法制备

本文探索采用溶胶凝胶法制备钴基尖晶石氧化物涂层钛阳极，对不同温度热处理的样品分析表明，涂层相成分很复杂，主要是由Co3O4,Co2RuO4,CoTiO3等尖晶石相所构成，采用在450℃以下的温度处理，其晶粒均非常细小。450℃处理的涂层内部晶粒平均尺度大约为20－30nm。     

稀土多元渗法制备稀土碳化钼LnxMoyC及其导电性

为扩大碳化钼在导电材料方面的应用,研究稀土碳化钼LnxMoyC的制备方法及其导电性。采用稀土多元渗法,以(NH4)3[CrMo6O24H6]·7H2O为前驱体制备LnxMoyC。用X射线衍射、电子探针X射线能谱、光电子能谱和四探针电极等手段对其结构、元素含量、价态及电性能等进行测试。结果表明:生成的LnxMoyC是六方密堆结构;渗入的微量稀土元素对其导电性产生了影响;La0.00593Nd0.00562Sm0.00502Gd0.00500Mo1.98C(简写为LNSGMC)的室温电导率(4.692×102S·cm-1)比用传统方法得到的最高值(1.025×102S·cm-1)高近4.6倍,且在289～490K范围内其表现出金属导电行为,在490～550K范围内却表现出显著的半导体导电行为。     

纳米钴基尖晶石活性氧化物的研究Ⅰ.Sol-gel法制备

本文探索采用溶胶凝胶法制备钴基尖晶石氧化物涂层钛阳极,对不同温度热处理的样品分析表明,涂层相成分很复杂,主要是由Co_3O_4,Co_2RuO_4,CoTiO_3等尖晶石相所构成,采用在450℃以下的温度处理,其晶粒均非常细小。450℃处理的涂层内部晶粒平均尺度大约为20～30nm。