NiFe-,2-O-,4-基金屬陶瓷的燒結(jié)氣氛及其變氣氛燒結(jié)制備技術(shù)研究.pdf

1、基于惰性電極的煉鋁新技術(shù)可望降低原鋁生產(chǎn)成本和能耗，且環(huán)境友好，它的成功將給傳統(tǒng)鋁電解工業(yè)帶來(lái)新的技術(shù)革命。惰性陽(yáng)極是該工藝成功開發(fā)的關(guān)鍵。
　　 論文在國(guó)家“863”計(jì)劃和“973”計(jì)劃項(xiàng)目的資助下，在前期研究成果的基礎(chǔ)上，以NiFe2O4陶瓷及其金屬陶瓷為研究對(duì)象，考察了燒結(jié)氣氛壓力及氧含量對(duì)材料物相組成、顯微組織結(jié)構(gòu)的影響，以及由此引起的材料力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、電解條件下耐Na3AlF6-Al2O3熔體腐蝕性能的變化；在此

2、基礎(chǔ)上提出了一種變氣氛燒結(jié)技術(shù)，研究了材料預(yù)燒結(jié)溫度和氧化時(shí)間對(duì)其顯微結(jié)構(gòu)、耐腐蝕性能及抗熱震性的影響，獲得了如下主要研究結(jié)果：
　　 (1)受燒結(jié)氣氛壓力及其氧含量的影響，NiFe2O4陶瓷及其金屬陶瓷材料中各物相含量、晶粒尺寸、孔隙率等存在較大差異，從而導(dǎo)致材料的電解耐腐蝕性能、力學(xué)性能及導(dǎo)電性能發(fā)生改變。在所選定的燒結(jié)氣氛壓力及氧含量變化范圍內(nèi)，當(dāng)氣氛中氧含量為10ppm時(shí)，所獲材料NiFe2O4、10NiO-NiFe2O

3、4、5Cu/(10NiO-NiFe2O4)、5Ni/(10NiONiFe2O4)、17Ni/(10NiO-NiFe2O4)表現(xiàn)出比其它條件下相對(duì)好的綜合性能，其耐Na3AlF6-Al2O3熔體的年腐蝕率分別為2.54cm·y－1、1.87 cm·y－1、3.02cm·y－1、2.32cm·y－1、2.30cm·y－1，抗彎強(qiáng)度分別為73.83MPa、75.81Mpa、80.05MPa、115.70MPa、100.21MPa，室溫電導(dǎo)率分

4、別為2.43 S·cm－1、2.09 S·cm－1、2.38 S·cm－1、4.53 S·cm－1、4.56 S·cm－1。
　　 (2)預(yù)燒結(jié)溫度的降低和氧化時(shí)間的延長(zhǎng)可增加NiFe2O4基金屬陶瓷材料的氧化層厚度，提高其耐腐蝕性能，但也一定程度降低了材料的抗熱震性能。在預(yù)燒結(jié)溫度1125℃，氧化時(shí)間60min燒結(jié)條件下，可獲得氧化層厚度分別為1504μm、506μm的17Ni/(10NiO-NiFe2O4)和30Ni/(10