變氣氛連續(xù)燒結(jié)法制備NiFe-,2-O-,4-基功能梯度金屬陶瓷惰性陽極.pdf

1、研究惰性陽極對(duì)鋁電解工業(yè)的節(jié)能、降耗、增效與清潔生產(chǎn)具有重要意義。迄今為止研究人員為制備出理想的惰性陽極，做了大量的相關(guān)研究，認(rèn)為金屬陶瓷是最具潛力的惰性陽極材料體系。本文以變氣氛連續(xù)燒結(jié)法制備外層為氧化層，內(nèi)層為金屬陶瓷層的新型惰性陽極材料為目的，選取10NiO-NiFe2O4基金屬陶瓷為研究對(duì)象，采用冷壓-燒結(jié)技術(shù)，制備出10NiO-NiFe2O4基金屬陶瓷惰性陽極，用恒溫?zé)嶂胤治龇椒ㄔ敿?xì)地研究了其高溫下的抗氧化性能，并從熱力學(xué)和動(dòng)

2、力學(xué)的角度對(duì)其進(jìn)行了分析，獲得了如下成果： 1) 2CaO-17Cu/(NiFe2O4-10NiO)和2CaO-17Ni/(NiFe2O4-10NiO)金屬陶瓷的氧化動(dòng)力學(xué)過程可分為三段：表面化學(xué)反應(yīng)控速、表面化學(xué)反應(yīng)與擴(kuò)散混合控速和擴(kuò)散控速。ΔW/A=K'ct；（ΔW/A）2+Kd/Kc·(ΔW/A)=Kmt；(ΔW/A)2=Kdt。 2) 金屬相含量、材料致密度及氧化溫度對(duì)NiFe2O4-10NiO基金屬陶瓷材料氧化

3、過程動(dòng)力學(xué)特征影響顯著，致密度為83％的17Cu/(NiFe2O4-10NiO)和17Ni/(NiFe2O4-10NiO)金屬陶瓷在1000℃下的氧化增重曲線具有拋物線特征，有利于變氣氛連續(xù)燒結(jié)法制備NiFe2O4基功能梯度金屬陶瓷材料。 3) 采用變氣氛連續(xù)燒結(jié)法可制備出材料組成呈梯度變化的2CaO-17Cu/(10NiO-NiFe2O4)和17Ni/(10NiO-NiFe2O4)金屬陶瓷材料。當(dāng)初步燒結(jié)溫度為1150℃、11