熔盐电解阳极用镍基母合金的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种熔盐电解阳极用镍基母合金，属金属材料【技术领域】。本发明的镍基母合金主要成分为Fe 20.0-25.0%，Cu15-20%，Al3.5-4.5%，Nb0.6-1.2%，Cr18.0-22.0%，含量小于0.5%的Zr、Y、La等元素，Ni为余量。本发明的镍合金阳极具有好熔点高、导电性好、熔盐润湿性强、电流效率高、加工性能好，成本低、阳极的损耗量小等优点。
【专利说明】 熔盐电解阳极用镍基母合金
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种稀土熔盐电解阳极用镍基母合金，属金属材料【技术领域】。
[0002]技术背景:
现行稀土熔盐电解中，阳极多采用碳素，电解过程中碳素不断的燃烧和消耗产生的CO2, CO和氯化物、硫化物、氮化物等有害气体，严重影响生产人员的健康，也对大气环境造成污染。研发合适的、可取代碳素阳极材料(即电解过程中不被氧化燃烧，也不受腐蚀而消耗的阳极)成为近十余年来国际冶金界和材料界的研究热点。
[0003]在目前的熔盐体系的研究中，所研究的非碳素阳极多为二氧化锡、贵金属钼、金属Ir 或者氧化物陶瓷阳极(G.Z.Chen, et al.Nature, (407)2000，361-364 ；S.Q.Jiao, etal.Mater.Trans.B, (2010) 74-79 ;Xinghua Liu, et al.U.S.patent.7014881 B2.；Qin Qing-wei, et al.(J), Trans.Nonferrous Met.Soc.China.Vol.13.N0.5.0ct.2003 ；吴贤熙等.(J) “贵州工业大学学报”2006年第6期)，但在实际应用中，二氧化锡阳极在经过一段时间使用后会形成钝化膜，而贵金属在高温的氯化物熔盐中不够稳定，陶瓷阳极稳定性好，但其昂贵的价格和稀缺性会制约其大规模应用。
[0004]稀土熔盐电解用阳极应满足如下几个方面:具有良好的导电性和高熔点；在电解过程中，阳极材料在熔盐电解质中不溶解且其组分不污染电解产出的产品；在电解过程中，不被腐蚀；具有一定的高温韧塑性和热强度，在高温急冷急热的冲击下不发生脆断；具有良好的加工性能；材料的成本低。目前市场上无任何一种同时满足上述六个要求。研发适合市场发展需要和环境保护需要的、能取代碳素的阳极材料是必然趋势。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种稳定性强、加工性能好的适用于稀土熔盐电解体系中阳极用镍基母合金。本发明的有益效果在于:本发明的镍基合金阳极具有高稳定性、高导电性、易于加工同时价格相对低廉的特点，不同于其他二氧化锡、贵金属钼、金属Ir或者氧化物陶瓷阳极。
[0006]发明技术解决方案:
熔盐电解阳极用镍基母合金，其原料包括金属Fe、N1、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金、FeY合金，其原料质量比为 Fe20.0 ?25.0%、Cu 15.0 ?20.0%、Al3.5 ?4.5 %、Nb0.6 ?1.2%、Crl8.0?22.0%、含量小于0.5%的Zr、Y、La元素，Ni为余量。
[0007]所述La的加入以含La 30%的CuLa合金方式加入。
[0008]所述Y的加入以含Y 30%FeY合金方式加入。
[0009]制备方法为:控制不同质量比的原料Fe 20.0-25.0%，Cu 15-20%, Al 3.5-4.5%，Nb 0.6-1.2%，Cr 18.0-22.0%，含量小于0.5%的Zr、Y、La等元素，Ni为余量；利用高温真空熔炼炉制取棒材；最后经精密铸造后用于稀土熔盐电解体系阳极。经精密铸造后用于稀土熔盐电解体系阳极。
[0010]本发明有益效果: 本发明的镍合金阳极具有好熔点高、导电性好、熔盐润湿性强、电流效率高、加工性能好，成本低、阳极的损耗量小等优点。
【具体实施方式】
[0011]下面通过实施例对本发明作进一步说明，实施例在于进一步说明而非限制本发明。
[0012]实施例1:
以金属Fe、N1、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金、FeY合金等为原料，取质量比为Fe 23.0%、Cu16%、A1 4.0 %、Nb 1.1%、Cr 20.0%、Zr0.35%、Y 0.13%、La0.44%，Ni 为余量，通过真空熔炼制取镍基母合金棒，镍基母合金棒喷砂后经精密铸造成型后使用。
[0013]实施例2:
以金属Fe、N1、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金、FeY合金等为原料，取质量比为Fe 21.0%、Cu18%、A1 4.2 %、Nb 0.8%、Cr 18.5%, Zr 0.30%, Y 0.09%, La 0.40%，Ni 为余量，通过真空熔炼制取镍基母合金棒，镍基母合金棒喷砂后经精密铸造成型后使用。
【权利要求】
1.熔盐电解阳极用镍基母合金，其特征在于:其原料包括金属Fe、N1、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu 合金、FeY 合金，其原料质量比为 Fe20.0 ?25.0%、Cu 15.0 ?20.0%、Α13.5 ?4.5 %、Nb0.6 ?1.2%、Crl8.0 ?22.0%、含量小于 0.5% 的 Zr、Y、La 元素，Ni 为余量。
2.如权利要求1所述的合金，其特征在于:所述La的加入以含La30%的CuLa合金方式加入。
3.如权利要求1所述的合金，其特征在于:所述Y的加入以含Y30%FeY合金方式加入。
【文档编号】C22C19/05GK104233005SQ201410466427
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】颜志雄, 张朝晖, 周志坚, 金开锋 申请人:江苏奇纳新材料科技有限公司