一种金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法与流程

文档序号:11811370阅读:161来源:国知局

本发明属于阳极材料领域,具体涉及一种金属陶瓷阳极材料。



背景技术:

传统铝电解由于采用消耗式炭素阳极而存在能耗高、炭耗大、成本高和环境污染严重等问题。使用惰性阳极能够放出氧气,避免优质炭素阳极的消耗以及温室效应气体CO2的产生。另外,使用惰性阳极减少了阳极更换频率,进而减小劳动强度,因此惰性阳极的研究成为铝业界的研究重点和热点。研究者们进行了大量的研究和尝试以寻求符合铝电解工业应用的惰性阳极材料。其中研究最多并取得一定成绩的是金属陶瓷阳极和金属合金阳极。目前制备金属陶瓷惰性阳极材料的方法多为一次烧结法,其不足之处在于:电导率较低,力学性能、抗热震性和抗腐蚀性较差。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法,使其电导率更高,力学性能、抗热震性和抗腐蚀性更好。

本发明的目的是这样实现的,一种金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法,包括如下步骤:

1)预烧结:将NiO粉、Fe2O3粉和Ag粉按质量比3∶1∶2混合均匀,在1000℃下烧结6-8小时得到预烧料;

2)筛选:将上述预烧料分别按照100-200目、200-300目、300-400目和400目以上四种粉末粒度筛选出四份粉末,按照质量含量为100-200目占30wt%,200-300目占40wt%,300-400目占20wt%,400目以上占10wt%的组分配得混合粉末;

3)二次烧结:向上述混合粉末中加入其总质量10%的V2O5粉,混合均匀后压制成型,在1350-1500℃下进行烧结9-11h,制得金属陶瓷惰性阳极材料。

作为本发明的进一步改进,所述步骤3)中的烧结温度为1400-1450℃。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:通过采用二次烧结法制得了性能更好的金属陶瓷惰性阳极材料。本发明制得的金属陶瓷惰性阳极材料中金属银能够较好的沿着陶瓷颗粒的轮廓分布,从而形成了联通的网状结构。这样的结构不仅能够使得导电电子形成连通的通路,从而提高了试样的电导率,还能提高材料的力学性能和抗热震性。二次烧结法得到的阳极材料密度要高于一次烧结法得到的阳极材料,其抗腐蚀性更好。

具体实施方式

下面以具体实施方式详细说明本发明。

一种金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法,包括如下步骤:

1)预烧结:将NiO粉、Fe2O3粉和Ag粉按质量比3∶1∶2混合均匀,在1000℃下烧结6-8小时得到预烧料;

2)筛选:将上述预烧料分别按照100-200目、200-300目、300-400目和400目以上四种粉末粒度筛选出四份粉末,按照质量含量为100-200目占30wt%,200-300目占40wt%,300-400目占20wt%,400目以上占10wt%的组分配得混合粉末;

3)二次烧结:向上述混合粉末中加入其总质量10%的V2O5粉,混合均匀后压制成型,在1400-1450℃下进行烧结9-11h,制得金属陶瓷惰性阳极材料。

本发明通过采用二次烧结法制得了性能更好的金属陶瓷惰性阳极材料。本发明制得的金属陶瓷惰性阳极材料中金属银能够较好的沿着陶瓷颗粒的轮 廓分布,从而形成了联通的网状结构。这样的结构不仅能够使得导电电子形成连通的通路,从而提高了试样的电导率,还能提高材料的力学性能和抗热震性。二次烧结法得到的阳极材料密度要高于一次烧结法得到的阳极材料,其抗腐蚀性更好。

本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

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