胞状结构nifelt2gtolt4gtni金属陶瓷惰性阳极的制备及性能研究

《胞状结构nifelt2gtolt4gtni金属陶瓷惰性阳极的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要研究开发惰性阳极和可润湿性阴极材料对实现铝电解工业的节能、降耗、增效及清洁生产具有重要意义，是铝工业发达国家竞相研究的前沿课题。本文采用共挤压成形工艺，研究具有微观胞状结构的NiFe204／Ni惰性阳极的制备技术，以提高材料的力学和导电性能。首先研究了增塑剂对共挤压成形及烧结体缺陷的影响，结果表明：所选择增塑剂可以使两种挤压物料具有相互匹配的流变性能，适当调整其含量能保证共挤压坯体的成功挤出；挤压过程中的多种影响因素可由共挤压的挤压应力得到体现，在20-25MPa范围内顺利挤出的棒材，致密化后能保持良好的微观结构，满足试验要求。其次研究了金属含量，挤

2、压道次，微观结构等对胞状结构金属陶瓷的致密化及力学性能的影响，讨论了胞状结构增韧补强的机理。实验表明：在相同的包覆形式下，胞状结构金属陶瓷的致密度随着富Ni区金属含量的增大而下降；随着挤压道次的增多，胞状结构金属陶瓷相对密度呈先上升后下降的趋势，在第三道次附近出现波峰。材料的抗弯强度受致密度影响较大，同时还与胞壁和芯部材料的抗弯强度有关。无论在横截面还是在侧面，胞状结构金属陶瓷均能有效地阻碍裂纹的扩张，提高材料的断裂韧性，其中在纵向上的断裂韧性最好，比横截面上的约高21％，比相同金属含量均匀体约高89％。最后研究了金属陶瓷的导电机制，以及金属含量，孔隙度

3、，胞状结构等对材料导电性能的影响，结果表明：金属陶瓷的导电性能与金属含量，孔隙度，金属在陶瓷基体中的弥散程度等因素有关，而胞状结构金属陶瓷的电导率还受芯部和胞壁金属陶瓷的电导率的影响，当芯部和胞壁导电性能差别较大时，电导率主要由富金属材料的性能决定。在整体上，胞壁和芯部可看作两种不同阻值电阻的并联，并符合欧姆定律。关键词铝电解惰性阳极共挤压成形致密化力学性能导电性能ABSTRACTThedevelopmentofinertanodesandwettablecathodeshasgreatsignificanceforenergyreduction,cos

4、treduction,andgreenproductionofaluminumreductionindustry．Ithasbeenoneoftheresearchfrontiersinaluminumelectrolysisandnewmaterialsareasaroundtheworld．NiFe204／Nipowderswereusedasrawmaterialstopreparecellularcermetsbyco-extrudetechnique，whichCallimprovemechanicalpropertiesandconducta

5、nceofmaterials．Firstly,influencesofplasticizingagentonco—ex吐udeandsintersampleflawwerestudied．Theresultsshowthatplasticizingagentshouldbeadjustedaccordingtoconditionofco-extrude，andplasticizingagentcanwarrantmatchrhcologyofpastesandsuccessfullygetextrusionsamples．Manyfactorsaffec

6、tingco-extrudebodycouldbemanifestedbyextrusionstress，thesamplesthatgotattheappropriatestressbetween20～25MPamostlymeetrequirementwithfinecellularstructure．Secondly,additivemetalliccontent,passofCO—extrudeandcellularstructurewerestudiedasaffectingfactorsondensificationandmechanical

7、properties，themechanismofenhancestrengthandtoughnesswasinvestigated．TheresultsshowthatwithMetalliccontentincreasinginrichNiarea，cermetsdensitiesfalldown．Thedensityofcermetspresentparabolatendencyasincreasingextrudepass，peakcomeoutatthethirdpass．Besidesaffectedbydensities，cellular

8、eermetsarerelatedwithstrengthofcellandco