用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102732765A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102732765A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210248208.6(22)申请日2012.07.18(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人朱远志郭莹莹林启权(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C22C29/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)C25C3/12(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体及其制备方法(57)摘要本发明具体涉及一种用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体及其制备方法。其技术方案是：先将NiO粉末和Fe2O3粉末放入高能球磨机中球磨0.5～5小时，NiO粉末和Fe2O3粉的摩尔比为（1.0～1.2）∶1；再将球磨后的粉末置于烧结炉内，在空气气氛中升温至1000～1300℃，保温5～15分钟，随炉冷却，即得用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体。其中：Fe2O3粉末纯度≥99wt%，Fe2O3粉末的粒度为0.8～2.5μm；NiO粉末纯度≥99wt%，NiO粉末的粒度为0.8～15.3μm。本发明制备的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体的转化率高和能降低铝电解的生产成本。CN1027365ACN102732765A权利要求书1/1页1.一种用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体的制备方法，其特征在于先将NiO粉末和Fe2O3粉末放入高能球磨机中球磨0.5~5小时，NiO粉末和Fe2O3粉的摩尔比为（1.0~1.2）∶1；再将球磨后的粉末置于烧结炉内，在空气气氛中升温至1000~1300℃，保温5~15分钟，随炉冷却，即得用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体。2.根据权利要求1所述的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体的制备方法，其特征在于所述的Fe2O3粉末纯度≥99wt%，Fe2O3粉末的粒度为0.8~2.5μm。3.根据权利要求1所述的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体的制备方法，其特征在于所述的NiO粉末纯度≥99wt%，NiO粉末的粒度为0.8~15.3μm。4.根据权利要求1~3项中任一项所述的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体制备方法所制备的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体。2CN102732765A说明书1/4页用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属陶瓷复合材料技术领域。具体涉及一种用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体及其制备方法。背景技术[0002]目前铝的生产主要依赖于电解生产，而在现今的工业生产中，电解铝一般采用C作为阳极材料。但是C作为阳极材料不仅存在电极耗损的问题，而且还会产生CO2和CO等污染性气体，造成环境污染。因此，在节能环保成为时代主题的今天，开发新的阳极材料是非常必要的。[0003]近年来，研究人员一直在寻找既能满足铝电解生产的苛刻条件又能降低成本的阳极材料，于是产生了一种新的惰性阳极材料-金属陶瓷。陶瓷具有耐高温耐腐蚀的特性，在其中加入金属元素还可以解决陶瓷不导电的问题，因此金属陶瓷被认为是电解铝惰性阳极的最佳材料。[0004]目前，金属陶瓷基体的制备方法较多，如机械合金法(杨华明等.NiFe2O4纳米晶的合成及焙烧动力学[J].《中南大学学报》,2004，35（3）)利用高能球磨法，通过NaCl稀释，然后在600-800℃焙烧2h，制得晶型比较完整的NiFe2O4晶体，该方法的重点在于通过分散剂球磨，以得到晶型比较完整的晶体。文章中并未提及球磨过程中，颗粒的破碎情况以及球磨对球磨料粉体微观应变的影响，也没有讨论到不同球磨时间对后续烧结过程的影响。另外，在许多金属陶瓷制备的研究中也提及了球磨(例如，张刚等.铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷的制备.《材料科学与工程学报》,2003,21(4))，但都是为了粉末混合均匀。发明内容[0005]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体的制备方法，用该方法制备的用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体转化率高和能降低铝电解的生产成本。[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先将NiO粉末和Fe2O3粉末放入高能球磨机中球磨0.5~5小时，NiO粉末和Fe2O3粉的摩尔比为（1.0~1.2）∶1；再将球磨后的粉末置于烧结炉内，在空气气氛中升温至1000~1300℃，保温5~15分钟，随炉冷却，即得用于铝电解惰性阳极的金属陶瓷基体。[0007]在上述技术方案中：Fe2O3粉末纯度≥99wt%，Fe2O3粉末的粒度为0.8~2.5μm；NiO粉末纯度≥99w