NiFe2O4基金屬陶瓷在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔體中電解腐蝕及表面耐蝕層研究.pdf

1、基于惰性電極的鋁電解新工藝可徹底消除溫室氣體排放、減輕環(huán)境負荷而成為重要的前沿課題。惰性陽極材料是該新技術(shù)成功開發(fā)的關(guān)鍵。論文在國家863計劃的資助下，以課題組前期研究成果為基礎(chǔ)，以22％(Cu-Ni)/(NiFe2O4-10NiO)金屬陶瓷為研究對象，研究了不同溫度Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔體下陽極腐蝕性能;并對電解條件下NiFe2O4基金屬陶瓷表面產(chǎn)生致密耐蝕層的現(xiàn)象進行了熱力學(xué)分析和形成條件的研究，獲得了如下主要研究

2、結(jié)果:
　　 1) NiFe2O4基金屬陶瓷惰性陽極在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔體中的電解腐蝕速率隨電解溫度的降低先降低而后升高;但在相同電解溫度下，材料在不同的電解質(zhì)熔體中表現(xiàn)出不同的耐腐蝕性能。熔體電解溫度為920℃、900℃、870℃和850℃時，各電解溫度下陽極最低年腐蝕率分別為0.479cm、0.388cm、0.198cm和0.286cm。
　　 2)分析結(jié)果表明，22％(Cu-Ni)/(NiFe

3、2O4-10NiO)金屬陶瓷表面組元在電解條件下可與電解質(zhì)及新生態(tài)氧相互作用，而生成具有更大摩爾體積的FeAl2O4、NiAl2O4、CuAl2O4等含鋁化合物，使得陽極表層致密度提高，有利于減緩陽極的腐蝕，但該新生物質(zhì)也會被腐蝕。
　　 3)電解溫度的升高，盡管有利于NiFe2O4基金屬陶瓷表面致密耐蝕層的形成，但同時新生物相腐蝕速率加快，不利于減緩陽極腐蝕;電解質(zhì)中氧化鋁濃度提高，有利于陽極表面致密耐蝕層的形成，降低陽極的腐