專利名稱：尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁電解用電極，特別涉及一種尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極。
本發(fā)明是一種尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極材料粉，經(jīng)過(guò)冷壓燒結(jié)或熱壓成型的方法制成鋁電解惰性陽(yáng)極，在鋁電解槽中使用。
該惰性陽(yáng)極其成份包括鋁酸鎳(NiAl2O4)基金屬陶瓷或鋁酸鎳與鐵酸鎳(NiFe2O4)復(fù)合金屬陶瓷和銅-鎳(Cu-Ni)合金或銅-銀-鎳(Cu-Ag-Ni)、銅-銀-鎳-鋁(Cu-Ag-Ni-Al)合金等組成；其中鋁酸鎳與鐵酸鎳構(gòu)成的復(fù)合金屬陶瓷的重量百分比為NiAl2O4∶NiFe2O4＝30-70％∶30-70％，兩者之和為100，并要將上述的金屬陶瓷和銅鎳系列合金研磨成150～320目粉末使用，其有6種不同重量百分比配方，兩者重量之和為100，即a.(NiAl2O4)∶(Cu-Ni)＝75-95％∶5-25％b.(NiAl2O4)∶(Cu-Ag-Ni)＝75-95％∶5-25％c.(NiAl2O4)∶(Cu-Ag-Ni-Al)＝75-95％∶5-25％d.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ni)＝75-95％∶5-25％e.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ag-Ni)＝75-95％∶5-25％f.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ag-Ni-Al)＝75-95％∶5-25％
上述配方中合金以Cu為基 Ni10-50％Ag0-20％Al0-20％最后將上述復(fù)合金屬陶瓷粉按一定重量百分比均勻混合后再與一定重量比的合金粉再均勻混合，然后采用冷壓燒結(jié)或熱壓的方法制成有一定尺寸、壁厚的坩堝型或其他固定形狀的鋁電解槽用惰性陽(yáng)極，即為本發(fā)明的尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極。
由于采用上述這種成分的惰性陽(yáng)極，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。惰性陽(yáng)極在使用過(guò)程中腐蝕輕微，基本不消耗，化學(xué)反應(yīng)排出的氣體是氧氣，而不是一氧化碳、二氧化碳等有害煙氣，同時(shí)還提高了鋁電解生產(chǎn)的自動(dòng)化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，延長(zhǎng)了電解槽的壽命，節(jié)約了能源資源，降低了生產(chǎn)成本，保證了鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，鋁的純度可達(dá)99.6％。
電解溫度為900℃陽(yáng)極電流密度為0.85A/cm2電解48小時(shí)陽(yáng)極腐蝕輕微，鋁的純度99.6％Al。
權(quán)利要求
1.一種尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極，其特征在于該惰性電極成份包括鋁酸鎳基金屬陶瓷(NiAl2O4)或鋁酸鎳與鐵酸鎳(NiFe2O4)復(fù)合金屬陶瓷和銅-鎳(Cu-Ni)合金或銅-銀-鎳(Cu-Ag-Ni)、銅-銀-鎳-鋁(Cu-Ag-Ni-Al)合金組成；其中鋁酸鎳與鐵酸鎳構(gòu)成的復(fù)合金屬陶瓷的重量百分比為NiAl2O4∶NiFe2O4＝30-70％∶70-30％，兩者之和為100，并要將上述的金屬陶瓷和銅鎳系列合金研磨成150～320目粉末使用，其有6種不同重量百分比配方，兩者重量之和為100，即a.(NiAl2O4)∶(Cu-Ni)＝75-95％∶5-25％b.(NiAl2O4)∶(Cu-Ag-Ni)＝75-95％∶5-25％c.(NiAl2O4)∶(Cu-Ag-Ni-Al)＝75-95％∶5-25％d.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ni)＝75-95％∶5-25％e.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ag-Ni)＝75-95％∶5-25％f.(NiAl2O4+NiFe2O4)∶(Cu-Ag-Ni-Al)＝75-95％∶5-25％最后，將上述符合金屬陶瓷粉按一定重量百分比均勻混合后再與一定重量比的合金粉再均勻混合，然后采用冷壓燒結(jié)或熱壓的方法制成有一定尺寸、壁厚的坩堝型或其它固定形狀的鋁電解槽用惰性陽(yáng)極，用于鋁電解槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極，其特征在于鋁酸鎳與鐵酸鎳配成的復(fù)合金屬陶瓷陽(yáng)極的重量百分比為NiAl2O4∶NiFe2O4＝30-70％∶30-70％，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極，其特征在于金屬陶瓷陽(yáng)極與陽(yáng)極的金屬相中采用的Cu-Ni基系列合金的重量百分比為NiAl2O4基金屬陶瓷∶Cu-Ni基系列多元合金＝80-88％∶12-20％，NiAl2O4與NiFe2O4復(fù)合金屬陶瓷∶Cu-Ni基系列多元合金＝80-88％∶12-20％。
全文摘要
一種用于鋁電解的尖晶石型鋁酸鎳基金屬陶瓷惰性電極，該惰性陽(yáng)極成份包括鋁酸鎳基金屬陶瓷或鋁酸鎳與鐵酸鎳復(fù)合金屬陶瓷和銅－鎳系列多元合金粉組成；經(jīng)過(guò)冷壓燒結(jié)或熱壓的方法制成有一定尺寸、厚度的惰性陽(yáng)極，用于鋁電解槽中，電極在使用過(guò)程中基本不消耗，排出的氣體為氧氣，而不是一氧化碳和二氧化碳等有害氣體，提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)了電解槽的使用壽命，保證了鋁產(chǎn)品的純度為99.6％Al。
文檔編號(hào)C25C3/08GK1465749SQ0213248
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者邱竹賢, 王兆文, 高炳亮 申請(qǐng)人:東北大學(xué)