[發明專利]一種鋁電解槽用TiB2基金屬陶瓷材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310261668.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103304239A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張剛;楊建紅;李興彥;李旺興;喬佳;賀柳青;溫合靜;楊文杰
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

1.一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料，其特征在于其材料是以TiB₂-Al₂O₃復合顆粒、氧化物添加劑和金屬添加劑為原料，將TiB₂-Al₂O₃復合顆粒、氧化物添加劑和金屬添加劑混合后成型，在惰性氣氛下高溫燒結，得到的TiB₂基金屬陶瓷材料。

2.根據權利要求1所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料，其特征在于其氧化物添加劑選用氧化鋁、氧化鎂、AB₂O₄型尖晶石、鈦酸鋁、氧化鈦的一種或者一種以上的組合物，其中，A可為Ni,?Mg,?Co,?Zn,?Cu,?Li和Fe中的至少一種；B為Fe,?Al,?Co,?Mn,?Cr和Ge中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料，其特征在于其金屬添加劑為Ni、Fe、Cu、Ti、Co、Cr、Mo、Mn等中的一種或者一種以上的組合。

4.一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在其TiB₂-Al₂O₃復合顆粒制備步驟包括：首先配置氧化鋁溶膠，其中氧化鋁溶膠的固含量質量比為5%~?30%；接著將TiB₂和氧化鋁溶膠混合，其組分質量比為：TiB₂：60%~90%，氧化鋁溶膠：10%~40%；然后將混合后的物料在900～1000℃條件下高溫煅燒；最后將高溫煅燒后的物料破碎后再篩分，得到TiB₂-Al₂O₃復合顆粒。

5.根據權利要求4所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于其TiB₂-Al₂O₃復合顆粒、氧化物添加劑和金屬添加劑混合時，氧化物添加劑含量為5%～25%，金屬添加劑的加入量為0.5%%～10%，余量為TiB₂-Al₂O₃復合顆粒。

6.根據權利要求4所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于其TiB₂-Al₂O₃復合顆粒、氧化物添加劑和金屬添加劑混合成型時，選用模壓成型、震動成型和冷等靜壓成型中的至少一種，其中模壓成型壓力為200~300MPa，震動成型壓力為250~400MPa，等靜壓成型壓力為80~150MPa。

7.根據權利要求4所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料，其特征在于其燒結溫度為1250℃～1600℃，燒結時間為120min～480min。

8.根據權利要求4所述的一種鋁電解槽用TiB₂基金屬陶瓷材料，其特征在于在燒結初期進行抽真空處理，真空處理最高溫度為800℃~1200℃，真空度保持在10^-2Pa~1Pa范圍內；其后通入惰性氣氛進行保護，壓力維持在0.8~1×10⁵Pa范圍內，采用的惰性氣氛為至少一種來自高純Ar、N₂或它們的組合，氣氛O₂含量控制在100ppm以下。