[發明專利]一種鎳基金屬氧化物陶瓷惰性陽極、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201611220509.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN107083510B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 焦樹強;葛建邦
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;C22C32/00;C25C7/02;C22C1/05;C22C1/10;C25B11/04;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種鎳基金屬氧化物陶瓷惰性陽極，其特征在于，該陽極具有金屬相和氧化物相，其中金屬相總量為40-60wt％，氧化物相總量為60-40wt％；

所述金屬相主成分為Ni，為改善耐腐蝕性能，添加額外1～2種金屬元素，該1～2種金屬元素每種金屬元素添加量占所述金屬相的10-30wt％，從以下元素中選取：Cu、Co、Zn、Cr、Ag、Fe、Al、V；所述氧化物相由CaO和TiO₂組成，其中CaO含量為25.85～58.39wt％，TiO₂含量為74.15-41.61wt％。

2.一種鎳基金屬氧化物陶瓷惰性陽極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將CaO和TiO₂按(25.85～58.39wt％)：(74.15-41.61wt％)的比例進行稱重、混勻，并在900℃的馬弗爐中煅燒4-6小時，對燒結塊體進行研磨，得到粉末狀氧化物相；

步驟二、用普通球磨法制取金屬氧化物均勻混合粉：稱取金屬混合粉末，與步驟一所制備的粉末狀氧化物相按(40-60wt％)：(60-40wt％)的比例混合，一同放入球磨機中，進行12小時的干磨；所述金屬混合粉末的主成分為Ni，添加額外1～2種金屬元素，該1～2種金屬元素每種金屬元素添加量為10-30wt％，從以下元素中選取：Cu、Co、Zn、Cr、Ag、Fe、Al、V；

步驟三、物料壓制成形，采用模壓法進行單向壓制，成形壓力為12MPa，保壓時間為1～3分鐘，所制塊體直徑為20mm，高度為3mm；

步驟四、成形坯料的燒結：坯料在高純氮氣保護氣氛爐中燒結，燒結溫度為1300℃-1400℃，在燒結溫度下保持3-5小時；

步驟五、對燒結成形的金屬氧化物陶瓷惰性陽極作加工，將其與金屬導電桿連接。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟一中所述CaO和TiO₂均為不小于99.9wt％工業純度的微米粉末。

4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟二中所述金屬混合粉末中的各金屬成分均為99.9wt％工業純度的微米粉末。

5.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟四中燒結溫度為1350℃，在燒結溫度下保持4小時。

6.如權利要求1所述的鎳基金屬氧化物陶瓷惰性陽極的應用方法，其特征在于，所述陽極用于氯化物熔鹽體系，取代碳素陽極；所述氯化物熔鹽體系具體為CaCl₂、LiCl、NaCl及KCl熔體中的一種或一種以上的混合熔鹽體系，同時還溶解有堿金屬氧化物Li₂O或CaO。