何汉兵
,
刘锌
,
宋云锋
,
肖汉宁
功能材料
金属陶瓷金属相优先腐蚀是目前惰性阳极工业化难点之一,在金属相表面包覆NiFe2O4尖晶石来提高其耐高温熔盐腐蚀性能。包覆实验结果显示,包覆后的颗粒尺寸为2-5μm,且有团聚现象,金属相20Ni-80Cu表面除形成NiFe2O4尖晶石外,可能还含有NiFe2O4-x、Cu2O、NiO、CuxNi1-x、NiyFe1-yFe2O4-a和NizFe1-zO。腐蚀实验表明,金属表面包覆10%、20%、30%、40%和50%NiFe2O4尖晶石后制备的金属陶瓷惰性阳极样品其金属腐蚀层厚度都在20～50μm,其年腐蚀率分别为1.89、1.73、1.65、1.58和2.03cm/a,未包覆金属陶瓷惰性阳极金属腐蚀层厚度为200μm和年腐蚀率为4.15cm/a,说明金属表面包覆NiFe2O4尖晶石能提高惰性阳极的抗熔盐腐蚀性能。
关键词:
20Ni-80Cu
,
包覆
,
NiFe2O4尖晶石
,
金属陶瓷惰性阳极
,
铝电解
何汉兵
,
刘锋
,
宋云峰
,
肖汉宁
功能材料
在高温熔盐电解质78.07%Na3AlF6-9.5%AlF3-5.0%CaF2-7.43%Al2O3中对NiFe2O4-10NiO基陶瓷进行了电解腐蚀性能研究,结果发现烧结后的陶瓷NiFe2O4相中的Fe/Ni比为2.211～2.89,且NiO相的Fe/Ni比为0.136～0.34,而电解腐蚀后NiFe2O4相中的Fe/Ni比为2.07～2.335,且NiO相中Fe/Ni比为0.120～0.195,说明在电解腐蚀过程中Fe元素发生了优先腐蚀。铁元素在电解过程中发生优先腐蚀的原因可能是化学腐蚀和电化学腐蚀共同作用的结果。
关键词:
NiFe2O4-10NiO基陶瓷
,
铁元素
,
优先腐蚀
,
惰性阳极
,
铝电解
何汉兵
,
黄伯云
,
李志友
,
周科朝
中国有色金属学报
利用冷压-烧结技术制备BaO掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究BaO掺杂量及烧结温度对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构及致密度的影响.结果表明:当BaO掺杂量(质量分数)为0～4%时,烧结样品中主要含NiO和NiFe2O4,BaO与10NiO-NiFe2O4陶瓷组分反应并形成瞬时液相BaFe2O4和Ba2Fe2O5,且Ba2+固溶到基体中,促进致密化烧结,降低了烧结致密化温度;1 250℃烧结时,1%BaO掺杂样品的相对密度最大,达到98.90%,比未掺杂样品的相对密度提高6.27%;但当BaO掺杂量为2%和4%时,陶瓷样品相对密度基本不变.
关键词:
10NiO-NiFe2O4复合陶瓷
,
BaO掺杂
,
惰性阳极
,
铝电解
,
致密化
何汉兵
,
黄伯云
,
李志友
,
周科朝
功能材料
利用冷压-烧结技术制备了BaO掺杂的1ONiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了BaO掺杂量对1ONiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成及电导率的影响.结果表明,当BaO掺杂量为O～4%(质量分数)时,烧结样品中主要含有NiO和NiFe2O4两种,BaO促进了致密化烧结,降低了烧结温度;TG-DSC分析发现,在303～1233K温度范围内,1ONiO-NiFe2O4陶瓷在空气气氛中先吸氧后失氧;导电率测试表明,掺杂BaO能显著提高材料的高温电导率,且掺杂0.5%样品在1233K时材料达到最大电导率11.76S/cm,是未掺杂样品的12.8倍.
关键词:
1ONiO-NiFe2O4复合陶瓷
,
BaO掺杂
,
惰性阳极
,
铝电解
,
电导率
何汉兵
,
肖汉宁
中国有色金属学报
采用冷压-烧结技术制备NiFe2O4-10NiO基金属陶瓷材料;通过对烧结体的显微结构和物相组成、电导率、电解试样的表层形貌、电解质和阴极铝的杂质增量等的分析检测,研究Yb2O3掺杂对15(20Ni-Cu)/NiFe2O4-10NiO金属陶瓷致密度、导电率和耐腐蚀性能的影响.结果表明:1 300℃烧结的0.5%Yb2O3-15(20Ni-Cu)/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷具有较好的性能,相对密度为98.53%,960℃时的电导率为53.06 S/cm,电解腐蚀后金属腐蚀层厚度为20～30μm,总杂质增量为0.079 g.
关键词:
金属陶瓷
,
Yb2O3
,
掺杂
,
惰性阳极
,
铝电解
何汉兵
,
周科朝
,
李志友
,
黄伯云
功能材料
利用冷压-烧结技术制备了CuO 掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了CuO 掺杂量对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构、致密度及导电率的影响.结果表明:当CuO掺杂量为0～12.5%(质量分数)时, 烧结样品中主要含有NiO、Cu和NiFe2O4、CuO在氮气气氛下分解为金属Cu,在烧结温度下为液相促进了致密化烧结;1473K烧结时,8.75%CuO掺杂样品的相对密度最大,达到94.43%,比未掺杂样品的相对密度提高了18.16%;当CuO掺杂量为4%时,在1233K温度下样品达到最大导电率5.169S/cm,是未掺杂样品的导电率1.026S/cm的5倍.
关键词:
10NiO-NiFe2O4复合陶瓷
,
CuO掺杂
,
惰性阳极
,
铝电解
,
电导率
何汉兵
,
周科朝
,
李志友
,
黄伯云
功能材料
利用冷压-烧结技术制备了1BaO-10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了1BaO-10Ni-NiFe2O4复合陶瓷物相组成和显微结构以及烧结温度对相对密度和导电率的影响.结果表明,1BaO-10NiO-NiFe2O4复合陶瓷烧结样品中主要含有NiO和NiFe2O4两种,BaO与10NiO-NiFe2O4陶瓷组分反应并形成瞬时液相BaFe2O4和Ba2Fe2O5,且Ba2+离子固溶到基体中,促进致密化烧结;随着烧结温度的升高,样品的相对密度无太大变化,均在97%以上.但样品导电率逐渐增大,当烧结温度为1673K时,1BaO-10NiO-NiFe2O4复合陶瓷达到最大电导率21.16S/cm,是烧结温度为1473K时电导率10.17S/cm的2.08倍.
关键词:
10NiO-NiFe2O4复合陶瓷
,
BaO掺杂
,
惰性阳极
,
铝电解
,
致密化
,
电导率
张丽
,
秦毅红
,
陈白珍
,
彭亚光
,
何汉兵
,
袁依
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64426-6
利用 X 射线衍射(XRD)，X 射线光电子能谱(XPS)及活性测试对铈钛复合氧化物的结构及催化脱硫特性进行了研究。结果表明：当铈?钛摩尔比(n(Ce)/n(Ti))≥5：5时，铈钛复合氧化物形成固溶体；当 n(Ce)/n(Ti)=7：3(即Ce0.7Ti0.3O2)时，具有最佳的催化脱硫效果；500°C 下 SO2的转化率达到93%，单质硫的产率达到99%。根据Ce0.7Ti0.3O2的活性测试曲线发现：未经预处理的 Ce0.7Ti0.3O2约10 min 后开始逐渐被反应气体活化，并在60 min后达到稳定活化状态。通过对不同反应时间下所得 Ce0.7Ti0.3O2进行 XPS 分析发现： CeO2为活性物质，在反应过程中形成 Ce4+/Ce3+氧化还原电对和活性氧空位，而 TiO2仅起到稳定催化剂结构的作用。Ce0.7Ti0.3O2催化 SO2+CO反应48 h 后未出现硫化现象，始终保持结构的稳定，表现出较好的抗硫中毒性能。
关键词:
铈钛复合氧化物
,
固溶体
,
催化还原
,
一氧化碳
,
二氧化硫
何汉兵
,
李志友
,
周科朝
材料导报
综述了近年来国内外铝电解用铜基合金、铜镍基合金和镍基合金惰性阳极方面所做的研究工作,分析了各种惰性阳极的优缺点和可行的研究方向.围绕提高材料的抗氧化和耐腐蚀性,提出了两方面的建议:一方面通过调节材料成分,使其表面氧化膜的生成与溶解达到动态平衡;另一方面开发新的电解质体系,获得"低初晶温度、高Al2O3溶解度"的电解质,降低阳极腐蚀率.
关键词:
铝电解
,
金属惰性阳极
,
合金
,
腐蚀
,
电解质
,
初晶温度
