17（xCo-Ni）/（10NiO-NiFe 2 O 4 ）金属陶瓷的制备及性能研究

发布时间：2021-07-25 20:00

　　采用环保节能的惰性阳极取代重污染的碳素阳极应用于铝电解已是大势所趋。NiFe2O4基金属陶瓷因其优异的化学稳定性,已经成为目前研究最多且最具潜力的惰性阳极候选材料。本文基于科技部国际合作专项（2010DFA52130）资助,并结合前期课题组对17Ni/（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷研究成果,对其进一步展开细致的研究。本文主要创新点是:引入Co元素与Ni元素组成合金Co-Ni相,用以代替纯Ni作为金属陶瓷的金属相,旨在寻找一种更合适的金属相作为第二相。通过真空烧结方法制备出17（xCo-Ni）/（10NiO-NiFe2O4）金属陶瓷,并重点研究分析了不同Co含量对17（xCo-Ni）/（10NiO-NiFe2O4）材料的微观组织、物相组成、烧结致密化、力学性能以及高温抗氧化性能的影响。主要研究成果如下:1、采用高温固相合成法制备出高纯度的NiFe2O4-10NiO基体,烧结工艺为1200℃保温4h。2、采用冷压-真空烧结工艺制备出17（xCo-Ni）/（10NiO-NiFe2O4）金属陶瓷（x=0、10、20、30、40、50、70）,并探讨得出其最佳烧结温度为1300℃。3、1... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题的研究背景
    1.3 惰性阳极的定义
        1.3.1 惰性阳极的性能要求
        1.3.2 惰性阳极的优势
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 氧化物陶瓷阳极
        1.4.2 金属及合金阳极
        1.4.3 金属陶瓷阳极
    1.5 NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极研究进展
        1.5.1 NiFeO金属陶瓷制备工艺
        1.5.2 NiFeO金属陶瓷烧结致密化
        1.5.3 NiFeO金属陶瓷基本性能
    1.6 论文的研究意义与内容
        1.6.1 选材优势
        1.6.2 研究目的与意义
        1.6.3 研究内容与方案
第2章 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷材料制备
    2.1 引言
    2.2 实验原料及设备
    2.3 10NiO-NiFe_2O_4陶瓷粉体的合成与分析
        2.3.1 10NiO- NiFe2O4陶瓷的制备流程与工艺
        2.3.2 10NiO-NiFe_2O_4陶瓷分析与讨论
    2.4 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFeO) 金属陶瓷制备
    2.5 本章小结
第3章 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的致密化
    3.1 引言
    3.2 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的物相组成与显微结构
    3.3 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的致密度研究与讨论
        3.3.1 致密度测试原理及步骤
        3.3.2 烧结温度对 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)致密度的影响
        3.3.3 烧结温度与Co含量影响致密度的机制
    3.4 本章小结
第4章 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的力学性能
    4.1 引言
    4.2 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的力学性能
        4.2.1 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的硬度
        4.2.2 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的抗弯强度
        4.2.3 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的断裂韧性
        4.2.4 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷的抗热震性
    4.3 Co含量影响 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷力学性能的机制
    4.4 本章小结
第5章 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷高温抗氧化性能
    5.1 引言
    5.2 抗高温氧化性测试方法与步骤
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 氧化动力曲线
        5.3.2 17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷氧化膜的物相组成与显微结构
        5.3.3 氧化机理
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录（攻读硕士期间发表的论文及参与项目）


【参考文献】：
期刊论文
[1]微波法合成锑掺杂SnO2电极（英文）[J]. 徐浩,汤成莉,张倩,延卫.  无机材料学报. 2012(06)
[2]铁酸镍基金属陶瓷的强化烧结与熔盐腐蚀行为[J]. 周科朝,陶玉强,刘宝刚,李志友.  中国有色金属学报. 2011(06)
[3]CoO掺杂对15（20Ni-Cu）/（NiO-NiFe2O4）金属陶瓷导电性能的影响[J]. 吴海明,李志友,甘雪萍,周科朝.  粉末冶金材料科学与工程. 2011(02)
[4]NiFe2O4-M金属陶瓷惰性阳极成分设计的热力学分析[J]. 王宇栋,王飚,戴永年,周晓奎,张自华.  化学工程. 2011(01)
[5]CaO掺杂Cu/（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷致密化及力学性能[J]. 田忠良,赖延清,张刚,李劼,周科朝.  矿产保护与利用. 2010(04)
[6]气氛控制烧结制备17M/（10NiO-NiFe2O4）金属陶瓷的抗氧化性能研究[J]. 张凯,刘恺,张刚.  有色金属(冶炼部分). 2010(03)
[7]MnO2掺杂金属陶瓷惰性阳极的制备及性能研究[J]. 张丽鹏,于先进,董云会,李德刚.  高等学校化学学报. 2008(01)
[8]近30年世界铝电解工业的发展与启示[J]. 姜玉敬.  世界有色金属. 2007(11)
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博士论文
[1]纤维增强NiFe2O4基阳极材料的制备及性能研究[D]. 张淑婷.东北大学 2006

硕士论文
[1]热压烧结制备17Ni/（NiFe2O4-10NiO）金属陶瓷的工艺及性能研究[D]. 黄伟.湘潭大学 2013
[2]La2O3、Pr2O3掺杂SnO2电极陶瓷材料的制备及其烧结性能的研究[D]. 李万波.东华大学 2010
[3]NiFe2O4纳米金属陶瓷的制备研究与力学性能分析[D]. 罗琨琳.贵州大学 2008
[4]金属相对（NiFe2O4+10NiO）基金金属陶瓷的影响[D]. 李枝林.中南大学 2007
[5]Co-Ni-xNiFe2O4惰性阳极的制备与性能研究[D]. 钱旭坤.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3302678