[发明专利]一种用于稀土熔盐电解阳极铜基母合金

说明书

技术领域：

本发明涉及一种稀土熔盐电解阳极用铜基母合金，属金属材料技术领域。

背景技术：

现行稀土熔盐电解中，阳极多采用碳素，电解过程中碳素不断的燃烧和消耗产生的C0₂、C0和氯化物、硫化物、氮化物等有害气体，严重影响生产人员的健康，也对大气环境造成污染。研发合适的、可取代碳素阳极材料（即电解过程中不被氧化燃烧，也不受腐蚀而消耗的阳极）成为近十余年来国际冶金界和材料界的研究热点。 

在目前的熔盐体系的研究中，所研究的非碳素阳极多为二氧化锡、贵金属铂、金属Ir或者氧化物陶瓷阳极（G.Z. Chen, et al.Nature, (407)2000, 361-364；S.Q. Jiao, et al.Mater. Trans. B, (2010) 74-79；Xinghua Liu， et al. U.S.patent.7014881 B2.；Qin Qing-wei，et al. (J)，Trans. Nonferrous Met.Soc.China.Vol.13.NO.5.oct.2003；吴贤熙等.(J)“贵州工业大学学报”2006年第6期），但在实际应用中，二氧化锡阳极在经过一段时间使用后会形成钝化膜，而贵金属在高温的氯化物熔盐中不够稳定，陶瓷阳极稳定性好，但其昂贵的价格和稀缺性会制约其大规模应用。 

    稀土熔盐电解用阳极应满足如下几个方面：具有良好的导电性和高熔点；在电解过程中，阳极材料在熔盐电解质中不溶解且其组分不污染电解产出的产品；在电解过程中，不被腐蚀；具有一定的高温韧塑性和热强度，在高温急冷急热的冲击下不发生脆断；具有良好的加工性能；材料的成本低。目前市场上无任何一种同时满足上述六个要求。研发适合市场发展需要和环境保护需要的、能取代碳素的阳极材料是必然趋势。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种稳定性强、加工性能好的适用于稀土熔盐电解体系中阳极用铜基母合金。本发明的有益效果在于：本发明的铜基合金阳极具有高稳定性、高导电性、易于加工同时价格相对低廉的特点，不同于其他二氧化锡、贵金属铂、金属Ir或者氧化物陶瓷阳极。  

本发明技术解决方案：

一种用于稀土熔盐电解阳极铜基母合金，其原料包括金属Fe、Ni、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金和NiB合金，其质量比为Fe15.0～20.0%、Ni15～20%、Al5.5～6.5%、La0.6～1.2%、含量小于0.5%的Zr、B、Nb,元素，Cu为余量。

所述La的加入以含La30%的LaCu合金方式加入。 

所述B以含B25%NiB合金方式加入。 

本发明有益效果： 

本发明的铜合金阳极具有好熔点高、导电性好、熔盐润湿性强、电流效率高、加工性能好，成本低、阳极的损耗量小等优点。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，实施例在于进一步说明而非限制本发明。 

  

实施例1：

以金属Fe、Ni、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金、NiB合金等为原料，取质量比为Fe18.0%、Ni18%、Al6.0%、La1.0%、Zr0.3%、B0.01%、Nb0.45%，Cu为余量，通过真空熔炼制取铜基母合金棒，铜基母合金棒经精密铸造后使用。

实施例2： 

以金属Fe、Ni、Al、Cu、Nb、Zr、LaCu合金、NiB合金等为原料，取质量比为Fe16.0%、Ni19%、Al5.6%、La1.1%、 Zr0.45%、B0.008%、Nb0.45%，Cu为余量，通过真空熔炼制取铜基母合金棒，铜基母合金棒经精密铸造后使用。