[发明专利]铝电解槽电极(变体)

权利要求书

1.一种用于从溶解在熔融电解质中的氧化铝电解产生铝的电解槽电极，所述电极包括电极基体和涂敷于所述基体上的基于耐火陶瓷或由耐火陶瓷制成的表面涂层，其特征在于，所述电极基体由复合材料制成，所述复合材料含有5质量％～90质量％的耐火陶瓷和至少一种金属和/或含有所述金属的至少一种合金，所述至少一种金属具有超过1000℃的熔融温度并在与铝相互作用时形成难熔金属间化合物。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，作为包含在所述复合材料中的熔融温度超过1000℃的金属，使用以下金属中的至少一种：铁、镍、锰、钛、钽、锆、铬、铌、钴、钒，和/或所述金属的至少一种合金。

3.如权利要求1所述的电极，其特征在于，作为包含在所述电极基体的所述复合材料中的和包含在所述表面涂层的复合材料中的耐火陶瓷，使用钛、锆、铌、钽、钨、钼的硼化物和碳化物、硼碳化物和/或它们的混合物。

4.如权利要求3所述的电极，其特征在于，在电极制造过程中，通过将硼和碳添加到复合材料中所含的金属和/或合金中，在电极基体的复合材料中形成硼化物和碳化物。

5.如权利要求3所述的电极，其特征在于，复合材料中的耐火陶瓷以1μm～1000μm的颗粒的形式均匀地分布在整个材料体积中。

6.如权利要求1所述的电极，其特征在于，将包含大于90质量％的耐火陶瓷的复合材料涂敷于电极基体上作为表面涂层。

7.如权利要求1所述的电极，其特征在于，位于耐火陶瓷的表面涂层下方的复合材料的电极基体表面被碳饱和。

8.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极是阴极或双极电极的阴极部分。

9.一种用于从溶解在熔融电解质中的氧化铝电解产生铝的电解槽电极，所述电极包括电极基体和涂敷于所述基体上的基于耐火陶瓷或由耐火陶瓷制成的表面涂层，其特征在于，所述电极基体由具有涂敷于电极基体表面的中间层的钢或金属合金制成，其中，所述中间层由复合材料制成，所述复合材料含有5质量％～90质量％的耐火陶瓷和至少一种金属和/或含有所述金属的至少一种合金，所述至少一种金属具有超过1000℃的熔融温度并在与铝相互作用时形成难熔金属间化合物。

10.如权利要求9所述的电极，其特征在于，用于金属合金基体的材料是结构碳钢。

11.如权利要求10所述的电极，其特征在于，使用耐热和耐火钢或者耐热和耐火金属合金作为基材。

12.如权利要求9所述的电极，其特征在于，作为包含在复合材料中的熔融温度超过1000℃的金属，使用以下金属中的至少一种：铁、镍、锰、钛、钽、锆、铬、铌、钴、钒，和/或所述金属的至少一种合金。

13.如权利要求9所述的电极，其特征在于，作为复合材料中的耐火陶瓷，使用钛、锆、铌、钽、钨、钼的硼化物和碳化物、硼碳化物和/或它们的混合物。

14.如权利要求13所述的电极，其特征在于，在电极制造过程中，通过将硼和碳添加到复合材料中所含的金属和/或合金中，在电极基体的复合材料中形成硼化物和碳化物。

15.如权利要求13所述的电极，其特征在于，耐火陶瓷以1μm～1000μm的颗粒形式存在，其中，所述颗粒均匀地分布在材料中。

16.如权利要求9所述的电极，其特征在于，所述中间层由复合材料制成，所述复合材料的耐火陶瓷的含量沿从电极基体到表面涂层的层厚度而增加，从基体表面附近的5质量％～90质量％直到表面涂层附件的大于90％。

17.如权利要求9所述的电极，其特征在于，涂覆有含有5质量％～90质量％的陶瓷的复合材料的中间层的电极基体表面被包含大于90质量％的陶瓷的附加层覆盖。

18.如权利要求9所述的电极，其特征在于，所述中间层和表面涂层的累积厚度为0.5mm～10mm。

19.如权利要求9或17所述的电极，其特征在于，用碳饱和的中间层或附加层表面布置在由耐火陶瓷制成或基于耐火陶瓷的铝润湿表面涂层的下方。

20.如权利要求9所述的电极，其特征在于，所述电极是阴极或双极电极的阴极部分。