[发明专利]一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将陶瓷相粉末、金属相粉末混合获得原料粉末，将原料粉末加入溶剂中，获得混合浆料，然后于混合浆料中加入粘接剂，球磨获得金属陶瓷浆料，喷雾造粒，获得金属陶瓷复合粉末，压制成型获得金属陶瓷生坯，脱脂，再进行烧结即获得惰性阳极材料，所述陶瓷相粉末包含ZrB₂陶瓷粉末、NiFe₂O₄基陶瓷粉末；所述金属相粉末中的金属选自镍、铁、铜、铝、钛、铬中至少一种；

所述烧结的温度为1250～1450℃，烧结的时间为2～5h；所述烧结在含氧气和保护气氛的混合气氛下进行，其中氧气分压为50～5000Pa，混合气体总气压为2000～10000Pa；

所述金属陶瓷惰性阳极材料由金属相与陶瓷相组成，其中金属相由镍、铁、铜、铝、钛、铬中至少一种组成，陶瓷相包含ZrB₂陶瓷、NiFe₂O₄基陶瓷；所述陶瓷相在金属陶瓷惰性阳极材料中的质量分数为50～80wt％，所述ZrB₂陶瓷在金属陶瓷惰性阳极材料质量分数为5～20wt％。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述ZrB₂陶瓷粉末、NiFe₂O₄基陶瓷粉末的平均粒径均为0.5～5.0μm；

所述原料粉末中还含有单相氧化物陶瓷粉末，所述单相氧化物陶瓷粉末选自NiO、Cu₂O、Fe₂O₃、ZnO粉末中的至少一种，所述单相氧化物陶瓷粉末的平均粒径为0.2～5.0μm。

3.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述混合浆料中，原料粉末的体积分数为25～40％；所述粘接剂的加入量为原料粉末质量的1～3％，所述粘接剂选自聚乙烯醇、石蜡、橡胶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述球磨的时间为10～100h，球磨的转速为60～100r/min；所述金属陶瓷复合粉末的粒径为8～20μm。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述压制成型的压力为100～300MPa；所述脱脂的温度为400～600，脱脂的时间为2～10h。

6.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述ZrB₂陶瓷在金属陶瓷惰性阳极材料质量分数为7～10wt％。

7.根据权利要求1所述的一种铝电解用高耐蚀金属陶瓷惰性阳极材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷相还包含单相氧化物陶瓷，所述单相氧化物陶瓷选自NiO、Cu₂O、Fe₂O₃、ZnO中的至少一种，所述单相氧化物陶瓷在金属陶瓷惰性阳极材料质量分数为2～15wt％。