CN102226287B - 一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相及其制备和应用。本发明通过在金属相表面包覆一定量的尖晶石型氧化物粉末，避免金属相在高温熔盐中相比陶瓷相优先腐蚀，提高金属相在高温熔盐中的腐蚀性能，从而达到惰性阳极耐高温熔盐腐蚀的目的。
Description
技术领域
本发明属于材料科学领域，涉及一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相及其制备和应用。
背景技术
目前，金属陶瓷因具有陶瓷良好的热化学稳定性、强耐腐蚀性、抗氧化性及兼有金属材料优良的导电和抗热冲击性能，被认为是最有希望取代炭素阳极成为熔盐电解(如电解铝)的惰性阳极材料之一。在高温熔盐电解质中，由于金属相和陶瓷相腐蚀性能的差异，容易造成金属相相比陶瓷相优先腐蚀，从而引起电解质渗透，材料肿胀和开裂等问题，因此需采取有效方法强化金属陶瓷材料金属相的腐蚀性能，提高其耐高温熔盐腐蚀性能。目前解决的方法主要有降低金属相成分配比、金属相少暴露于高温熔盐中、优化制备工艺来避免金属相的优先腐蚀。本发明提出一种提高金属陶瓷惰性阳极材料中金属相耐高温熔盐腐蚀的方法，特别针对尖晶石基金属陶瓷惰性阳极材料，通过在金属相表面包覆适量的尖晶石型氧化物，使金属相与高温熔盐直接接触少，避免两者发生一定的电化学和化学反应导致金属相在高温熔盐中相比陶瓷相优先腐蚀，提高金属相在高温熔盐中的腐蚀性能，从而达到提高金属陶瓷材料耐熔盐腐蚀性能的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相及其制备和应用。利用该金属相制备的金属陶瓷惰性阳极材料能够经受长期的高温氟化物熔盐的腐蚀，并可保证惰性阳极在铝电解中平稳运行，解决现有铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料耐腐蚀性能，尤其是金属相耐高温熔盐腐蚀有待提高的问题。
一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相，是在可用于构成金属陶瓷惰性阳极材料金属相的金属粉末形成的颗粒外包覆有尖晶石型氧化物。
所述的金属粉末形成的颗粒粒径大小为5-100μm；所述的金属粉末形成的颗粒表面包覆了尖晶石型氧化物后其粒径增大0.1-10μm。
所述的金属粉末为Fe、Ni、Cu、Co、Ag中的一种或几种；优选为Ni和Cu中的一种或两种。
所述尖晶石型氧化物为MFe2O4中的一种或几种，M为Ni、Cu、Mn、Zn或Co。
一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相的制备方法如下：
把可用于构成金属陶瓷惰性阳极材料金属相的金属粉末放入含有Ni、Cu、Mn、Zn、Co的氯化物中的一种或几种和FeCl3的水溶液，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼烘干，焙烧制得尖晶石型氧化物MFe2O4包覆金属粉末形成的颗粒的金属相，M为Ni、Cu、Mn、Zn或Co；
制备所述的尖晶石型氧化物MFe2O4包覆的金属相时，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为11-13，反应温度为50-90℃，搅拌速度200-500r/min；将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在100-180℃空气气氛下烘干，然后300-500℃空气气氛中焙烧1-4h即可。
所述的尖晶石型氧化物与金属粉末形成的颗粒的物质的量之比为1∶19-1∶1。
所述的金属粉末为Fe、Ni、Cu、Co、Ag中的一种或几种；优选为Ni和Cu中的一种或两种。
本发明所述的金属相直接用于制备金属陶瓷惰性阳极材料。其制备工艺按如下步骤进行：(以NiFe2O4包覆20％Ni和80Cu％组成的金属相为例)
(1)合成：按合成MFe2O4尖晶石化学计量比称取MO和Fe2O3后再加入一定量的其它氧化物AxOy以及适量的分散剂进行混料1-4h，混料均匀后在80-120℃下烘干并在1000-1400℃空气气氛下煅烧合成MFe2O4尖晶石型氧化物和AxOy的混合物即陶瓷相；所述尖晶石型氧化物为MFe2O4，M为Ni、Cu、Mn、Zn或Co；其它氧化物为AxOy中的一种或它们的组合，x＝1或2；y＝1，2或3；A为Ni、Cu、Mn、Zn或Co。
(2)包覆：取Ni和Cu金属粉末，其中Ni占20wt％，Cu占80wt％(以下简称20Ni-80Cu)放入一定量含FeCl3和NiCl2的水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，n代表物质的量浓度之比)，其20Ni-80Cu金属与NiCl2物质的量比按要求配置，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为11-13，反应温度为50-90℃，搅拌速度200-500r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在100-180℃空气气氛下烘干，然后300-500℃空气气氛中焙烧1-4h制得NiFe2O4包覆(20Ni-80Cu)的金属相。
(3)混料：将上述陶瓷相和金属相按比例进行混料，所述陶瓷相由尖晶石型氧化物和其它氧化物组成，尖晶石型氧化物在金属陶瓷中的质量百分数为50％-95％，所述其它氧化物在金属陶瓷中的质量百分数为1％-30％，所述包覆金属相在金属陶瓷中的质量百分数为1％-30％，且加入混合料总质量1wt％的有机粘结剂以及适量的分散剂进行混料1-12h；
(4)烘干：混料均匀后，在80-120℃下烘干；
(5)成型：将混合料在100-500MPa压力下模压成型得到金属陶瓷生坯；
(6)脱脂：将金属陶瓷生坯在氮气气氛下200-600℃进行脱脂2-10小时，氮气气氛中O2分压为50-500ppm；
(7)致密化烧结：将脱脂后的生坯在1200-1400℃温度下的真空烧结炉中保温2-10小时得到金属陶瓷样品，其中升温速率20-50℃/h，氮气气氛中O2分压为50-500ppm。
(8)电解实验：将阳极放入组成为78.07％Na3AlF6-9.5％AlF3-5.0％CaF2-7.43％Al2O3，分子比为2.3，初晶温度为947℃的高温电解质中进行，960℃电解，其过热度13℃。年腐蚀率计算公式(下同)：
Wloss＝(Wb×Cb+Wa×Ca)×10-6×365×24/(s阳极×ρ阳极×t)
式中Wloss定义为阳极年腐蚀率(cm/a)，Wb为电解质总量(g)，Cb为进入电解质中的杂质浓度(ppm)，Wa为阴极铝的总量(g)，Ca为进入阴极铝液中杂质浓度(ppm)，S阳极为电解时阳极浸入的表面积(cm2)，ρ阳极为阳极的体积密度(g/cm3)，t为电解时间(h)。
本发明可以实现铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料中金属相的耐蚀强化，采用合适的包覆工艺和适当的比例以及合理的烧结工艺解决了惰性阳极材料抗氟化物高温熔盐腐蚀问题；其工艺简单、方便，原料易得，成本低廉。本发明通过包覆适宜的尖晶石型氧化物和合理的烧结工艺能使金属相不能与高温熔盐直接接触从而避免发生一定的电化学和化学反应导致金属相在高温熔盐中相比陶瓷相优先腐蚀，提高金属相在高温熔盐中的腐蚀性能，达到提高金属陶瓷材料耐熔盐腐蚀性能的目的，从而能够经受长期的高温氟化物熔盐的腐蚀，可保证惰性阳极在铝电解中平稳运行。本发明对实现金属陶瓷惰性阳极的大规模工业化应用具有重大意义。
附图说明：
图1为本发明具体实施例1中15(20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口扫描电镜图；(1000X)
图2为本发明具体实施例1中1300℃烧结的15(20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极在960℃电解10h后腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图；(200X)
图3为本发明具体实施例2中15(30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口扫描电镜图；(1000X)
图4为本发明具体实施例2中15(30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层金相图；(200X)
图5为本发明具体实施例3中15(40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口金相图；(200X)
图6为本发明具体实施例3中15(40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层金相图；(200X)
图7为本发明具体实施例4中15(20NiFe2O4-80Ni))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口扫描电镜图；(500X)
图8为本发明具体实施例4中15(20NiFe2O4-80Ni))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图；(500X)
图9为本发明具体实施例5中15(20NiFe2O4-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口扫描电镜图；(500X)
图10为本发明具体实施例5中15(20NiFe2O4-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图。(500X)
图11为未包覆尖晶石的金属相制备的15(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极1300℃烧结样品断口扫描电镜图；(500X)
图12为未包覆尖晶石的金属相制备的15(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极在960℃电解10h后腐蚀样品腐蚀层金相图；(50X)
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：15(20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表1所示。
表115(20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| 20Ni-80Cu | 12.0 |
| 包覆的NiFe2O4 | 3.0 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
把20Ni-80Cu金属粉末放入一定量NiCl2水溶液与FeCl3水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，)，其20Ni-80Cu金属与NiCl2物质的量比为4∶1，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为12，反应温度为60℃，搅拌速度200r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在160℃空气气氛下烘干，然后350℃空气气氛中焙烧制2h得20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu)包覆金属相。
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取Fe2O3粉末和NiO粉末，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石氧化物，再将NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物混匀，烘干，煅烧形成陶瓷相，然后加入20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu)包覆金属相一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中球磨2.5h，混合粉末100℃干燥12h后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在氮气保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，其样品断口扫描电镜图如图1所示，样品断口较致密，960℃年腐蚀率为1.73cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h后腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图如图2所示，金属腐蚀层为20-50μm左右，说明阳极具有较强的耐高温熔盐腐蚀性。
实施例2：15(30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表2所示。
表215(30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| 20Ni-80Cu | 10.5 |
| 包覆的NiFe2O4 | 4.5 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
把20Ni-80Cu金属粉末放入一定量NiCl2水溶液与FeCl3水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，)，其20Ni-80Cu金属与NiCl2物质的量比为7∶3，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为12，反应温度为60℃，搅拌速度200r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在160℃空气气氛下烘干，然后350℃空气气氛中焙烧制2h得20NiFe2O4-80(20Ni-80Cu)包覆金属相。
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取分析纯Fe2O3粉末和分析纯NiO粉末，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石氧化物，再将NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物混匀，烘干，煅烧形成陶瓷相，然后加入30NiFe2O4-70(20Ni-80Cu)包覆金属相一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中二次球磨2.5h，混合粉末100℃干燥后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在N2保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，样品断口扫描电镜图如图3所示。960℃年腐蚀率为1.65cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层金相图如图4所示，金属腐蚀层厚度为20-50μm，说明其耐高温熔盐腐蚀性能较好。
实施例3：15(40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表3所示。
表315(40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| 20Ni-80Cu | 9.0 |
| 包覆的NiFe2O4 | 6.0 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
把20Ni-80Cu金属粉末放入一定量NiCl2水溶液与FeCl3水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，)，其20Ni-80Cu金属与NiCl2物质的量比为3∶2，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为12，反应温度为60℃，搅拌速度200r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在160℃空气气氛下烘干，然后350℃空气气氛中焙烧2h制得40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu)包覆金属相。
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取分析纯Fe2O3粉末和分析纯NiO粉末，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石氧化物，再将NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物混匀，烘干，煅烧形成陶瓷相，然后加入40NiFe2O4-60(20Ni-80Cu)包覆金属相一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中二次球磨2.5h，混合粉末100℃干燥后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在N2保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，样品断口金相图如图5所示。960℃年腐蚀率为1.58cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层金相图如图6所示，金属腐蚀层厚度为20-50μm，说明其耐高温熔盐腐蚀性能较好。
实施例4：15(20NiFe2O4-80Ni))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(20NiFe2O4-80Ni))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表4所示。
表415(20NiFe2O4-80Ni))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| Ni | 12.0 |
| 包覆的NiFe2O4 | 3.0 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
把Ni金属粉末放入一定量NiCl2水溶液与FeCl3水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，)，其Ni金属与NiCl2物质的量比为3∶2，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为12，反应温度为60℃，搅拌速度200r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在160℃空气气氛下烘干，然后350℃空气气氛中焙烧2h制得20NiFe2O4-80Ni包覆金属相。
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取分析纯Fe2O3粉末和分析纯NiO粉末，粒度分别为1.4μm和4.1μm，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石氧化物，再将NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物混匀，烘干，煅烧形成陶瓷相，然后加入20NiFe2O4-80Ni包覆金属相一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中二次球磨2.5h，混合粉末100℃干燥后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在N2保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，样品断口扫描电镜图如图7所示。960℃年腐蚀率为2.08cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图如图8所示，金属腐蚀层厚度为50μm，说明其耐高温熔盐腐蚀性能较好。
实施例5：15(20NiFe2O4-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(20NiFe2O4-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表5所示。
表515(20NiFe2O4-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| Cu | 12.0 |
| 包覆的NiFe2O4 | 3.0 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
把Cu金属粉末放入一定量NiCl2水溶液与FeCl3水溶液(nNi 2+∶nFe 3+＝1∶2，)，其Cu金属与NiCl2物质的量比为3∶2，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，控制pH值为12，反应温度为60℃，搅拌速度200r/min。将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼在160℃空气气氛下烘干，然后350℃空气气氛中焙烧2h制得20NiFe2O4-80Cu包覆金属相。
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取分析纯Fe2O3粉末和分析纯NiO粉末，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石氧化物，再将NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物混匀，烘干，煅烧形成陶瓷相，然后加入20NiFe2O4-80Cu包覆金属相一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中二次球磨2.5h，混合粉末100℃干燥后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在N2保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，样品断口扫描电镜图如图9所示。960℃年腐蚀率为2.03cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图如图10所示，金属腐蚀层厚度为50μm，说明其耐高温熔盐腐蚀性能较好。
实施例6：15(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极
15(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方如表5所示。
表515(20Ni-80Cu))/85(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极的原料配方实例
| 原料 | 质量百分含量(％) |
| 20Ni-80Cu | 15 |
| NiO | 8.5 |
| NiFe2O4 | 76.5 |
按质量分数为61.32％和38.68％分别称取分析纯Fe2O3粉末和分析纯NiO粉末，经球磨混合2.5h并100℃干燥后，装入刚玉坩锅置于电阻炉中在空气气氛下于1200℃煅烧6h，得到NiFe2O4尖晶石陶瓷粉体，然后加入NiFe2O4尖晶石、NiO氧化物和(20Ni-80Cu)金属粉末一起混合，以工业酒精为分散剂和1wt％聚乙烯醇为粘结剂，在球磨罐中二次球磨2.5h，混合粉末100℃干燥后在200MPa压力下双向压制成型为d20mm×40mm的生坯，生坯在N2保护性气氛中进行脱脂，脱脂温度为600℃，脱脂时间为10h，气氛中氧含量为100ppm；最后以20℃/h的升温速率升至1300℃并保温4h进行致密化烧结，得到最终烧结样品，样品断口扫描电镜图如图11所示。960℃年腐蚀率为4.15cm/a。其金属陶瓷惰性阳极960℃电解10h腐蚀样品腐蚀层扫描电镜图如图12所示，金属腐蚀层厚度为200μm左右，说明其耐高温熔盐腐蚀性能较差。
Claims (6)
1.一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相，其特征在于，是在可用于构成金属陶瓷惰性阳极材料金属相的金属粉末形成的颗粒外包覆有尖晶石型氧化物；
所述金属相是由以下方法制备而成的：
把可用于构成金属陶瓷惰性阳极材料金属相的金属粉末放入含有Ni、Cu、Mn、Zn、Co的氯化物中的一种或几种和FeCl3的水溶液，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼烘干，焙烧制得尖晶石型氧化物MFe2O4包覆金属粉末形成的颗粒的金属相，M为Ni、Cu、Mn、Zn和Co中的一种或几种；
制备所述的尖晶石型氧化物MFe2O4包覆的金属相时，采用并流共沉淀法,以氨水做沉淀剂,控制pH值为11-13,反应温度为50-90℃，搅拌速度200-500r/min；将所得沉淀过滤,用蒸馏水洗涤数次,滤饼在100-180℃空气气氛下烘干,然后300-500℃空气气氛中焙烧1-4h即可；
所述的尖晶石型氧化物与金属粉末形成的颗粒的物质的量之比为1:19—1:1。
2.根据权利要求1所述的金属相，其特征在于，所述的金属粉末形成的颗粒粒径大小为5-100μm；所述的金属粉末形成的颗粒表面包覆了尖晶石型氧化物后其粒径增大0.1-10μm。
3.根据权利要求1所述的金属相，其特征在于，所述的金属粉末为Fe、Ni、Cu、Co、Ag中的一种或几种。
4.一种耐高温熔盐腐蚀的金属陶瓷惰性阳极材料中的金属相的制备方法，其特征在于：
把可用于构成金属陶瓷惰性阳极材料金属相的金属粉末放入含有Ni、Cu、Mn、Zn、Co的氯化物中的一种或几种和FeCl3的水溶液，采用并流共沉淀法，以氨水做沉淀剂，将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次，滤饼烘干，焙烧制得尖晶石型氧化物MFe2O4包覆金属粉末形成的颗粒的金属相，M为Ni、Cu、Mn、Zn和Co中的一种或几种；
制备所述的尖晶石型氧化物MFe2O4包覆的金属相时，采用并流共沉淀法,以氨水做沉淀剂,控制pH值为11-13,反应温度为50-90℃，搅拌速度200-500r/min；将所得沉淀过滤，用蒸馏水洗涤数次,滤饼在100-180℃空气气氛下烘干,然后300-500℃空气气氛中焙烧1-4h即可；
所述的尖晶石型氧化物与金属粉末形成的颗粒的物质的量之比为1:19—1:1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的金属粉末为Fe、Ni、Cu、Co、Ag中的一种或几种。
6.权利要求1-3任意一项所述的金属相的应用方法，其特征在于：作为金属相直接用于制备金属陶瓷惰性阳极材料。
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