第12叁第1期 2012年2月
过程工程学报
The Chinese Joumal of Process Engineering
Zr021-NiFe20.情性阳极在冰晶石熔盐中的腐蚀行为
华中胜"，姚广春‘，龙秀丽"，王海川，韩召，肖赛君
(1.安徽工业大学冶金与资源学院，安量“鞍山243002：2.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819)
VoL12 No.1 Feh.2012
摘要：以NiO和Fe,O，为原料，采用固相烧结法介成了NiFezO尖晶石，通过添加ZrO,纤维[ZrOan]制备了 ZrOze-NiFe,O。怡性即极材料.采用失法划基了阳极试样在冰品hi熔盐中的静态热鹰蚀率和电解腐蚀率，并对腐蚀机理进行了探讨．结果表明，ZrOzm添加量由0增加垒4%（c)时，附极试样的气孔率从4.9%.上升到5.8%，导致其静
3%(a）ZrO2n阳极试样的电解腐蚀率为2.2mg/(cm-h)，远小于其静态屑蚀率，膜蚀均为物理化学溶解过程：高温下
ZrOan在冰晶1i熔盐中稳定性良好，可作为钳电解NiFe;O,基怡性网极的强韧化材料关键词：ZrO,纤维；NiFe,O4尖晶石；愉性阳极；熔盐；腐蚀率
中图分类号：TF77
前言 1
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2012)01-0166-06
纤维、SiC纤维和AlO纤维等相比，高温下ZrO,纤维
现行铝电解工业由于米用消耗式镁系阳极而仔在生产成本高和环境污染严重的问题，而使用性阳极可节约电解过程中大量优质碳材料，同时实现温室气体零排放.NiFeO.尖晶石材料在冰晶石熔盐中具有良好的化学惰性，且不发生阳极落解，能经受电化学氧化及抵抗阳极析出新生态氧的作用，有优良的电化学稳定性；同时，NiFe:O。尖晶右也具有陶瓷材料的特性，如耐高温、有较高的硬度和热稳定性等，作为取代铝电解碳阳极的材料而备受关注12-4，由于陶瓷的脆性和抗热震性较差，NiFe,O，尖晶石基阳极从室温放入960C左右的铝电解熔盐中表面及内部会产生裂纹，严重制约了其在铝电解生产中的应用。
目前，向基体中添加纤维是改善瓷脆性、强韧化陶瓷基复合材料的有效途径之一[5-7]。ZrO，纤维[ZrOzn] 具有熔点高(2873K)、耐高温(2473K)、抗氧化、耐腐蚀、常温下绝缘而高温下为离子导电体等特点围，与碳
基体N证eO尖晶石中能稳定存在，与基体具有良好的相容性，是NiFezO4尖晶石基情性阳极较理想的强韧化材料。实验9证明，添加ZrO纤维后，情性阳极的力学性能显著提高.电解错用电极材料不但要具备优良的力学性能，且在冰品石落盐中要有良好的耐腐蚀性，研究9-12]表明，加入纤维可明显改善NiFe2O，情性附极的力学性能，而添加纤维后阳极材料在冰晶石熔盐中的腐蚀性未进行研究.为此，本工作重点考察了添加ZrO 纤维后阳极材料在冰晶石熔盐中的静念热属蚀率及电解离蚀率，并对其离蚀机理进行了初步探讨。
实验 2
2.1材料与试剂
Fe;O;(分析纯，Fe>68.0%粒度0.5~1.0μm),NiO(工业级，Ni>76.5%，粒度0.5~1.0μm),ZrOz(n由山东红阳耐火材料有限公司提供，其基本性能见表1.
表1ZrO的基本性能
Density (g/cm)
4.45
Diamcter (um)
3-8
2.2实验设备与仪器
Table1
Properties of ZrOarn
Stremgth (GPa)
Modulus (GPa)
Meling point (C)
2.1
SD-1型振动研磨机(东莞市降鑫研磨材料有限公司)，J-1型精密增力电动搅拌器(上海雷韵试验仪器制造有限公司)，8411型电动震筛机(南京智拓仪器仪表有限公司)，SX2-38-16气体保护高温箱式炉(上海索域试验设备有限公可)，YES-2000型数显式压力试验机(河北
收稳日期：2011-1231，修回日期：2012-0217
基金项目：国家自然科学其金重点资助项H编号：50834001)
340
2677
Thermal expansioe cveflicient (C-)
13×10
荣昌试验仪器厂)，KQM-X4行星球磨机(成阳金宏通用机械有限公司)
SSX-550型扫描电镜(SEM，日本岛津公司）， EDX-720型能量色散X射线光谱仪(EDX，日本岛津公司)，PW3040/60X射线衍射仪(XRD，荷兰PANalytical B.V.公司，Cu-Kα辐射，最大功宰36kW，最人管电压
作奢简介：至中胜(1983-)，男，安道省游山县人，博上，讲师，上要研究方向为有色金属清金，E-mail:huazs83@yaboo.com.cn 万方数据