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

    公开(公告)号:CN113186569A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110489130.6

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开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,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的质量分数为5~20wt%。本发明通过在陶瓷相中采用取代部分尖晶石氧化物陶瓷,在改善金属与尖晶石氧化物陶瓷界面润湿性的基础上,降低材料烧结驱动力,细化陶瓷骨架晶粒,从而显著提升材料的综合性能,ZrB2与NiFe2O4为主形成的陶瓷骨架具有极好的抗熔盐侵蚀性能,有效缓解了金属陶瓷因金属相优先腐蚀导致陶瓷相的快速消耗腐蚀。

    一种高强高韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法

    公开(公告)号:CN110358960A

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201910821533.9

    申请日:2019-09-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高强高韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法,首先在原料中通过添加碳化钒和过量的碳,可以降低环相的晶格参数并使得金属陶瓷中粘结相中富碳;另外随后在固相烧结阶段需引入氮分压,减少Ti(C,N)基金属陶瓷的氮损失,同时金属陶瓷经高温液相烧结后,再冷却至凝固点(1300~1380℃)额外保温1~3h,使得外环相的晶格完整,晶格参数变化小。从而使本发明所制备的Ti(C,N)基金属陶瓷的外环相与金属界面处的晶格错配度低,使得陶瓷与粘结相的界面结合强度高。外环相内晶格错配度的降低促使陶瓷断裂模式由沿晶断裂转为穿晶断裂,且在陶瓷断口附近原位产生韧窝,可有效提高金属陶瓷的强韧性。该金属陶瓷可广泛应用于轴承料、切削刀具、模具材料等领域。

    一种超高导热连续金刚石骨架增强复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105695831B

    公开(公告)日:2017-10-31

    申请号:CN201610162488.7

    申请日:2016-03-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种超高导热连续金刚石骨架增强复合材料及制备方法,所述复合材料由连续的金刚石增强体与基体材料组成,其中连续金刚石增强体由金刚石颗粒预制体通过CVD方法沉积金刚石膜或金刚石复合膜组成,金刚石复合膜为石墨烯包覆金刚石膜、碳纳米管包覆金刚石膜,基体材料为金属或聚合物;本发明将金刚石粉末制成预坯体,再通过化学气相沉积技术在金刚石预坯体表面沉积金刚石膜,在相邻金刚石颗粒接触位置形成金刚石膜,使孤立的金刚石颗粒之间形成连续导热通道。沉积的金刚石膜可作为金刚石颗粒之间的导热桥梁,使本身弥散的金刚石颗粒形成联通结构,从而使复合材料充分利用金刚石的高导热性能,极大提高复合材料的热导率。

    三维网络金刚石骨架增强金属基复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105112754B

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201510661499.5

    申请日:2015-10-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 三维网络金刚石骨架增强铜基复合材料及制备方法,所述复合材料由金属基体、三维网络金刚石骨架和金刚石颗粒组成,所述金属基体为Al、Cu、Ag等常用电子封装金属材料;所述三维网络金刚石骨架为衬底型或自支撑型;所述三维网络金刚石骨架由机械加工一体成型三维网络衬底或由一维线材编织成三维网络衬底后沉积金刚石制备。所述三维网络金刚石骨架和金刚石颗粒均需经过表面改性处理。本发明通过金属基体中分布三维网络金刚石骨架使该复合材料沿三维金刚石骨架方向均具有优异的导热性能,并通过添加金刚石颗粒形成串并联复合导热结构进一步提升导热效率,该复合材料可用作电子封装和热沉材料等,解决了高温、高频、大功率电子器件的封装问题。

    一种用于织构无铅压电陶瓷的片状模板籽晶及其制备方法

    公开(公告)号:CN104947193A

    公开(公告)日:2015-09-30

    申请号:CN201510290264.X

    申请日:2015-05-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于织构无铅压电陶瓷材料的片状模板籽晶及其制备方法,该片状模板籽晶由具有片状001择优取向的Bi4Ti3O12或Na0.5Bi4.5Ti4O15前驱体通过固相拓扑化学反应得到;该模板籽晶的制备是先通过熔盐法合成具有片状001择优取向Bi4Ti3O12或Na0.5Bi4.5Ti4O15前驱体,再采用拓扑化学反应合成模板籽晶;该制备方法操作简单、成本低、适用于大规模工业化生产,制得的压电陶瓷模板籽晶形貌完整,具有大的宽度厚度比,且具有300℃以上居里温度,可以广泛应用于织构无铅压电陶瓷。

    一种粉末冶金用含Mn铁基预混合料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103143704B

    公开(公告)日:2014-11-05

    申请号:CN201310115204.5

    申请日:2013-04-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种粉末冶金用含Mn铁基预混合料及其制备方法,属于粉末冶金技术领域。本发明对预混合工艺作了详细报道,本发明不仅解决了由常规粘结剂制取的铁基预混合料压制成型的压坯在高温脱脂过程中脱脂时间长的问题,而且还解决了传统机械混合粉末压制的压坯及烧结成品密度一致性、尺寸稳定性较差的难题。本发明所述的含Mn铁基预混合料,其组分以质量百分比计为:铁基粉末95-98%,含Mn合金粉0.5-2%,石墨粉0.5-2%,粘结剂0.05-0.4%,润滑剂0.5-1.0%;其中粘结剂为聚丙烯酸酯类聚合物。

    一种铁酸镍-铜金属陶瓷惰性阳极材料及制备工艺

    公开(公告)号:CN102732769B

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201210246515.0

    申请日:2012-07-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种铁酸镍-铜金属陶瓷惰性阳极材料,包括陶瓷相、金属相;所述陶瓷相为铁酸镍或铁酸镍基复合陶瓷;所述金属相由金属铜与氧化亚铜组成,所述氧化亚铜占所述金属相总质量的1-20%。其制备工艺通过控制氮气保护气氛的氧分压控制金属相中氧化亚铜的含量,以改善铁酸镍与铜的润湿性,达到陶瓷相与金属相的烧结熔渗制备。本发明制备的铁酸镍-铜金属陶瓷材料的金属相与陶瓷相呈三维网状贯穿结构,烧结致密度高于98%,金属陶瓷材料在900℃下的电导率达200S/cm以上,室温热导率达40W/(m·K),经400℃温差热冲击而不开裂。有效解决了铁酸镍与铜烧结致密化困难、金属相烧结溢出和材料热震开裂的问题。铁酸镍-铜金属陶瓷材料的导电性能和抗热震性能较常规混合粉末烧结工艺制备的有大幅度提高。

    一种陶瓷基惰性阳极铝电解槽的焦粒焙烧启动方法

    公开(公告)号:CN101550564B

    公开(公告)日:2010-11-10

    申请号:CN200910043018.9

    申请日:2009-04-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种陶瓷基惰性阳极铝电解槽的焦粒焙烧启动方法。首先在阳极表面镀覆金属化层,电解槽启动操作时,在阳极和槽底炭块之间铺设石墨粉或冶金焦与煅后石油焦的混合料作为发热层;电解槽的预热焙烧控制在48-96小时。本发明方法解决了陶瓷基惰性阳极易被炭及碳气氛还原而无法直接实现其铝电解槽正常焙烧启动的问题,突破了铝电解惰性阳极应用过程中的关键技术难题,该方法操作简便,成本低廉,可靠性高。本发明适用于所有采用陶瓷基惰性阳极作为阳极的电极槽型,槽型包括普通预焙槽、导流槽、星形结构槽、立式槽等。

    一种铝电解用粒度级配功能梯度TiB2/C复合阴极及制备方法

    公开(公告)号:CN101255568B

    公开(公告)日:2010-11-10

    申请号:CN200710192546.1

    申请日:2007-12-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种铝电解用粒度级配功能梯度TiB2/C复合阴极及其制备方法,其特征在于阴极结构包括1层基体层、至少1层过渡层和1层功能层,从基体层到过渡层再到功能层的TiB2含量和C含量分别呈梯度变化,其中基体层C含量最高,功能层TiB2含量最高。所制备的粒度级配功能梯度TiB2/C复合阴极具有体积密度大、孔隙率小、抗热冲击性好、抗拉强度和抗压强度高、功能层厚度大、TiB2含量高、表面与铝液完全润湿等优点,可有效提高铝电解用TiB2/C复合阴极的功能层服役性能并延长其使用寿命。

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