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《重庆大学》 2004年
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磁性氧化铁阳极制备的研究

王少娜  
【摘要】:以Fe3O4和某些金属氧化物为原料的磁性氧化铁阳极是近年来发展起来的辅助阳极材料,它具有低的电阻率、高的抗腐蚀性能和良好的耐热冲击性,在外加电流阴极保护领域具有广阔的应用前景。但就目前的研究程度而言,所制备的阳极电阻率仍不够低,对阳极的原料组成及工艺参数仍需做大量的研究工作。本文采用两种不同辅助原料,以粉末冶金生产工艺制备了电阻率达0.01Ω.cm的磁性氧化铁阳极。 对于以氧化铜为辅助原料的磁性氧化铁阳极,本文以90mol%以Fe2O3为表示形式的Fe3O4和10mol%的CuO为原料,研究了压块压力、烧结温度及烧结时间对阳极电阻率和腐蚀失重率的影响。实验结果显示:(1)对阳极电阻率的影响因素依次是烧结时间、压块压力和烧结温度,若考虑生产效率,影响因素依次是压块压力、烧结温度和烧结时间;对阳极腐蚀失重率的影响因素依次是烧结时间、烧结温度和压块压力。(2)综合阳极电阻率和腐蚀失重率而言,最佳生产条件为:烧结时间7h,烧结温度1200℃,压块压力0.5t/cm2。(3)在最佳生产条件下制得的阳极产品结构致密,表面无裂纹,电阻率为0.01Ω.cm,在20%HCl溶液中腐蚀失重率为0.58%/h,腐蚀后表面效果依然很好。 对于以氧化镍为辅助原料的磁性氧化铁阳极,研究了原料配比、压块压力、烧结温度、烧结时间对阳极电阻率和腐蚀失重率的影响。实验结果显示:(1)对阳极电阻率的影响因素依次是原料配比、压块压力、烧结温度和烧结时间,对腐蚀失重率的影响因素依次是原料配比、压块压力、烧结时间和烧结温度。(2)低的NiO配比对阳极电阻率有利,但会降低阳极的抗腐蚀性能。(3)综合阳极电阻率和腐蚀失重率而言,最佳生产条件为:原料配比Fe3O4:NiO为80:20,成形压力0.5t/cm2,烧结温度1150℃,烧结时间7h。(4)在最佳生产条件下制得的阳极产品结构致密,表面无裂纹,电阻率为0.05Ω.cm,腐蚀失重率为0.57%/h,腐蚀后表面效果依然很好。 本文研究的两种磁性氧化铁阳极生产工艺顺行,具有优良的电阻率和抗腐蚀性能,对磁性氧化铁阳极的后续研究工作具有很好的理论指导意义和实用价值。同时,该项技术填补了国内此类阳极生产的空白,具有很好的社会效益和创新价值。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG174

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