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专利号: 2018106458064
申请人: 江西科技师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2023-12-11
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摘要:

权利要求书:

1.一种铝电解槽用阴极二硼化钛涂层的制备方法,其特征在于,该方法步骤包括:(1)将TiB2粉体置于特定气氛中热处理,然后将其分散于去离子水中,依次加入助剂、分散剂及粘结剂,机械球磨分散4~8小时,配置成浆料;

(2)将上一步获得的浆料通过高速离心喷雾造粒,获得团聚粉末,然后在真空条件下进行烧结处理;

(3)将铝电解槽阴极表面去污清洗,以步骤(2)的烧结粉末为喂料,通过机械手臂控制超音速等离子喷枪均速移动,在阴极表面形成涂层。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的TiB2粉体是碳热还原法、金属热还原法、高温自蔓延法、熔盐电解法、溶胶-凝胶法合成的一种或几种的混合物,平均粒度为3~5μm。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(1)的热处理是将TiB2粉体选择性输送到氧化气氛下的气态流化循环处理0.5-4小时,处理温度为200~600℃,气流量为100~500L/h。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的助剂是氧化钇、氧化铈、氧化镧的一种或几种的混合物,平均粒度为3~5μm。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的浆料的组分与质量比为:TiB2粉体20~40%,助剂0.1-10%,分散剂0.1-5%,粘结剂0.1-20%,余量为去离子水。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(2)所述团聚粉末结构松散,粒径为15~40μm。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的烧结处理条件为:真空度优于10-5Pa,温度为1000~1500℃,时间为2~4h。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述形成涂层的参数为:喷涂净功率为30~60kW,压缩空气/丙烷混合气体的压力为0.4~0.6MPa,送粉载气量2~5L/min,喷枪与阴极距离为150~250mm,喷枪的移动速度为800~1000m/s。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所制备的铝电解槽用阴极二硼化钛涂层,组分由TiB2、TiO2及助剂构成,其中TiB2质量比>95%。