[发明专利]具有含硬质材料的盖层的阴极块

权利要求书

1.一种用于铝电解槽的阴极块（20，20'，20''），其具有基层（30，30'，30''）并具有盖层（32，32'，32''），其中所述基层（30，30'，30''）含有石墨，并且所述盖层（32，32'，32''）含有碳复合材料，所述碳复合材料含有15至低于50重量%的熔点为至少1000℃的硬质材料。

2.根据权利要求1所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

存在于所述盖层（32，32'，32''）中的所述硬质材料具有至少1000N/mm²、优选地至少1500N/mm²、特别优选地至少2000N/mm²并且非常特别优选地至少2500N/mm²的努氏硬度，所述努氏硬度是按照DINEN843-4测量的。

3.根据权利要求1或2所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

存在于所述盖层（32，32'，32''）中的所述硬质材料，选自二硼化钛、二硼化锆、二硼化钽、碳化钛、碳化硼、碳氮化钛、碳化硅、碳化钨、碳化钒、氮化钛、氮化硼、氮化硅以及两种或更多种上述化合物的任何所需的化学组合和/或混合物。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

存在于所述盖层（32，32'，32''）中的所述硬质材料具有单峰粒度分布，其中按照ISO13320-1通过静态光散射测定的平均体积加权粒度（d_3,50）为10至20μm，优选地为12至18μm，并且特别优选地为14至16μm。

5.根据权利要求1至3中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

存在于所述盖层（32，32'，32''）中的所述硬质材料具有单峰粒度分布，其中按照ISO13320-1通过静态光散射测定的平均体积加权粒度（d_3,50）为3至10μm，并且优选地为4至6μm。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

按照ISO13320-1通过静态光散射测定的所述硬质材料的d_3,90粒度为20至40μm，并且优选地为25至30μm。

7.根据权利要求1至5中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

按照ISO13320-1通过静态光散射测定的所述硬质材料的d_3,90粒度为10至20μm，并且优选地为12至18μm。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

按照ISO13320-1通过静态光散射测定的所述硬质材料的d_3,10粒度为2至7μm，并且优选地为3至5μm。

9.根据权利要求1至7中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

按照ISO13320-1通过静态光散射测定的所述硬质材料的d_3,10粒度为1至3μm，并且优选地为1至2μm。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

所述硬质材料是非氧化的钛陶瓷并且优选地为二硼化钛，并且具有如下的粒度分布，所述粒度分布具有0.65至3.80、并且特别优选地为1.00至2.25的跨度值，所述跨度值是按照下述方程式计算的：

跨度=(d_3,90-d_3,10)/d_3,50。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块（20，20'，20''），

其特征在于

所述硬质材料含有至少80重量%、优选地至少90重量%、特别优选地至少95重量%、非常特别优选地至少99重量%并且最优选地100重量%的非氧化钛陶瓷，并且优选地为二硼化钛。