[发明专利]一种铝电解槽用TiB2基金属陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料，其特征在于其材料是以TiB₂-Al₂O₃复合颗粒、氧化物添加剂和金属添加剂为原料，将TiB₂-Al₂O₃复合颗粒、氧化物添加剂和金属添加剂混合后成型，在惰性气氛下高温烧结，得到的TiB₂基金属陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料，其特征在于其氧化物添加剂选用氧化铝、氧化镁、AB₂O₄型尖晶石、钛酸铝、氧化钛的一种或者一种以上的组合物，其中，A可为Ni, Mg, Co, Zn, Cu, Li和Fe中的至少一种；B为Fe, Al, Co, Mn, Cr和Ge中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料，其特征在于其金属添加剂为Ni、Fe、Cu、Ti、Co、Cr、Mo、Mn等中的一种或者一种以上的组合。

4.一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在其TiB₂-Al₂O₃复合颗粒制备步骤包括：首先配置氧化铝溶胶，其中氧化铝溶胶的固含量质量比为5%~ 30%；接着将TiB₂和氧化铝溶胶混合，其组分质量比为：TiB₂：60%~90%，氧化铝溶胶：10%~40%；然后将混合后的物料在900～1000℃条件下高温煅烧；最后将高温煅烧后的物料破碎后再筛分，得到TiB₂-Al₂O₃复合颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于其TiB₂-Al₂O₃复合颗粒、氧化物添加剂和金属添加剂混合时，氧化物添加剂含量为5%～25%，金属添加剂的加入量为0.5%%～10%，余量为TiB₂-Al₂O₃复合颗粒。

6.根据权利要求4所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于其TiB₂-Al₂O₃复合颗粒、氧化物添加剂和金属添加剂混合成型时，选用模压成型、震动成型和冷等静压成型中的至少一种，其中模压成型压力为200~300MPa，震动成型压力为250~400MPa，等静压成型压力为80~150MPa。

7.根据权利要求4所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料，其特征在于其烧结温度为1250℃～1600℃，烧结时间为120min～480min。

8.根据权利要求4所述的一种铝电解槽用TiB₂基金属陶瓷材料，其特征在于在烧结初期进行抽真空处理，真空处理最高温度为800℃~1200℃，真空度保持在10^-2Pa~1Pa范围内；其后通入惰性气氛进行保护，压力维持在0.8~1×10⁵Pa范围内，采用的惰性气氛为至少一种来自高纯Ar、N₂或它们的组合，气氛O₂含量控制在100ppm以下。