活化燒結法制備熔鹽電解稀土用鎢電極

熔鹽電解稀土用鎢電極

熔鹽電解法生產稀土金屬過程中,需要採用難熔和抗腐蝕金屬的陰極,陰極材料的選擇通常鎢電極或者鉬電極。熔鹽電解法用於生產稀土金屬工作溫度較高,且過程中要求陰極具有一定的抗腐蝕性能,鎢、鉬電極具有良好的高溫性能和抗腐蝕性能,因此成為了陰極材料的首選。但是,鉬電極相較於鎢電極抗腐蝕性能較差,且消耗快,被腐蝕的鉬進入制得的稀土金屬導致雜質含量超標,因此逐漸被鎢電極取代。

鎢電極的製備通常採用粉末冶金法,使用該方法製備鎢電極的關鍵工序是燒結,對直徑小於20mm的細鎢條,可採用垂熔爐直接燒結,對大於20mm的鎢棒材,則要採用中頻爐燒結再進行鍛造。但是這兩種方法對燒結設備的要求較高,且焊接困難。因此,大多數廠家選擇活化燒結技術,該方法是採用物理或化學方法,使燒結溫度降低,燒結速度加快,從而提高電極的密度和相關性能。

活化燒結法制備熔鹽電解稀土用鎢電極的製備過程如下所示:
1.混粉:將小量的活化劑鎳鹽溶解於無水乙醇中,然後將該溶液倒入鎢粉中混合均勻。

2.壓制:混合好的鎢粉在氫氣的保護下進行乾燥後,鎳包覆在鎢顆粒表面。然後採用冷等靜壓將鎢粉壓制成坯。
3.燒結:鎢粉壓制成坯後經燒結、燒結後就可以得到鎢電極。

經實驗發現,鎳包覆鎢粉經活化燒結生產的鎢電極用於稀土電解的陰極,較傳統的鎢鉬電極具有更強的抗腐蝕性能。

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