一种铝电解用TiB2-C复合阴极及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种铝电解用TiB2-C复合阴极及其制备方法，包括全石墨碳块或铝电解用石墨化阴极碳块，所述碳块的导电面设有孔，所述孔内设有TiB2-C复合阴极材料。由于以贯穿于基体内部的多个TiB2-C复合材料与铝液有良好的润湿性能，电解过程中，可润湿性TiB2-C复合材料导电极点处先形成铝液膜，继而多个点形成铝液膜连续面，布满整个阴极导电面，使得整个阴极表面形成一层均匀且牢固的铝液膜，彻底解决了铝液与阴极材料的润湿性问题，确保了惰性可润湿性阴极在各类新型铝电解槽中都能获得稳定的阴极反应界面，实现了铝液与阴极的真正润湿，为实现铝电解低极距生产提供了条件，同时克服了TiB2复合涂层阴极技术寿命短、易脱落的问题。?

【技术实现步骤摘要】
—种铝电解用TiB2-C复合阴极及其制备方法
本专利技术涉及铝电解用阴极材料，具体涉及新型结构铝电解用TiB2-C复合阴极及其制备方法 。
技术介绍
现行铝电解技术一直采用碳素材料作为铝电解槽的阴极材料，由于金属铝液与炭阴极材料表面的润湿性极差，现行电解槽中必须保持一定厚度的铝液以避免因碳素阴极表面暴露于电解质之中而引起的电极反应不稳定。现行铝电解槽中的铝液厚度通常为20cm左右，如此厚的铝液在电磁力的作用下会发生波动，使铝液与电解质界面都发生变形。铝液波动和界面形变都会影响电流效率。为了平稳生产并获得较高的电流效率，现行电解槽不得不在较高的极距下进行生产(通常在4cm以上)。高极距导致高的槽电压，进而导致高能耗(电能效率低)。为此，人们致力于能被铝液完全湿润的阴极材料的研究和开发，力求与铝液润湿的阴极表面只需要保存较薄的铝液就能形成平稳的阴极电极反应的界面，不再产生由磁场引起的铝液波动和界面形变问题，从而可以大幅度降低极距，实现节能目标。TiB2由于能与铝液完全润湿，且具有优良的导电性，已成为制造铝电解用可润湿惰性阴极的首选材料。众多的学者和企业对多种TiB2材料进行了广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解用TiB2?C复合阴极，包括全石墨碳块或铝电解用石墨化阴极碳块，其特征在于：所述碳块的导电面设有孔，所述孔内嵌有TiB2?C复合阴极材料。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解用TiB2-C复合阴极，包括全石墨碳块或铝电解用石墨化阴极碳块，其特征在于:所述碳块的导电面设有孔，所述孔内嵌有TiB2-C复合阴极材料。2.如权利要求1所述的一种铝电解用TiB2-C复合阴极，其特征在于:所述碳块只有一个导电面，该导电面设有盲孔，盲孔内设有TiB2-C复合阴极材料；或所述碳块有两相对的导电面，所述两相对的导电面分别设有盲孔，盲孔内设有TiB2-C复合阴极材料；或所述碳块有两相对的导电面，所述两相对的导电面设有贯通孔，贯通孔内设有TiB2-C复合阴极材料。3.如权利要求2所述的一种铝电解用TiB2-C复合阴极，其特征在于:所述盲孔的深度为碳块厚度的三分之二，盲孔的孔径为5-10毫米，盲孔的孔心距为8-15毫米。4.如权利要求2所述的一种铝电解用TiB2-C复合阴极，其特征在于:所述贯通孔的孔径为5-10毫米，贯通孔的孔心距为8-15毫米。5.如权利要求1所述的一种铝电解用TiB2-C复合阴极，其特征在于:所述TiB2-C复合阴极材料由如下组分按质量百分比混合后、并经固化、烧结， 粒径为3~10 μ m的硼化钛粉末40~50% ； 粒径为60~150 μ m的人造石墨13~20% ； 粒径为10~15 μ m的石墨化中间相碳微球 1~3% ； 粒径为50~100 μ m的碳纤维粉1~3% ； 石墨化碳纤维3~5mm,2~4% ； 粘均分子量为4000~6000的呋喃树脂 3~6% ； E-44环氧树脂2~3.5% ； 粒径为75~150 μ m的改质浙青2.5~4% ； 混合溶剂18~22% ； 对甲苯磺酸0.25~1%; 液体固化剂0.15~0.85%。6.如权利要求1所述的一种铝电解用TiB2-C复合阴极，其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳伟，杨建红，李庆余，张刚，赵欣，郑达，张朝晖，
申请(专利权)人：江苏联合金陶特种材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：