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采用环保节能的惰性阳极取代重污染的碳素阳极应用于铝电解已是大势所趋。NiFe2O4基金属陶瓷因其优异的化学稳定性,已经成为目前研究最多且最具潜力的惰性阳极候选材料。本文基于科技部国际合作专项(2010DFA52130)资助,并结合前期课题组对17Ni/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷研究成果,对其进一步展开细致的研究。本文主要创新点是:引入Co元素与Ni元素组成合金Co-Ni相,用以代替纯Ni作为金属陶瓷的金属相,旨在寻找一种更合适的金属相作为第二相。通过真空烧结方法制备出17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷,并重点研究分析了不同Co含量对17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe2O4)材料的微观组织、物相组成、烧结致密化、力学性能以及高温抗氧化性能的影响。主要研究成果如下:1、采用高温固相合成法制备出高纯度的NiFe2O4-10NiO基体,烧结工艺为1200℃保温4h。2、采用冷压-真空烧结工艺制备出17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷(x=0、10、20、30、40、50、70),并探讨得出其最佳烧结温度为1300℃。3、17Ni/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷物相组成是NiO、NiFe2O4和Ni三相,而17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe2O4)材料物相则相对复杂,其组成主要是NiO、NiFe2O4和Co-Ni,没有纯Ni相,说明Co与Ni共同组成了金属相;同时部分Co与基体反应生成了CoO与Fe2O3新相,新相随Co含量的增加而增多。Fe2O3相处在NiO与NiFe2O4交界处,CoO则完全固溶于陶瓷基体。4、Co的添入可以明显改善17Ni/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷的致密度、力学性能、导电性能,且均是随Co含量的增加先增大后减小,在x=20,即Co含量占金属相20wt%时综合性能达到最优,其致密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性、抗热震性及分别达到96.87%、820.81N·mm-2、163.65MPa、8.38MPa/m1/2、73.42%。5、17(xCo-Ni)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷氧化动力学曲线符合抛物线规律,Co含量占金属相20wt%时试样抗高温氧化性能最好,经氧化48h后,单位面积增重量仅为6.2164mg·cm-2。