SnO-,2--ZnO-CuO-Sb-,2-O-,3-電極材料的制備及其性能研究.pdf

1、密實(shí)SnO<,2>電極陶瓷材料具有良好的導(dǎo)電性能和抗玻璃液侵蝕性能，是玻璃電熔技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。論文以SnO<,2>、ZnO、CuO、Sb<,2>O<,3>粉體為原料，采用無壓燒結(jié)技術(shù)制備出含ZnO、CuO及Sb<,2>O<,3>的SnO<,2>基電極陶瓷材料，并系統(tǒng)的研究了其相關(guān)性能。 ZnO、CuO是良好的燒結(jié)助劑，少量ZnO、CuO的加入就能大幅度提高SnO<,2>基陶瓷塊體的密度。SnO<,2>基陶瓷的密度隨ZnO、C

2、uO含量的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。ZnO的最佳摻雜量是1.0mol％，其致密化原理是ZnO與SnO<,2>生成固溶體；CuO的最佳摻雜量是0.5-1.0mol％，CuO是由于在晶界間形成液相而使SnO<,2>致密化。Sb<,2>O<,3>對(duì)SnO<,2>基陶瓷的致密化沒有幫助。 ZnO及CuO的加入不能改善SnO<,2>基陶瓷的電學(xué)性能。Sb<,2>O<,3>在高溫下氧化生成Sb<,2>O<,5>，Sb<'5+>與Sn

3、O<,2>發(fā)生固溶反應(yīng)時(shí)能形成額外電子而促使SnO<,2>基陶瓷電阻率的降低，少量Sb<,2>O<,3>的加入即能達(dá)到很好的效果。 材料的力學(xué)強(qiáng)度與材料的致密度及晶粒大小有關(guān)。ZnO、CuO能使材料致密，Sb<,2>O<,3>能使晶粒細(xì)化。因此，復(fù)合摻雜的SnO<,2>基陶瓷具有較好的力學(xué)性能。 采用玻璃液侵蝕靜態(tài)測(cè)量方法測(cè)量SnO<,2>基電極陶瓷在1200℃的鈉鈣玻璃液的侵蝕速率。結(jié)果表明，玻璃溶液易進(jìn)入SnO<,2

4、>基電極陶瓷的晶間氣孔并腐蝕較厚的晶界相層，很難滲入晶內(nèi)氣孔和腐蝕薄的晶界相層。 至此，論文獲得了綜合性能俱佳的SnO<,2>基電極陶瓷材料，其各性能均達(dá)到甚至超過國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的SnO<,2>電極產(chǎn)品。材料的組成配方及性能參數(shù)分別為：(1)98.5SnO<,2>-1ZnO-0.5Sb<,2>O<,3>，其相對(duì)密度為97％、室溫電阻率為7.139×10<'-2> ohm·cm、抗彎強(qiáng)度為163.35 MPa、玻璃腐蝕速率3.633×