تاثیر پارامترهای فرایند ساخت بر خواص و ریزساختار کامپوزیت های بر پایه فریت نیکل مورد استفاده به عنوان آند خنثی در سیستم الکترولیز آلومینیم

مواد بر پایه فریت نیکل به دلیل مقاومت شیمیایی (عدم انحلال در الکترولیت و مقاومت به اکسیداسیون), پایداری گرمایی، مقاومت مکانیکی، رسانایی لازم و مقاومت به شوک گرمایی به خصوص از نوع سرمت به عنوان آند خنثی در سیستم الکترولیز آلومینیوم مطرح و مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش نمونه های کامپوزیتی NiO/NiFe۲O۴ با مقادیر ۵۰، ۱۰ و ۱۵ درصد NiO و نمونه های سرمت Cu/NiFe۲O۴ با مقادیر ۵, ۱۰ و ۱۵ درصد مس به روش متالورژی پودر تهیه شد و توسط تحلیل پراش اشعه ایکس۱ (XRD)، بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی۲ (SEM)، اندازه گیری چگالی و خواص مکانیکی مانند استحکام۳ و چقرمگی۴ (آزمایش خمش سه نقطه ای۵), آزمایش رسانایی۶ و مقاومت به خوردگی۷ مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که برای کامپوزیت NiO/NiFe۲O۴میزان چگالی نسبی کامپوزیت با افزایش درصد نیکل تا ۵% افزایش و در بالاتر از آن کاهش می یابد در حالی که استحکام همواره کم می شود. اما از آنجایی کهNiO چقرمگی و مقاومت خوردگی کامپوزیت را افزایش می دهد، کامپوزیت NiO/NiFe۲O۴ ۱۰% می تواند شرایط بهینه را به عنوان یک آند خنثی ایجاد نماید. برای سرمت بر پایه فریت نیکل میزان جگالی نسبی تا ده درصد مس افزایش و در مقادیر بالاتر کاهش می یابد در حالی که با افزایش مس تا پانزده درصد همواره استحکام افزایش می یابد. لازم به ذکر است که تا پنج درصد مس نرخ افزایش استحکام چشم گیرتر است. رسانایی نمونه های سرمت با افزایش درصد مس به طور چشم گیری افزایش می یابد و تنها نقطه ضعف سرمت در مقایسه با کامپوزیت کاهش مقاومت به خوردگی با حضور فاز فلزی است.

کلیدواژه ها:

Inert anode ، Cermet ، Composite ، Nickel ferrite ، Aluminum electrolysis ، Powder metallurgy. ، آند خنثی ، سرمت ، کامپوزیت ، فریت نیکل ، مس ، متالورژی پودر ، خواص مکانیکی ، ریزساختار