专利汇可以提供氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 复合材料 领域,公开了一种 氧 化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔 电极 材料及其制备方法。本发明的氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料包含MnOx:5%-15%,Fe:40%-50%,Si:15%-35%,Mn:5%-15%,Ti:5%-15%;其中,x=1,3/4或2。本发明采用氧化物粉末和元素粉末混合的方式,利用元素粉末之间的反应合成制备基体,结合初始添加的氧化物组元,制备氧化物/金属间化合物基复合材料;这种混合方式通过基体材料成分的设计和 烧结 工艺的设计,充分利用基体材料成分中快速扩散组元在高温条件下的偏扩散引起的Kirkendall效应,形成大量孔隙,最终制备出氧化物/金属间化合物基复合多孔材料,孔结构的可控性较好,不需要加入造孔剂,具有短流程的特点。,下面是氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料,其特征在于,所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料包含MnOx:5%-15%,Fe:40%-50%,Si:
15%-35%,Mn:5%-15%,Ti:5%-15%;其中,x=1,3/4或2。
2.根据权利要求1所述的氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料,其特征在于,所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料包含MnOx:5%-10%,Fe:
45%-50%,Si:25%-35%,Mn:5%-10%,Ti:5%-10%。
3.一种氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)采用MnOx氧化物粉末和Fe、Si、Mn、Ti元素粉末为原料,按照如下成分配比混料:
MnOx:5%-15%,Fe:40%-50%,Si:15%-35%,Mn:5%-15%,Ti:5%-15%;其中,x=1,3/4或2;
(2)粒度配比:MnOx采用较细粉末,粒度范围-400目;元素粉末中,Fe粉采用较粗粒度,粒度范围为-200目;Si、Mn粉采用中等粒度,粒度范围为-325目;Ti粉采用较细粒度,粒度范围为-400目;
(3)物料混合:将MnOx粉末和各元素粉末放入混料机中,在惰性气体保护下进行混合;
(4)加成形剂:在混合好的粉末中加入硬脂酸和石蜡组成的成形剂,加入后在真空干燥箱中干燥;
(5)冷压成形后真空烧结:采用模压或冷等静压方式压制,然后真空烧结,烧结中加热采用四阶段烧结工艺:第一阶段为低温段,温度为100-250℃,保温时间为60-120分钟,升温速率控制在20-25℃/min,真空度控制在10-2-10-1Pa;第二阶段为脱脂阶段,温度为350-500℃,保温时间为120-240分钟,升温速率控制在10-15℃/min,真空度控制在10-3-10-2Pa;第三阶段为中温段,温度为700-850℃,在中温段温度范围内设1-3个保温平台,总的保温时间为240-480分钟,升温速率控制在1-3℃/min,真空度控制在10-3-10-2Pa;第四阶段为高温段,温度为950-1200℃,保温结时间为180-360分钟,升温速率控制在1-3℃/min,真空度控制在10-3-10-2Pa;
(6)控温冷却:烧结完成后,控制冷却降温速率为10-15℃/min,冷却至室温。
4.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中按照如下成分配比混料:MnOx:5%-10%,Fe:45%-50%,Si:25%-35%,Mn:5%-10%,Ti:5%-10%。
5.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中将MnOx粉末和各元素粉末放入球磨混料机进行混合,球料比为1-3:1,混料时间24-72小时。
6.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中在混合好的粉末中加入占混合好的粉末质量2-5%的成形剂。
7.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中硬脂酸和石蜡的质量比为1-2:1。
8.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中采用石蜡+硬脂酸+酒精的方式加入成形剂。
9.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中干燥温度为50-70℃,干燥时间为60-120分钟。
10.根据权利要求3所述氧化锰-FeSiMnTi金属间化合物基复合多孔电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中压制的压力为150-300MPa。
备方法
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