杜金晶，王　斌，刘宜汉，姚广春

(1. 西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安 710055； 2. 东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110819)



MnO2掺杂NiFe2O4的初期烧结动力学特征

杜金晶1，王斌1，刘宜汉2，姚广春2

(1. 西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安 710055； 2. 东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110819)

借助热膨胀仪，采用恒升温速率法研究了升温速率和添加剂MnO2对镍铁尖晶石的初期烧结行为影响。结果表明，较低的升温速率可以使样品获得较大的线收缩，添加MnO2，可以降低样品的开始形成烧结颈温度，加快镍铁尖晶石的致密化过程。添加MnO2后各体系的初期烧结均由晶界扩散机制转变成了体积扩散机制，烧结过程的表观活化能均大幅下降，其中添加1.0%(质量分数)MnO2的体系下降最为明显，从未添加时的813.9 kJ/mol降到了441.9 kJ/mol。

镍铁尖晶石；MnO2掺杂；初期烧结；动力学特征

0　引　言

传统的铝电解工业，采用碳素材料为阳极，存在优质碳消耗大、环境污染严重、劳动强度大和生产不稳定等问题。若采用惰性材料为阳极，可在阳极直接产生O2，避免了CO和CO2气体的排放，这对铝电解工业乃至国民经济的可持续发展具有非常重要的意义。

NiFe2O4作为一种陶瓷材料具有耐高温、强度高、热稳定性强等优点，对冰晶石熔体侵蚀具有较强的抵抗力，是用作惰性阳极的优良材料，但同时该材料也有机械性能及抗热震性差等缺点[1-2]。为改善NiFe2O4的力学性能、耐腐蚀性和烧结性能，在制备NiFe2O4的过程中通常加入一些TiO2[3-5]、BaO[6]、CaO[7]、MnO2[8-9]或V2O5[10]等氧化物添加剂。目前，关于氧化物添加剂的研究，主要集中在研究掺杂后NiFe2O4基惰性阳极的微观结构、导电性和腐蚀性，而对于烧结过程中涉及的动力学问题研究尚不多见。……