本发明属于氧铝联产电解非碳阳极材料技术领域，具体涉及一种氧铝联产电解用陶瓷基 非碳阳极与金属导杆的连接方法。
背景技术：
随着现行Hall-Herout铝电解槽采用消耗性碳素阳极，不仅消耗大量优质碳素材料，排放 大量温室效应气体CO2、强温室气体碳氟化合物、SO2以及碳阳极生产过程中排放致癌性的芳 香族化合物(PAH)、SO2；而且在现行铝电解过程中，需要不断地补充阳极糊或更换阳极碳 块，导致电解生产不稳定，并增加了劳动强度，此外，采用碳素阳极也是现行铝电解工艺的 高能耗、高成本等问题的主要原因之一。
非碳阳极及其电解新工艺应能解决上述问题，使铝锭生产成本降低10％左右，而成为国 际铝业界和材料界的关注焦点和研究热点。非碳阳极使用在氧铝联产电解过程中有以下优点： (1)电解过程中电极几乎不消耗，无需附加的炭素加工厂，降低了生产成本，消除了由炭素 阳极生产与使用带来的环境影响与污染；(2)电极不消耗，极距稳定，易于控制，阳极组质 量轻、更换次数少，劳动强度降低；(3)可以采用更高的单位体积电流，使电解槽产能增加； (4)阳极产品为氧气，避免了环境污染，氧气还可以作为副产品，估计回收的氧可能是原铝 产品价值的3％。非碳阳极的这一系列优点，使得研制出合适的非碳阳极成为改善传统铝生产 方法的重要一环；但是非碳阳极在氧铝联产电解的环境下必须耐受电解质的腐蚀、溶解度小； 而且要能耐受新生态氧的渗蚀作用，具有良好的导电性(电阻率≤碳阳极)、机械强度高、抗 热震性强、不易脆裂、容易加工成型、易于与金属导体连接、原料易于得到以及价廉的优点。
目前研究来看，合金陶瓷复合材料兼有金属材料优良的导电性、加工性和陶瓷材料良好 的抗熔盐腐蚀性能而成为最有希望取代碳素阳极的非碳阳极材料。因此能否解决合金陶瓷复 合材料阳极与金属导杆的连接问题将成为决定合金陶瓷复合材料非碳阳极能否工业化应用的 关键因素之一。在现有技术中，专利CN 10031871.4描述了铝电解用陶瓷基惰性阳极与合 金内芯连接结构及其制备方法，采用无机磷酸盐将惰性阳极与合金导杆粘接起来，但此种方 法的导电性难以保证，且磷酸盐高温下容易分解，结合强度下降。专利CN10144687.6描 述了一种真空扩散连接陶瓷的方法，主要通过钛或钛合金箔扩散连接中间层将陶瓷与金属连 接，利用钛在扩散连接温度下对陶瓷中的氧、氮、碳、硅等元素较高的亲和力，发生置换反 应或化合反应，达到结合目的，设备较为昂贵，且连接结构在高温熔盐环境下强度还有待考 证。专利CN 10032461.2描述了一种铝电解用陶瓷基惰性阳极与金属导电杆的连接方法， 首先将粉末钎料铺展与待连接的陶瓷表面，然后把镀有铜的导电杆埋与粉末钎料中，通过压 力扩散焊的方式，将二者连接起来，但此过程工艺复杂，流程较长。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明旨在解决所述问题之一，提供了一种氧铝联产电解用 陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，通过在常温时简单的机械连接(销、楔、包裹、挤 压等方式)，配合填充介质在电极使用过程的温度条件下自行转化形态，自动补偿金属导杆和 陶瓷基非碳阳极的膨胀误差，填充缝隙、增加连接强度和导电性能，缓冲金属导杆高温使用 环境下的膨胀，消除此膨胀造成非碳阳极开裂、破损，从而实现长方杯型的非碳阳极与金属 导杆的稳定连接；本发明所获得陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接结构，在700℃～960℃的 电解温度下长期通电运行，仍能保证良好的结合性能与导电性能。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案具体如下：
(1)制备获得金属导杆和陶瓷基非碳阳极，然后将金属导杆和陶瓷基非碳阳极表面的污 染物清理干净；再将金属导杆通过机械连接的方式与陶瓷基非碳阳极连接；当金属导杆嵌入 陶瓷基非碳阳极的连接部分和露出陶瓷基非碳阳极的导杆部分材料不同时，此时嵌入陶瓷基 非碳阳极的连接部分称为金属芯；
(2)然后先将金属粉末或导电胶填充到金属芯或金属导杆与陶瓷基非碳阳极连接部分之 间的缝隙中，所述嵌入陶瓷基非碳阳极的金属导杆呈“凸”形，金属导杆的肩部与陶瓷基非 碳阳极的接触点为机械连接点C，金属粉末或导电胶填充的高度不低于机械连接点C的高度； 然后再添加低熔点玻璃粉于金属粉末或导电胶上方，金属导杆与陶瓷基非碳阳极之间的缝隙 中；
(3)将金属导杆与陶瓷基非碳阳极连接后露出的导杆部分，用套管保护导杆，套管的下 端与陶瓷基非碳阳极对接，且套管与导杆之间存在缝隙；
(4)步骤(3)中填充的低熔点玻璃粉、金属粉末或导电胶在电解运行温度下，部分转 化为液相，分散填充于金属导杆和陶瓷基非碳阳极之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用， 缓慢固化，最终金属导杆和陶瓷基非碳阳极形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后 能够起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属导杆的作用。
优选的，步骤(1)所述的表面污染物包括粉尘和油渍；所述的机械连接包括销、楔、包 裹或挤压连接。
优选的，步骤(1)所述的所述机械连接是采用销钉、楔钉或泡沫金属。
优选的，步骤(1)所述的销钉由以下重量百分含量的组分组成：铜(Cu)：40～59％，镍 (Ni)：20～40％，铁(Fe)：15～25％，铝(Al)：5～10％，镧(La)：1～5％。
优选的，步骤(1)所述的楔钉由以下重量百分含量的组分组成：Cu：40～59％，Ni：20～40％， Fe：15～25％，Al：5～10％，La：1～5％。
优选的，步骤(1)所述的泡沫金属为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁或泡沫不锈钢中的任意一 种；所述泡沫金属的厚度为1mm～3mm，密度为320～450g/m2，孔隙率为95～110 PPI。
优选的，步骤(1)所述的泡沫金属外表面包裹一层薄膜金属。所述薄膜金属厚度为20～500 μm；所述薄膜金属为铜箔、镍箔或铝箔中的任意一种。所述机械连接采用泡沫金属将陶瓷 基非碳阳极与金属导杆连接时，将金属导杆以1～10MPa的压力压入陶瓷基非碳阳极。
优选的，步骤(2)所述的金属粉末由以下重量百分含量的组分组成：Cu、Ni、Fe、Cr 或Co粉中的任意两种或多种的组合80％-90％，Al粉10％-15％，余量为Fe2O3粉末。
优选的，步骤(2)所述的导电胶包括粘结剂、金属粉末或金属粉末氧化物；所述粘结剂 选用磷酸二氢铝、磷酸铝铬或聚乙烯醇溶液。
优选的，步骤(2)所述的低熔点玻璃粉包括石英(SiO2)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化铝(Al2O3)， 氧化硼(B2O3)或电解质中的两种或多种组合；所述电解质为四氟铝酸钾(KAlF4)、冰晶石 (Na3AlF6)、氟化铝(AlF3)和氧化铝(Al2O3)的混合物
优选的，步骤(3)所述套管的材质为金属或无机纤维。
优选的，步骤(4)所述的电解运行温度为700℃-960℃。
有益效果：
本发明通过在常温时简单的机械连接(销、楔、包裹、挤压等方式)，配合填充介质在电 极使用过程的温度条件下自行转化形态，自动补偿金属导杆和陶瓷基非碳阳极的膨胀误差， 填充缝隙、增加连接强度和导电性能，缓冲金属导杆高温使用环境下的膨胀，消除此膨胀造 成非碳阳极开裂、破损，从而实现长方杯型的非碳阳极与金属导杆的稳定连接。
本发明工艺过程简单，易于操作控制，大大提高了生产效率和实际应用的效果；所获得 陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接结构，在700℃～960℃的电解温度下长期通电运行，仍能 保证良好的结合性能与导电性能。
附图说明
图1为实施例1的金属导杆与陶瓷基非碳阳极使用销钉的连接示意图。
图2为实施例2的金属芯与陶瓷基非碳阳极使用销钉的连接示意图。
图3为实施例3和实施例4的金属导杆与陶瓷基非碳阳极使用锲钉的连接示意图。
图4为实施例5的金属导杆与陶瓷基非碳阳极使用泡沫镍包裹的连接示意图。
其中，1-陶瓷基非碳阳极，2-金属导杆，21-金属芯，3-销钉，4-导电胶，5-低熔点玻璃粉， 6-套管，C-机械连接点C，7-楔钉，8-泡沫镍。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至 终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚 度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示 所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语 应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械 连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件 内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中 的具体含义。
实施例1：
(1)通过等静压的方式将配制好的合金粉末与陶瓷粉末混合物压制成陶瓷基非碳阳极生 坯，压制好的陶瓷基非碳阳极通过机械加工的方式精确加工，并采用气氛烧结的方式烧结出 所需要的陶瓷基非碳阳极1，为长方体杯型；通过真空感应熔炼的方式铸造出导电销钉3，并 加工成所需要尺寸，由于销钉部分暴露于陶瓷基非碳阳极1的外侧，为了达到耐高温耐腐蚀 性能以及优良导电性能，由以下重量百分含量的组分组成：Cu40％，Ni40％，Fe15％，Al5％， La5％；然后将金属导杆2装入陶瓷基非碳阳极1材料中，通过销钉3将金属导杆2固定于陶 瓷基非碳阳极1中，嵌入陶瓷基非碳阳极1的金属导杆2呈“凸”形，金属导杆2肩部与陶 瓷基非碳阳极1的接触点为机械连接点C，如图1所示；
(2)然后在陶瓷基非碳阳极1与金属导杆2的间隙处，填充高温导电胶4；导电胶4填 充的高度不低于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1机械连接点C的高度；其中，高温导电胶4 包括Al(H2PO4)3、CuO、ZrO2、NiFe2O4、Cu粉和聚乙烯醇溶液，置于120℃烘干6h，使其固 化；然后再添加低熔点玻璃粉5于导电胶上方，金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙 中；低熔点玻璃粉5由以下重量百分含量的组分组成：石英(SiO2)52％、碳酸钠(Na2CO3) 22％、氧化铝(Al2O3)15％和电解质(kAlF4、NaAlF6、AlF3、Al2O3的混合物)11％；
(3)将金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1连接后露出的导杆部分，用套管6保护，套管6 为铝材质，套管的下端与陶瓷基非碳阳极1对接，且套管6与金属导杆2之间存在缝隙；以 便填充介质在形态转化过程产生的气体或排出的空气能够顺利导出；
(4)填充的低熔点玻璃粉5和导电胶4在700℃的电解运行温度下，部分转化为液相， 分散填充于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢 固化，最终金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后 能够起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属导杆2的作用。
实施例2：
(1)通过等静压的方式将配制好的合金粉末与陶瓷粉末混合物压制成陶瓷基非碳阳极生 坯，压制好的陶瓷基非碳阳极通过机械加工的方式精确加工，并采用气氛烧结的方式烧结出 所需要的陶瓷基非碳阳极1，为长方体杯型；通过真空感应熔炼的方式铸造出导电销钉3，并 加工成所需要尺寸，由于销钉部分暴露于陶瓷基非碳阳极1材料外侧，为了达到耐高温耐腐 蚀性能以及优良导电性能，由以下重量百分含量的组分组成：Cu59％，Ni20％，Fe15％，Al5％， La1％；当金属导杆2嵌入陶瓷基非碳阳极1的连接部分和露出陶瓷基非碳阳极1的导杆部分 材料不同时，金属导杆2非一体材料设计，此时嵌入陶瓷基非碳阳极1的连接部分称为金属 芯21；
然后将金属芯21嵌入陶瓷基非碳阳极1材料中，通过销钉3将金属芯21固定于陶瓷基 非碳阳极1中，金属芯21呈“凸”形，金属芯21肩部与陶瓷基非碳阳极1的接触点为机械 连接点C，如图2所示；
(2)然后在陶瓷基非碳阳极1与金属芯21的间隙处，填充高温导电胶4；导电胶4填 充的高度不低于金属芯21和陶瓷基非碳阳极1机械连接点C的高度；其中，高温导电胶4 包括Al(H2PO4)3、CuO、ZrO2、NiFe2O4、Cu粉和磷酸二氢铝溶液，置于120℃烘干6h，使其 固化；然后再添加低熔点玻璃粉5于导电胶上方，金属芯21与陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙 中；低熔点玻璃粉5由以下重量百分含量的组分组成：石英50％、碳酸钠30％、氧化铝14％， 氧化硼4％、电解质(kAlF4、NaAlF6、AlF3、Al2O3的混合物)2％；
(3)将金属芯21与陶瓷基非碳阳极1连接后露出的部分金属导杆2，用套管6保护， 套管6的材质为无机纤维，套管6的下端与陶瓷基非碳阳极1对接，且套管6与金属导杆2 之间存在缝隙；以便填充介质在形态转化过程产生的气体或排出的空气能够顺利导出；
(4)填充的低熔点玻璃粉5和导电胶4在850℃的电解运行温度下，部分转化为液相， 分散填充于金属芯21和陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢固 化，最终金属芯21和陶瓷基非碳阳极1形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后能够 起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属芯21的作用。
实施例3：
(1)通过等静压的方式将配制好的合金粉末与陶瓷粉末混合物压制成陶瓷基非碳阳极生 坯，压制好的陶瓷基非碳阳极通过机械加工的方式精确加工，并采用气氛烧结的方式烧结出 所需要的陶瓷基非碳阳极1，为长方体杯型；通过真空感应熔炼的方式铸造出导电楔钉7，并 加工成所需要尺寸，由于楔钉部分暴露于合金陶瓷复合材料外侧，为了达到耐高温耐腐蚀性 能以及优良导电性能，其由以下重量百分含量的组分组成：Cu50％，Ni22％，Fe18％，Al6％， La4％；然后将金属导杆2与楔钉7配套装入陶瓷基非碳阳极1材料中，向下压紧导杆后将楔 钉7卡住，固定导杆位置，嵌入陶瓷基非碳阳极1的金属导杆2呈“凸”形，金属导杆2肩 部与陶瓷基非碳阳极1的接触点为机械连接点C，如图3所示；
(2)然后在陶瓷基非碳阳极1与金属导杆2的间隙处，填充高温导电胶4；导电胶4填 充的高度不低于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1机械连接点C的高度；其中，高温导电胶4 包括Al(H2PO4)3、CuO、ZrO2、NiFe2O4、Cu粉和磷酸铝铬溶液，置于120℃烘干6h，使其固 化；然后再添加低熔点玻璃粉5于导电胶上方，金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙 中；低熔点玻璃粉5由以下重量百分含量的组分组成：石英48％、碳酸钠22％、氧化铝10％， 氧化硼20％；
(3)将金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1连接后露出的部分，用套管6保护，套管6为铜 材质，套管6的下端与陶瓷基非碳阳极1对接，且套管6与金属导杆2之间存在缝隙；以便 填充介质在形态转化过程产生的气体或排出的空气能够顺利导出；
(4)填充的低熔点玻璃粉5和导电胶4在900℃的电解运行温度下，部分转化为液相， 分散填充于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢 固化，最终金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后 能够起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属导杆2的作用。
实施例4：
(1)通过等静压的方式将配制好的合金粉末与陶瓷粉末混合物压制成陶瓷基非碳阳极生 坯，压制好的陶瓷基非碳阳极通过机械加工的方式精确加工，并采用气氛烧结的方式烧结出 所需要的陶瓷基非碳阳极1，为长方体杯型；通过真空感应熔炼的方式铸造出导电楔钉7，并 加工成所需要尺寸，由于楔钉部分暴露于陶瓷基非碳阳极1材料外侧，为了达到耐高温耐腐 蚀性能以及优良导电性能，其由以下重量百分含量的组分组成：Cu50％，Ni22％，Fe18％， Al6％，La4％；
(2)配制导电胶4，选用聚乙烯醇溶液作为粘结剂，其中加入Cu-Ni合金粉，其具体质 量比为PVA:Cu-Ni：水＝4.2:4.7:1.1，搅拌均匀后倒入陶瓷基非碳阳极1的腔体内，然后将金 属导杆2与楔钉7配套装入陶瓷基非碳阳极1材料中，向下压紧金属导杆2后将楔钉7卡住， 固定金属导杆2的位置；嵌入陶瓷基非碳阳极1的金属导杆2呈“凸”形，导电胶填充的高 度为金属导杆2肩部与陶瓷基非碳阳极1的接触点；置于120℃烘干6h，使其固化；然后再 添加低熔点玻璃粉5于导电胶上方，填充于金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中； 低熔点玻璃粉5由以下重量百分含量的组分组成：石英48％、碳酸钠10％、氧化铝10％，和 电解质(kAlF4、NaAlF6、AlF3、Al2O3的混合物)11％；
(3)将金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1连接后露出的部分，用套管6保护，套管6为不 锈钢材质，套管6的下端与陶瓷基非碳阳极1对接，且套管6与金属导杆2之间存在缝隙； 以便填充介质在形态转化过程产生的气体或排出的空气能够顺利导出；如图3所示；
(4)填充的低熔点玻璃粉5和导电胶4在960℃的电解运行温度下，部分转化为液相， 分散填充于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢 固化，最终金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后 能够起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属导杆2的作用。
实施例5：
(1)通过等静压的方式将配制好的合金粉末与陶瓷粉末混合物压制成陶瓷基非碳阳极生 坯，压制好的陶瓷基非碳阳极通过机械加工的方式精确加工，并采用气氛烧结的方式烧结出 所需要的陶瓷基非碳阳极1，为长方体杯型；通过真空感应熔炼的方式铸造出金属导杆2，并 加工成所需要尺寸；
(2)配制导电胶4，选用聚乙烯醇溶液作为粘结剂，其中加入Cu-Ni合金粉，其具体质 量比为PVA:Cu-Ni：水＝4:5:1，搅拌均匀后倒入陶瓷基非碳阳极1的腔体内，
选用泡沫镍作为内层包裹材料，其厚度为2mm，密度380g/m2，孔隙率110PPI，选用铜 箔为外层包裹材料，其厚度为50μm；将导杆包裹好后，以5Mpa的压力将其均匀压入陶瓷 中，将其在100℃烘干10h，使其固化；嵌入陶瓷基非碳阳极1的金属导杆2呈“凸”形，导 电胶填充的高度为金属导杆2肩部与陶瓷基非碳阳极1的接触点C；置于120℃烘干6h，然 后再添加低熔点玻璃粉5于导电胶上方，填充于金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙 中；低熔点玻璃粉5由以下重量百分含量的组分组成：石英55％、碳酸钠25％、氧化铝12％、 氧化硼5％和电解质(kAlF4、NaAlF6、AlF3、Al2O3的混合物)3％；
(3)将金属导杆2与陶瓷基非碳阳极1连接后露出的部分，用套管6保护，管6为铁材 质，套管6的下端与陶瓷基非碳阳极1对接，且套管6与金属导杆2之间存在缝隙，以便填 充介质在形态转化过程产生的气体或排出的空气能够顺利导出；如图4所示；
(4)填充的低熔点玻璃粉5和导电胶4在850℃的电解运行温度下，部分转化为液相， 分散填充于金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢 固化，最终金属导杆2和陶瓷基非碳阳极1形成稳定的连接，并且部分填充介质形态转化后 能够起到隔绝空气或电解质气氛腐蚀，起到密封和保护金属导杆2的作用。
说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管 本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员 应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技 术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
技术特征：
1.一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
(1)将金属导杆和陶瓷基非碳阳极表面污染物清理干净，然后将金属导杆通过机械连接的方式与陶瓷基非碳阳极连接；
(2)先将金属粉末或导电胶填充到金属导杆与陶瓷基非碳阳极连接部分之间的缝隙中；再添加低熔点玻璃粉于金属粉末或导电胶上方，所述低熔点玻璃粉填充于金属导杆与陶瓷基非碳阳极连接部分之间的缝隙中；
(3)将金属导杆与陶瓷基非碳阳极连接后，金属导杆露出的部分包裹套管，套管的下端与陶瓷基非碳阳极连接，且套管与导杆之间存在缝隙；
(4)步骤(3)中填充的低熔点玻璃粉、金属粉末或导电胶在电解运行温度下，部分转化为液相，分散填充于金属导杆和陶瓷基非碳阳极之间的缝隙中，液相与剩余固体粉末作用，缓慢固化，最终金属导杆和陶瓷基非碳阳极形成稳定的连接，实现属金属导杆的密封和保护。
2.根据权利要求1所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，步骤(1)所述的表面污染包括粉尘和油渍；所述的机械连接方式包括销、楔、包裹或挤压连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，所述的机械连接是采用销钉、楔钉或泡沫金属连接金属导杆和陶瓷基非碳阳极。
4.根据权利要求3所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，所述销钉由以下重量百分含量的组分组成：Cu40～59％，Ni20～40％，Fe15～25％，Al5～10％，La1～5％；所述楔钉由以下重量百分含量的组分组成：Cu40～59％，Ni20～40％，Fe15～25％，Al5～10％，La1～5％。
5.根据权利要求3所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，所述泡沫金属为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁或泡沫不锈钢中的任意一种；所述泡沫金属的厚度为1mm～3mm，密度为320～450g/m2，孔隙率为95～110PPI。
6.根据权利要求3所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，所述泡沫金属外表面包裹一层薄膜金属；所述薄膜金属为铜箔、镍箔或铝箔中的任意一种；所述薄膜金属厚度为20～500μm。
7.根据权利要求1所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，步骤(2)所述的导电胶包括粘结剂、金属粉末或金属粉末氧化物；所述粘结剂选用磷酸二氢铝、磷酸铝铬或聚乙烯醇溶液；所述嵌入陶瓷基非碳阳极的金属导杆呈“凸”形，金属导杆的肩部与陶瓷基非碳阳极的接触点为机械连接点C，所述金属粉末或导电胶填充的高度不低于机械连接点C的高度。
8.根据权利要求1或7所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，所述的金属粉末由以下重量百分含量的组分组成：Cu、Ni、Fe、Cr或Co粉中的任意两种或多种的组合80％-90％，Al粉10％-15％，余量为Fe2O3粉末。
9.根据权利要求1所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，步骤(2)所述的低熔点玻璃粉为石英、碳酸钠、氧化铝，氧化硼或电解质中的两种或多种组合；所述电解质为kAlF4、Na3AlF6、AlF3和Al2O3的混合物。
10.根据权利要求1所述的一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法，其特征在于，步骤(4)所述的电解运行温度为700℃-960℃。
技术总结
本发明属于氧铝联产电解非碳阳极材料技术领域，涉及一种氧铝联产电解用陶瓷基非碳阳极与金属导杆的连接方法；步骤为：将金属导杆和陶瓷基非碳阳极表面的污染物清理干净，然后将金属导杆通过机械连接的方式与陶瓷基非碳阳极连接；在两者缝隙中加入金属粉末或导电胶，再添加低熔点玻璃粉；金属导杆露出的部分包裹套管，套管的下端与陶瓷基非碳阳极连接，且套管与导杆之间存在缝隙；低熔点玻璃粉、金属粉末或导电胶在电解运行温度下部分转化为液相，与剩余固体粉末作用，缓慢固化，使金属导杆和陶瓷基非碳阳极形成稳定的连接，实现属金属导杆的密封和保护；本发明工艺过程简单，易于操作控制，极大提高了生产效率和实际应用的效果。
技术研发人员：杨建红
受保护的技术使用者：镇江慧诚新材料科技有限公司
技术研发日：.04.28
技术公布日：.07.12
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