·1050· 工程科学学报，第41卷，第8期 38 20 (c) 3.1 1.6 2.3 TiKa 1.2 TiKa 1.5 0.8 0.8 0.4 TiKb K KE TiKb 00 02 4 6 8101214 2 4 6 8101214 能量keV 能量keV 48d0 38 1.4 2.9 AlKa AlKa 19 是al TiKa K Ka 0.3 K KbTiKa K Ka TiKb 2 4 68101214 2 4 68101214 能量keV 能量keV 图7TB2骨料间微观组织形貌及能谐图.(a)微观组织：(b)取样点5的能谱图：(c)取样点6的能谱图：(d)取样点7的能谱图：（©） 取样点8的能谱图 Fig.7 Microstructure and energy spectrum of the TiB aggregate:(a)microstructure;(b)energy spectrum of sampling point 5;(c)energy spec- trum of sampling point 6;(d)energy spectrum of sampling point 7;(e)energy spectrum of sampling point 8 表3图7取样点对应各元素的能谱统计结果 及金属助溶剂未有效渗透填充的区域，电解质以 Table 3 Statistical results of the EDS energy spectrum of the element AIF·NaF、AIF3·KF形式对缝隙进行填充.其中，K corresponding to the sampling points in Fig.7 的渗透量要远高于Na的渗透量. 取样点能谐分析结果（质量分数）/% 根据前文的分析，Fe-TiB,/AL,O,复合阴极在电 元素 取样点5 取样点6 取样点7 取样点8 解过程中发生的渗透过程可以推断如下：碱金属首 0 4.48 37.35 6.42 先随电解质一同渗透进入阴极的孔隙中，随后又逐 F 11.62 27.97 渐渗透进入黏结剂相中，并在骨料之间氧化铝溶胶 Na 1.91 3.53 和金属烧结助剂均未能充分填充的空隙富集.随着 Al 13.36 47.49 29.01 电解的进行，K元素较Na元素对黏结相的渗透力更 K 0.55 1.47 9.93 强.与此同时，金属A1通过阴极材料的空隙进入到 B 10.46 7.07 一 Fe金属相中，金属Fe反向扩散至阴极表面Al金属 89.54 61.01 13.69 23.15 相中，直至达到相对平衡. Fe-TiB,/AL,O,复合阴极并不能完全避免碱金 察到Na元素，说明K元素对氧化铝黏结相的渗透 属的渗透，只是在一定程度上优于碳素材料，这与复 要强于Na元素.图(e)取样点8含有大量的F、Al、 合材料的黏结剂相与其本身的致密程度有很大关 Na、K等电解质元素，说明在骨料间隙，氧化铝溶胶 系.另外，在实验中，阴极表面的铝液层是否能稳定工程科学学报,第 41 卷,第 8 期 图 7 TiB2骨料间微观组织形貌及能谱图 郾 (a) 微观组织; (b) 取样点 5 的能谱图; (c) 取样点 6 的能谱图;(d) 取样点 7 的能谱图; (e) 取样点 8 的能谱图 Fig. 7 Microstructure and energy spectrum of the TiB2 aggregate: (a) microstructure; (b) energy spectrum of sampling point 5; (c) energy spec鄄 trum of sampling point 6; (d) energy spectrum of sampling point 7; (e) energy spectrum of sampling point 8 表 3 图 7 取样点对应各元素的能谱统计结果 Table 3 Statistical results of the EDS energy spectrum of the element corresponding to the sampling points in Fig. 7 元素 取样点能谱分析结果(质量分数) / % 取样点 5 取样点 6 取样点 7 取样点 8 O — 4郾 48 37郾 35 6郾 42 F — 11郾 62 — 27郾 97 Na — 1郾 91 — 3郾 53 Al — 13郾 36 47郾 49 29郾 01 K — 0郾 55 1郾 47 9郾 93 B 10郾 46 7郾 07 — — Ti 89郾 54 61郾 01 13郾 69 23郾 15 察到 Na 元素,说明 K 元素对氧化铝黏结相的渗透 要强于 Na 元素. 图(e)取样点 8 含有大量的 F、Al、 Na、K 等电解质元素,说明在骨料间隙,氧化铝溶胶 及金属助溶剂未有效渗透填充的区域,电解质以 AlF3·NaF、AlF3·KF 形式对缝隙进行填充. 其中,K 的渗透量要远高于 Na 的渗透量. 根据前文的分析,Fe鄄鄄 TiB2 / Al 2O3复合阴极在电 解过程中发生的渗透过程可以推断如下:碱金属首 先随电解质一同渗透进入阴极的孔隙中,随后又逐 渐渗透进入黏结剂相中,并在骨料之间氧化铝溶胶 和金属烧结助剂均未能充分填充的空隙富集. 随着 电解的进行,K 元素较 Na 元素对黏结相的渗透力更 强. 与此同时,金属 Al 通过阴极材料的空隙进入到 Fe 金属相中,金属 Fe 反向扩散至阴极表面 Al 金属 相中,直至达到相对平衡. Fe鄄鄄TiB2 / Al 2O3复合阴极并不能完全避免碱金 属的渗透,只是在一定程度上优于碳素材料,这与复 合材料的黏结剂相与其本身的致密程度有很大关 系. 另外,在实验中,阴极表面的铝液层是否能稳定 ·1050·