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铝是重要的轻金属元素，铝元素占地壳表面元素总量的8％。纯铝柔软并且机械强度差，但如果与其他元素形成合金，则机械强度、耐腐蚀性和耐热性等方面都有明显的提高。
本文对应用广泛的铝基母合金的制取方法进行了探索性的研究，以期达到节能、减少损失、降低成本的目的。具体的研究内容是按工业铝电解槽的生产状况，向电解槽中加入合金元素的氧化物或碳酸盐，直接电解制取各种铝基母合金。通过这些研究工作为今后实际生产应用提供依据。
本文以冰晶石-氧化铝为基本电解质，加入欲制取的母合金元素的氧化物或碳酸盐，直接电解制取母合金，分别得到了Al-Mg、Al-Si、Al-Ti、Al-RE、Al-Nd、Al-Cu合金。除了基本电解质外，还添加了必要的添加剂，以改善电解质的物理化学性质。
1.MgO在Na3AlF6-Al2O3中具有一定的溶解度，但是由于Al3+与Mg2+的析出电位相差近0.2V，Al总是优先放电析出。为了能够析出更高含量的Mg，必须改变Mg2+在电解质中的浓度，降低其分解电压，使之与Al3+接近，二者共同在阴极析出。添加MgF2可以抑制反应3MgO+2AlF3=Al2O3+3MgF2的发生，有利于合金中Mg含量的提高。Mg含量可达到10％以上。
2.实验制取了含Si超过30％以上的Al-Si合金，这一含量超过了文献报道数值。Si在Al中的分布呈针片状，典型的过共晶形貌。在试样的抛光面清晰可见暗纹。加入电解质中的SiO2的质量分数在5％以下，都可以很好的溶解于电解质中。最佳工艺条件为冰晶石分子比为2.2，Al2O3与SiO2的质量分数均为5％，电解温度960℃。
3.制取了Ti含量不同的Al-Ti合金，含Ti最低9％，最高超过30％。合金中Ti含量越高，合金的流动性越不好。通过实验考察，低Ti含量的合金(一般2％以下)，合金的流动性好。在冰晶石分子比2.2，5％Al2O3，加入2％TiO2电解，产品中的Ti可达30％以上。比较适宜的电解质组成是5％Al2O3-1％TiO2-Na3AlF6。电解温度950℃左右，合金中Ti在9％左右，而且合金的流动性相对较好。
4.探索在铝电解槽中加入混合碳酸稀土，直接电解制取Al-RE合金。采用碳酸稀土而不用稀土氧化物的原因一是碳酸稀土价格较便宜，容易得到；二是碳酸盐在高温下将分解，产生的气体在电解槽中起到搅拌的作用，对于稀土的溶解有益。比较好的实验参数是当分子比为2.2，Al2O3的质量分数为5％时，混合碳酸稀土的加入量1％，电解温度930℃。稀土金属在Al中呈网格状，而且改善了产物的聚集状态，合金聚集非常好。合金中Ce的含量最高可到11％。
5.热力学分析表明，在920℃，Al不能够还原氧化钕Nd2O3。在炭电极上Nd2O3的分解电压比Al2O3要高约0.28V，二者不可能在阴极同时放电析出。在含5％Al2O3的冰晶石中加入0.5％～2％的Nd2O3，电解得到了Al-Nd合金。反应机理可能是有某种催化作用，改变了反应的自由能，使得二者可以共同析出。较好的实验参数是：电解质组成为1％Nd2O3-5％Al2O3-Na3AlF6(余量)，电解温度920～930℃。合金中Nd含量接近4％。Nd在Al中呈网格或骨架状分布。
6.按3％Al2O3，1％～5％CuO，余量为Na3AlF6的电解质组成，在940～960℃温度下电解，制取不同Cu含量的Al-Cu合金，含Cu最低0.7％，最高11％以上。比较好的情况是电解质中添加3％～4％CuO，所得产品的Cu分布均匀，电解过程电压稳定。