La(Ⅲ)在不同电极上的电化学行为及熔盐电解制备La合金

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YING1216
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镁锂基合金在很多领域都有广泛的应用,高性能的镁锂基合金的制备一直是研究的焦点。本论文采用熔盐电解法直接制备稀土镁合金,即镁锂镧锰/锡合金,并对其电化学机理、合金微观结构及电解工艺等进行了研究;同时研究了La(Ⅲ)在活性镍、铝和预先沉积的镁电极上的电化学行为及其合金形成的机理,并对合金进行了表征。本文主要进行了三个部分的工作:1、500℃时,研究La(Ⅲ)在LiCl-KCl熔盐体系中在钼电极上的电化学还原过程,并计算了 La(Ⅲ)的扩散系数。在LiCl-KCl-LaCl3熔盐体系中,采用了电化学暂态以及稳态的测试方法对La(Ⅲ)在活性镍电极上的电化学行为进行了研究,采用恒电位电解的方法制备了 La-Ni合金,并对所制备的La-Ni合金进行了 XRD、SEM和EDS表征得到La2Ni3、La7Ni16和LaNi5三种金属间化合物,并对La-Ni金属间化合物形成过程中的热力学性质进行了研究。研究了 La(Ⅲ)在活性铝电极上的电化学行为,采用恒电位电解的方法制备了 Al-La合金并对其进行XRD表征为Al11La3。同时研究了 Mg(Ⅱ)在LiCl-KCl熔盐体系中在钼电极上的电化学还原过程,以及La(Ⅲ)在LiCl-KCl-MgCl2熔盐体系中的预先沉积的镁电极上电化学行为。2. 600℃时,研究Sn(Ⅱ)在LiCl-KCl熔盐体系中在钼电极上的电化学还原过程,并计算了 Sn(Ⅱ)的扩散系数。采用电化学暂态的测试方法对LiCl-KCl-MgCl2-SnCl2-LaCl3熔盐体系中金属镁、锂、锡及镧的共沉积机理进行了研究,表明在电流密度负于-0.248Acm2时,或者是控制电位负于-2.30V时,可以实现金属镁、锂、锡及镧离子的共沉积制备Mg-Li-La-Sn合金。并对Mg-Li-La-Sn合金进行了XRD、SEM和EDS表征,通过控制电解参数来控制合金的相组成及合金中各元素的含量。3. 600℃时,研究Mn(Ⅱ)在LiCl-KCl熔盐体系中在钼电极上的电化学还原过程。在LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2-LaCl3熔盐体系中,采用电化学暂态的测试方法对Mg-Li-La-Mn合金的形成机理进行研究,从而得到了各金属离子达到共沉积的条件,即电流密度负于-0.434Acm2时,或者电位负于-2.3V时,可以达到金属元素镁、锂、锰和镧离子的共沉积,而且通过对Mg-Li-La-Mn合金的XRD、SEM及EDS表征,均表明实现了金属镁、锂、锰和镧的阴极共沉积,通过控制电解参数可以控制合金的相组成及各金属元素的含量。
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