液态阴极熔盐电解法制备锌—稀土中间合金的研究

采用液态锌作阴极的熔盐电解法,从氯化钠,氯化钾-氯化稀土熔盐电解质中,电解制备了锌-稀土中间合金。研究了电解质组成,电解温度,电流密度及搅拌等因素对电流效率的影响,在最佳电解工艺条件下,其电流密度84％。X射线衍射分析表明,稀土在锌-稀土中间合金中以ReZn_(11)形式存在。     

铝钪合金的熔盐电解法制备研究

本文采用了熔盐电解法研究铝钪合金的制备,主要考察了以MF-ScF3-ScCl3为电解质体系,以ScCl3为原料,制取铝钪合金的工艺条件,包括电流密度、电解时间以及电解温度等对反电动势、合金钪含量和电流效率的影响.研究结果表明,以MF-ScF3-ScCl3为电解质体系,以ScCl3为原料的熔盐电解法制备铝钪合金的钪的含量最高可达3.85%,电流效率达到73%.     

熔盐电解法制备Y-Ni合金的研究

以LiF-YF_3二元熔盐体系为电解质,以镍棒为阴极,以Y_2O_3为原料,使用自耗阴极电解法制备了成分稳定的Y-Ni合金。同时,考察了电解温度和阴极电流密度对合金成分、电流效率的影响,并对电解产品进行了XRD、SEM-EDS表征。结果表明,在实验条件下,可以生产Y含量为48%～50%(质量分数)的Y-Ni合金,电流效率可达到85%以上,合金相以YNi和YNi_2为主,且成分均匀。     

KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系下沉阴极法制备Al-Sc合金的实验研究

在KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系中,研究下沉阴极法制备Al-Sc合金的工艺技术。采用XRD、SEM分析了所制备Al-Sc合金的物相组成、微观组织以及微区成分含量;研究了电解温度、阴极电流密度、熔盐组成对熔盐电解电流效率的影响。实验结果表明,Al-Sc合金中含有Al相、Sc相以及Al_3Sc相;Al-Sc合金夹杂了少量熔盐,Al_3Sc相在合金中的分布和形态呈不规则状。电解过程的最佳工艺条件为:在KF-AlF_3-Sc_2O_3熔盐体系中,液态铝为下沉阴极,Sc_2O_3为电解质,熔盐体系KF/AlF_3摩尔比1.3,电解温度800℃,电解时间25min,电流密度1.592A/cm~2;此条件下所制备Al-Sc合金中Sc含量最高可达6.710%,平均电流效率达到57.28%。     

25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金非稀土杂质有效控制的研究

为实现熔盐电解法制备稀土合金工艺大型化、低能耗和高效性,采用25 kA电解电流在氟化物体系中的熔盐电解工艺制备稀土镨钕合金.通过工业实践,探究了电解过程中电解槽结构、电解温度、电流密度、电解质组分、搅炉操作及坩埚材质对电解产品纯度的影响.实验研究确立了25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金有效控制非稀土杂质含量的工艺参数.      

Al-Mg-RE三元合金的制备

以MgO为原料,电解质为RECl3-KCl-MgCl2,熔盐电解法制取Al-Mg-RE三元合金.通过实验证明,稀土可以由铝的直接还原得到,而镁是由电解还原得到.可制得RE含量为0.8%～1.2%,Mg含量为1%～4%的三元合金,电流效率最高可达到81.3%.电解过程基本上不产生Cl2.     

氟化物体系熔盐电解制备YNi合金

以Y2O3为电解原料,以金属镍棒为自耗阴极、石墨板为阳极,在常规的石墨电解槽中采用氟化物体系熔盐电解法制备了YNi合金.研究了电解时间、电解温度、电解质组成、阴极电流密度等主要技术参数对电解过程的影响,并对所制备的钇镍合金进行了表征.结果表明,熔盐电解制备钇镍合金的较优工艺条件为:电解温度1000℃,电解质YF3与Li...     

电解生产铝钙合金的研究

研究了在实验室条件下电解温度、阴极电流密度、电解时间和极距对以CaCl_2—CaF—CaO为电解质、液体铝为阴极的熔盐电解法制取铝—钙合金时的主要工艺参数。     

熔盐电解法直接制取铝锶中间合金

采用熔盐电解法一步合金化直接制取铝锶合金,同时采用了复合电极,阳极析出的氯气得以顺利逸出,而且阴阳极引线得到很好的保护,从而使电解过程能够顺利进行。电解条件:750℃、阴极电流密度1.0A/cm~2、电解质配比(SrCl_2 70%、KCl 25%、SrF25%)、极距4.0cm,阴极产品Al-Sr合金含Sr10%、Ca、Fe均小于0.1%,电流效率82.6%,直流电耗998kWh/t,成本25 022元/t。     

熔盐电解法制备镨钕镝合金的研究

利用4000 A电解槽,在氟化锂-氟化镨钕-氟化镝熔盐体系中,通过电解氧化镝与氧化镨钕的方法,制备了成分稳定的镨钕镝合金,金属直收率大于96%,电流效率大于75%。讨论了电解质组元、温度、阴极电流密度、加料速度对电解过程的影响。同时与钙热法生产金属镝、自耗阴极制备镝铁合金工艺进行综合性对比分析,结果表明,熔盐电解法在成本、工艺稳定、产品质量等方面具有绝对的优势。     

SmF_3-LiF-Sm_2O_3体系熔盐电解Al-Sm中间合金的研究

在SmF_3-Li F-Sm_2O_3熔盐体系中,以金属Al棒和氧化钐为原料,在不同工艺条件(温度、熔盐配比、阴极电流密度)下,采用液态阴极电解法制备Al-Sm中间合金。采用X射线衍射(XRD)、带能谱(EDS)的扫描电镜(SEM),分析了Al-Sm中间合金的物相组成、微观组织以及微区成分含量;通过热力学吉布斯自由能的计算,研究了铝热还原Sm F3和Sm_2O_3的可能性,分析了电流效率的组成情况;研究了电解温度、阴极电流密度、熔盐配比对电解Al-Sm中间合金电流效率的影响;结果表明,Al-Sm中间合金中除了Al、Sm相外,还存在Al4Sm和Al3Sm相;AlSm中间合金的相由三部分组成:灰色部分的Al相,分布在灰色组织上的细小波浪状的Al3Sm相,错综排列的白色条状物的Al4Sm相;在1200 K、1400 K下,两个铝热还原反应的吉布斯自由能△rGm1θ(1200 K)、△rGm1θ(1400 K)、△rGm2θ(1200 K)、△rGm2θ(1400 K)均大于0,正反应不能自发发生,故计算所得的电流效率为纯的熔盐电解效率,并不包括铝热还原效率;所得Al-Sm中间合金中Sm含量最低为21.49%,最高为32.8%;在Sm F3∶Li F=80∶20、1020℃、100 A、30 min下,电流效率为最高(62.17%);电流效率最低为49.45%。     

熔盐电解法制备稀土镁合金的研究进展

稀土镁合金在保留镁合金诸多优点的基础上,进一步强化了高温力学性能,有效改善了抗蠕变、耐热、耐腐蚀等性能,是高性能镁合金的典型代表。与传统熔铸法相比,熔盐电解法制备稀土镁合金具有合金成分均匀,收得率高,成本低,易实现大规模、连续化生产等优势。综述了熔盐电解法制备稀土镁合金的研究进展,重点介绍了Mg-Y,Mg-Nd,Mg-Li-RE等合金的电解制备工艺;讨论了氯化物体系和氟化物体系电解制备稀土镁合金的优缺点;指出了高电能消耗、低电流效率、高尾气排放是当前熔盐电解法用于制备稀土镁合金存在的主要问题,并提出了相应的解决措施;最后展望了未来可能的发展趋势,认为电解直接制备多元系应用合金及开发环境友好型的电解工艺是今后熔盐电解生产稀土镁合金的重要研究方向。     

熔盐电解法制取钬铁合金试验研究

在氟化物熔盐体系中采用自耗阴极进行氧化物的熔盐电解,通过电解温度、阴极电流密度和熔盐配比等主要技术条件进行正交设计试验,对电解过程中电解质组成、电解温度、阴极电流密度和加料速度等因素对合金成分、稀土收率影响进行了试验研究。获得了较佳的工艺技术条件,为钬铁合金的规模化生产提供了切实可行的途径。     

NaCl—Na2WO4—WO3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl-Na2WO4-WO3熔盐体系中,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中,在电解温度为780℃、阴极电流密度为320mA/cm^2的条件下,可以制得平均粒度为0．961μm的超细钨粉。在低电流密度时,阴极的电解反应为W^6 在阴极放电,三氧化钨直接还原得到钨粉;而在高电流密度时,阴极电解反应分为两步,首先是Na^ 在阴极放电,生成金属钠,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究。     

NaCl-Na_2WO_4-WO_3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl Na2 WO4 WO3熔盐体系中 ,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中 ,在电解温度为 780℃、阴极电流密度为 32 0mA/cm2 的条件下 ,可以制得平均粒度为 0 96 1μm的超细钨粉。在低电流密度时 ,阴极的电解反应为W6 在阴极放电 ,三氧化钨直接还原得到钨粉 ;而在高电流密度时 ,阴极电解反应分为两步 ,首先是Na 在阴极放电 ,生成金属钠 ,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外 ,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究     

熔盐电解法制备硼粉的研究

研究了在KCl-KBF4体系和KCl-KBF4-B2O3体系中熔盐电解法制备硼粉的工艺条件。对KCl-KBF4体系采用正交试验法研究了熔盐配比、温度、阴极电流密度和电解时间对硼粉纯度及电流效率的影响,得到的最佳实验条件为:KCl∶KBF4为5∶1,温度750℃,阴极电流密度1.5A.cm-2,电解时间3h。该条件下能得到纯度95%以上的球形非晶态硼粉,电流效率可达到80%以上。KCl-KBF4-B2O3体系熔盐电解得到超细球形硼粉,但电流效率低,产品难以收集,杂质含量较高。     

基于熔盐电解法的钨合金粉末制备新工艺

针对传统方法制备钨合金粉末工艺落后、成本高、纯度低的不足,提出一种基于熔盐电解法电解法的钨合金粉末制备新工艺。进行钨合金粉末制备实验,实验的电解温度控制到780℃、阴极电流密度控制为3202m A/cm,在以上实验条件下利用电解质制备钨合金粉末,可以获取0.961μm的超细粉末颗粒。实验证明提出钨合金粉末制备方法工艺简单、成本低、稳定可靠,并可以保证较高的电流效率。     

熔盐电解法制备Al-Sr合金中反电动势和电流效率的研究

研究了在SrCl2-SrF2-BaF2的电解质体系中熔盐电解法制备高浓度Al-Sr合金,采用连续脉冲-计算机法测定电解过程的反电动势并且对反电动势和电流效率的影响因素进行了详细的研究。结果发现：增加阴极电流密度,反电动势随之增加;升高极距,反电动势亦有所增加。延长电解时间,反电动势逐渐升高而电流效率达到73.2%后逐渐下降。加大电流强度,延长电解时间,减少铝基母合金质量,可制得高浓度的Al-Sr合金,合金中锶的质量分数最高可达34.8%。实验表明,只要控制好各项工艺参数,可以生产锶的质量分数在20%以内的任意浓度Al-Sr合金。     

电磁场对旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金作用行为的研究

以MgO为电解原料,在Na_3PO_3-MgF_2体系中采用旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金。采用熔盐电解监控仪和Teslameter测量电解过程中的反电动势、电流强度及磁场强度等工艺参数,并利用SEM及XRD技术分析了合金产物的微观结构,探讨了旋转铝液阴极合金化过程中反电动势、电流效率及合金中镁浓度的变化规律。结果表明,旋转铝液阴极化过程可有效降低反电动势,并提高电流效率及合金中镁的质量浓度。在950℃、电流5 A、外加40 mT磁场的条件下,电解3 h可制取镁含量24.5%的铝镁合金,电流效率可达83%。所得合金样品组织致密,各元素在合金中的分布较均匀,合金物相主要为Al_(12)Mg_(17)。     

熔盐电解法制取稀土金属中间合金

本文介绍了从离子熔体中电解制取稀土金属中间合金的方法和理论:阴极合金化过程及速度,合金化过程的热力学,合金化阴极过程的电流效率,以及为使合金化顺利进行所必须创造的条件。列举了熔盐电解法在制取Nd-Fe和Cu-R等中间合金中应用的实例。