在LiCl-KCl-CeCl3熔盐中铝电极上欠电位沉积制备Al-Ce合金

在843K LiCl-KCl-CeCl3熔盐中活性铝电极上,研究了Ce(III)离子的电化学行为和欠电位沉积Al-Ce合金。对比循环伏安曲线发现,在Al电极上Ce(III)/Ce反应的氧化还原电势比在Mo惰性电极上更正;开路计时电位在金属铝和铈的沉积平台之间出现两个平台,这表明Ce(III)在Al活性电极上可以生成两种金属间化合物。以上结果在电化学机理上说明Ce(III)离子可以在Al电极上欠电位沉积形成金属间化合物。在该实验条件下通过恒电位电解,在Al电极上得到了Al-Ce合金,验证了理论分析的结果。经XRD表征,证实了形成AlCe和AlCe3两种合金;经SEM和EDS表征,证明了铈分布在Al电极表面厚度均一的合金镀层中（厚度28?m）。 关键词：LiCl-KCl熔盐;欠电位沉积;铝电极;Al-Ce合金     

氯化物熔盐体系共电沉积法制备Mg-Li-Gd合金的研究

在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中采用电化学共沉积法制备Mg-Li-Gd合金,借助循环伏安和计时电位技术对熔盐电化学行为进行探讨,并运用XRD,SEM,EDS和OM对所得合金进行测试.研究结果表明,Gd2O3在LiCl-KCl熔盐体系中几乎不溶,而在LiCl-KCl-MgCl2熔盐中有一定的溶解度,而...     

LiCl–KCl熔盐中共沉积直接电化学形成不同相Al–Y合金

本文在773K的LiCl–KCl–AlCl3–Y2O3熔盐体系中,采用循环伏安、方波伏安、开路计时电位和稳态极化研究了不同相的Al–Y合金的电化学制备过程。电化学研究表明钇在预先沉积的铝上欠电位沉积形成了两种铝钇金属间化合物。X-射线衍射研究表明：这两种Al–Y金属间化合物为Al2Y和α-Al3Y。通过金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行了表征,结果显示钇元素主要分布于块状析出物上。通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al–Y合金。     

NaCl-KCl-NdCl3-AlCl3熔盐体系电解制备Nd-Al合金及机理

在700℃的NaCl-KCl体系中,采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法等电化学测试方法研究了钨电极上Nd(Ⅲ)的电化学行为以及与Al(Ⅲ)共沉积的电化学过程。结果表明:在低扫描速率(0.1～0.5V·s~(-1))下,NaCl-KCl-NdCl_3熔盐中Nd(Ⅲ)的还原是一步交换3个电子的准可逆过程,该还原过程由扩散步骤控制,扩散系数约为1.2×10~(-5) cm~2·s~(-1)。将AlCl_3引入NaCl-KCl-NdCl_3熔体后,循环伏安、方波伏安以及开路计时电位测试结果表明,电解过程中形成了3种Nd-Al金属间化合物(Nd_3Al_(11)、NdAl_3和NdAl_2),其形成机理为Nd在预先沉积的Al上发生欠电位沉积。通过电动势法,计算了700℃时Nd-Al金属间化合物的热力学参数,如两相共存下Nd的活度和相对偏摩尔吉布斯自由能以及Nd-Al金属间化合物的标准吉布斯自由能。在-2.3 V下进行恒电位电解5 h制备了Nd-Al合金,所得合金由Nd_3Al_(11)、NdAl_3、NdAl_2和Al4种物相组成。     

Pb(Ⅱ)在LiCl-KCl-MgCl_2-PbCl_2熔盐体系中的电化学行为(英文)

在LiCl-KCl-PbCl2-MgCl2熔盐体系中借助循环伏安和计时电位技术对Pb(Ⅱ)的电化学行为以及Pb、Mg、Li的共沉积过程进行探讨,用不同的方法测算得到铅离子在熔盐中的扩散系数。循环伏安和计时电位的研究结果均表明,Li在先析出的Pb上发生欠电位沉积,生成液态的Li-Pb合金,而在熔盐中加入MgCl2后,会有相应的Mg-Li-Pb合金生成。用恒电流密度(6.21A/cm2)电解2h制备Mg-Li-Pb合金,并运用XRD对所得合金进行分析测试。结果表明,在Mg-Li-Pb合金中存在β-Li、PbLi3、Mg2Pb等合金相,并可以通过控制熔盐中PbCl2和MgCl2的浓度来改变合金相的组成。     

LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐共电沉积制备Mg-Li-Gd合金

在823 K和973 K的条件下,采用恒电流密度共电沉积法在LiCl-KCI-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中制备Mg-Li-Gd合金,并运用XRD、SEM、EDS和OM对所制备合金进行微观组织分析.结果表明:在开始的30 min内,主要是Mg和Gd的沉积,所得合金含96.53%Mg,3.20%Gd和0.27%Li(质量分数),然后Li迅速沉积.可以通过控制电解时间或改变Gd2O3的浓度调节Mg-Li-Gd合金的组成.XRD分析可知,在Mg-Li-Gd合金中存在Mg3Gd相和Mg2Gd相.从Gd元素的面扫描分析可知,Gd元素主要分布在Mg-Li-Gd合金的晶界处.Gd的添加增强了合金的抗腐蚀能力.     

在LiCl-KCl-CeCl_3熔盐中铝电极上欠电位沉积制备Al-Ce合金（英文）

在843 K LiCl-KCl-CeCl_3熔盐中活性铝电极上,研究了Ce(Ⅲ)离子的电化学行为和欠电位沉积Al-Ce合金。对比循环伏安曲线发现,在Al电极上Ce(Ⅲ)/Ce反应的氧化还原电势比在Mo惰性电极上更正;开路计时电位在金属铝和铈的沉积平台之间出现2个平台,这表明Ce(Ⅲ)在A1活性电极上可以生成两种金属间化合物。以上结果在电化学机理上说明Ce(Ⅲ)离子可以在Al电极上欠电位沉积形成金属间化合物。在该实验条件下通过恒电位电解,在Al电极上得到了Al-Ce合金,验证了电化学分析的结果。经XRD表征,证实形成了AlCe和AlCe_3两种合金,结合Al-Ce合金相图分析了只产生这两种合金的原因;结合开路电位计算了生成这两种合金的标准吉布斯自由能变值。经SEM和EDS表征,证明了铈在Al电极表面分布,并形成厚度均一约28μm的Al-Ce合金镀层。     

LiCl-KCl熔盐中共沉积直接电化学形成不同相Al-Y合金（英文）

在773 K的LiCl-KCl-AlCl_3-Y_2O_3熔盐体系中,采用循环伏安、方波伏安、开路计时电位和稳态极化研究了不同相的Al-Y合金的电化学制备过程。电化学研究表明钇在预先沉积的铝上欠电位沉积形成了2种铝钇金属间化合物。X射线衍射研究表明:这2种Al-Y金属间化合物为Al_2Y和α-Al_3Y。通过金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行了表征,结果显示钇元素主要分布于块状析出物上。通过调节熔盐中AlCl_3的含量可以获得不同相的Al-Y合金。     

LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐共电沉积制备Mg-Li-Gd合金（英文）

在823K和973K的条件下,采用恒电流密度共电沉积法在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中制备Mg-Li-Gd合金,并运用XRD、SEM、EDS和OM对所制备合金进行微观组织分析。结果表明:在开始的30min内,主要是Mg和Gd的沉积,所得合金含96.53%Mg,3.20%Gd和0.27%Li(质量分数),然后Li迅速沉积。可以通过控制电解时间或改变Gd2O3的浓度调节Mg-Li-Gd合金的组成。XRD分析可知,在Mg-Li-Gd合金中存在Mg3Gd相和Mg2Gd相。从Gd元素的面扫描分析可知,Gd元素主要分布在Mg-Li-Gd合金的晶界处。Gd的添加增强了合金的抗腐蚀能力。     

熔盐电解制备四元Mg-Zn-Li-Ca合金(英文)

在LiCl-KCl-MgCl2-ZnCl2-CaCl2熔盐体系中,以钼为惰性电极,在温度为943K时,直接电解制备Mg-Zn-Li-Ca四元合金。循环伏安研究表明,在LiCl-KCl熔盐体系中,添加MgCl2、ZnCl2和CaCl2后,Li的析出电位明显正移。计时电位研究表明,当阴极电流密度等于或者更负于-1.55A/cm2时,Mg、Li/Zn和Ca能够实现四元沉积。X射线衍射研究表明,恒电流电解可以制备出由不同相组成的Mg-Zn-Li-Ca合金。采用金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行表征。能谱分析结果表明,Mg元素和Ca元素在合金中分布均匀,而Zn元素主要分布在基体的边缘。     

利用ZrO2固体电解质研究Na3AlF6-SiO2熔盐中的电沉积

利用Y₂O₃稳定的Zr O₂固体电解质(YSZ)管集成构建Pt,O₂(air)|YSZ作为参比、辅助电极的三电极新型电化学池,在完全无碳和1323 K条件下采用Ir丝作工作电极对Na₃Al F₆-5%Si O₂(质量分数)熔盐体系进行循环伏安(CV)及恒电位电解测试,并结合热力学理论计算、SEM观察及EDS分析,研究了熔盐中有关金属在阴极上的析出电位及电沉积规律。结果表明,Si单质在Ir电极上可一步沉积得到,其在CV曲线上的峰电位在-1.65 V,而Al、Na (Zr)等合金化沉积电位负于-1.8 V,且沉积电位依次负向增大。在-1.8 V或-2.0 V电位下电解,还发现有Zr₅Si₄金属化合物颗粒生成,其生成电位在-1.7～-1.8 V之间。沉积的Si、Al、Na金属(合金)主要来源于Na₃Al F₆-Si O₂熔盐本身产生...     

熔盐电解共沉积Mg-Sr合金的电化学机理(英文)

采用循环伏安法、计时电位法和计时电流法,研究在700°C时不同MgCl浓度下,MgCl2-SrCl2-KCl熔盐体系中Mg和Sr共沉积的电化学过程。结果表明:由于Sr在Mg上形成欠电位沉积而形成液态Mg-Sr合金,从而使得Sr的实际析出电位降低0.5 V左右。在阴极相对电位低于-1.5 V左右时,Mg会析出,当阴极相对电位低于-2.0 V时,Mg和Sr会共析出。在Mg和Sr共析出时,整个电极过程不再是简单的扩散控制。计时电位法研究表明,Mg和Sr产生共电沉积的条件是在MgCl2浓度分别为2%、5%和10%(质量分数)的熔盐中,阴极电流密度分别为超过0.71、1.57和2.83 A/cm2。     

间歇式电解制备高活性LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜的研究

通过间歇式熔盐电解技术制备一种高活性LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜材料,采用热力学计算、循环伏安技术研究Ni阴极的去极化能力以及在氧化物熔盐电解体系中La、Al的共析出条件,采用扫描电镜和X射线衍射仪对合金薄膜材料表层的显微组织结构进行观察与分析。结果表明:采用间歇式脉冲电解可以将电沉积和扩散过程有效分离,在设计Na_3AlF_6 114g、Al_2O_3 1.2 g以及La_2O_3 4.8 g的熔盐体系中Ni阴极上首先析出Al,形成液态Al-Ni阴极,使稀土La_2O_3活度大大降低,发生去极化作用,实现La、Al共析出,进而制备出高活性、成分均匀的LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜,其中x的值介于3.5~4之间。     

Gd对Mg-2Al-Zn合金微观组织及力学性能的影响

研究了稀土Gd的添加对铸态Mg-2Al-Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-2Al-Zn-xGd合金由α-Mg和Al2Gd两相组成,Al优先与Gd反应生成Al2Gd,且合金中Al2Gd的数量和形态受Gd的添加量影响。弥散分布的Al2Gd使合金室温力学性能得到显著提高,在Gd的添加量(质量分数)为2%时,抗拉强度和屈服强度分别达到252MPa和135MPa。但Gd的添加量达到3%时,Al2Gd相尺寸变大、数量过多,导致合金的力学性能迅速下降。颗粒状和针状Al2Gd在晶界上或基体上的团聚导致合金由韧性断裂转变为解理断裂。     

复合型LaNi5／Ni—S合金镀层在碱液中的析氢反应

通过熔盐电解结合水溶液电沉积方法获得了复合型LaNi5/Ni-S合金镀层.Na3AlF6-La2O3(质量比为92:8)体系中的熔盐电解实验表明,由于阴极Ni具有较强的阴极去极化能力,即使在远未达到La析出电位的条件下,仍可获得LaNi5储氢合金层.电化学测试表明,该复合阴极材料具有较高的电化学活性,在80℃、30%NaOH溶液中,当阴极电流密度为150 mA·cm-2时,其析氢过电位仅为75 mV.循环伏安及开路电位测试表明,LaNi5合金层在电解过程中可吸收一定量的氢,在电解槽出现断电或逆电流情况下这些吸收氢可发生放电过程,避免阴极材料溶出,从而为该析氢阴极提供电化学保护.     

Hydrogen evolution reaction on the composite LaNi5/Ni-S alloy film in alkaline medium

通过熔盐电解结合水溶液电沉积方法获得了复合型LaNi5/Ni-S合金镀层. Na3AlF6-La2O3 (质量比为92 : 8) 体系中的熔盐电解实验表明, 由于阴极Ni具有较强的阴极去极化能力, 即使在远未达到La析出电位的 条件下, 仍可获得LaNi$_{5}$储氢合金层. 电化学测试表明, 该复合阴极材料具有较高的电化学活性, 在80 ℃、 30%NaOH溶液中, 当阴极电流密度为150 mA cm-2时, 其析氢过电位仅为75 mV. 循环伏安及开路电位测试表明, LaNi5合金层在电解过程中可吸收一定量的氢, 在电解槽出现断电 或逆电流情况下这些吸收氢可发生放电过程, 避免阴极材料溶出, 从而为该析氢阴极提供电化学 保护.     

NaCl-KCl-IrCl3熔盐体系中电沉积Ir层的机理（英文）

在NaCl-KCl-IrCl3熔盐体系中利用循环伏安法和计时电位法研究Ir的沉积机理并通过恒电位法在Pt基体上制备出Ir层。利用扫描电子、显微镜(SEM)能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对Ir层的表面形貌和成分进行分析。结果表明:在NaCl-KCl-IrCl3熔盐体系中Ir的电沉积过程为Ir3+获得3个电子一步沉积为Ir,并且Ir(Ⅲ)→Ir(0)的电极反应过程为可逆扩散控制过程;在1063、1113、1143和1183K下Ir(Ⅲ)离子的扩散系数分别为0.60×10-4、1.23×10-4、2.77×10-4和4.40×10-4cm2-s,Ir(Ⅲ)在NaCl-KC-IrCl3熔盐体系中电极反应的活化能Ea=162.61kJ/mol;沉积电位对所获得的Ir层的形貌有较大影响,其中在峰值电位下所获得的Ir层较厚;熔盐温度对电沉积Ir层的形貌也有较大影响,在较低熔盐温度下获得的Ir层较薄,较高熔盐温度获得的Ir层的孔隙较多。     

Gd3Al2-xSix系合金磁热效应的研究

采用真空高频磁悬浮炉制备出一系列Gd3Al2-xSix (x=0,0.1,0.2,0.5,0.8)合金.通过Si对Al的部分替代,研究了Si元素微量替代对Gd3Al2合金磁热效应的影响.结果表明,Gd3Al2-xSix系合金的结构与Gd3Al2相同;随着Si含量的增加,Gd3Al2-xSix系合金的居里温度和磁热效应发生了变化,这说明Si对Al的部分替代改变了GdAl2合金的磁热效应.     

电镀电流密度对铝锰合金镀层耐蚀性的影响

目的提高钢铁材料的耐腐蚀性能。方法采用添加了质量分数1.0%MnCl2作为锰源的Al Cl3-NaCl-KCl熔盐体系,在电流密度分别为13.3、26.7、48.0、50.0、55.6 m A/cm~2的条件下在Q235钢表面进行电镀,测试了该熔盐体系中电镀过程的循环伏安曲线。采用X射线衍射仪(XRD)、电子能谱仪(EDS)与扫描电子显微镜(SEM)对镀层表面与横剖面进行检测,并在1.0 mol/L NaCl溶液中,用电化学工作站对镀层进行了动电位极化曲线测试。结果电镀过程中Al与Mn存在共沉积现象,不同电镀电流密度条件下得到的Al-Mn合金镀层均为非晶态,镀层的剖面分析表明镀层均匀、界线清晰,成分为Al与Mn两种金属。电流密度较小时镀层平整光滑,达到48.0 m A/cm~2时,镀层中开始有胞状物质形成,且随电流密度的增大变得显著。平衡电位、线性极化电阻与腐蚀电流密度均随电镀电流密度先增大后减小,并且在电流密度为48.0m A/cm~2时达到最小腐蚀电流密度与最大线性极化电阻。结论 Al-Mn合金镀层为非晶态,电镀电流密度为48.0 m A/cm~2得到的镀层在1.0 mol/L NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性。     

TMA对熔融盐中铝镀层结构及耐蚀性的影响

在摩尔比为0.66:0.17:0.17的AlCl3-NaCl-KCl共融盐中添加表面活化剂四甲基氯化铵(TMA),接通直流电在铁片上获得了Al镀层.用扫描电子显微分析、X射线衍射分析和极化曲线等技术测试镀层的表面形貌、相结构及耐腐蚀性能,并用循环伏安法研究添加TMA对Al电沉积机理的影响.研究表明,添加1.0 mass%TMA时,电镀电流效率高达93.6%;纯氯化物熔盐中所得Al晶粒呈针状,为(200)面高择优取向的面心立方结构,添加TMA后获得的Al晶粒细化且形状不规则,呈无序晶面取向.添加TMA后,Al镀层的点腐蚀电位提高了0.12 V,同时增加了电沉积反应的不可逆程度,利于Al在熔融盐中的电镀.