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。     

NaCl-KCl共熔盐中Zn2+的电化学还原机理(英文)

为了开发高效、环境友好型冶金粉尘中锌回收技术,提出一种将选择性氯化和熔盐电解相结合的工艺。首先,通过热力学论证上述处理工艺的理论可行性。然后,采用多种暂态电化学测试方法研究973K时NaCl-KCl共熔盐中Zn²⁺在钨电极上的电化学行为。结果表明,Zn²⁺的还原过程是一步转移2个电子的反应,起始还原电位为-0.74 V(vs Ag/AgCl);且为受扩散控制的准可逆过程,计算得到Zn²⁺的扩散系数为10^-5cm²/s数量级。最后,在NaCl-KCl-ZnCl₂熔盐中于-1.6 V (vs Ag/AgCl)进行恒电位电解,电解9.5 h、后获得银白色类球状金属颗粒,经分析证实为金属Zn。本研究表明,在NaCl-KCl共熔盐中直接电解ZnCl₂提取金属锌是可行的,为冶金粉尘中锌的高效回收提供了有益的理论参考。     

熔盐电解脱氧制备TiV合金

在CaCl_2熔盐中电解混合氧化物合成TiV合金.电解电压为3.0～3.2 V,电解温度为900 ℃,钛、钒混合氧化物作为阴极,石墨棒作为阳极.初步研究了电解原理.结果显示,反应过程是混合氧化物逐步还原生成组分可控的TiV合金.还原经历了从优先生成钛到逐步形成TiV合金的合金化历程.中间产物包括CaTiO_3、钒和钛的低价氧化物.     

熔盐电解制备Mg-Li-La合金(英文)

在温度为943K的LiCl-KCl-KF熔盐体系中添加不同浓度的La2O3和MgCl2直接电解制备Mg-Li-La合金。运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜及能谱分析和金相显微镜对所得合金进行分析。结果表明,在熔盐体系中通过添加La2O3直接制备Mg-Li-La合金的方法是可行的。在电解过程中,温度不变,槽电压随着电流密度的增加而增加,而改变温度对于槽电压影响不大。X射线衍射分析结果表明,通过恒电流电解可以得到α+Mg17La2,α+β+Mg17La2和β+LaMg3三种不同镁、镧含量的Mg-Li-La合金。能谱分析结果表明,Mg元素在合金中分布均匀,然而La元素主要分布在晶界处与Mg形成金属间化合物。     

低温熔盐电解制备Ni-Ti合金

采用FFC,以NiO粉和TiO2粉混合烧结片为阴极,石墨棒为阳极,NaCl-CaCl2混合熔盐为电解质,刚玉坩埚为电解槽在700℃的低温熔盐中制备Ni-Ti合金.通过对不同NiO粉和TiO2粉配比进行研究,结果表明:烧结生成了对反应有利的NiTiO3.在压力一定的情况下,阴极组成不同时,电流随时间的变化不同,TiO2含量越少,在10小时内,反应越快.阴极TiO2含量不同,产物也不同可以直接生成金属间化合物TiNi、Ni3Ti和Ti2Ni.     

铝在NaCl—AlAl3熔盐体系中的电化学沉积

采用循环伏安法研究了铝在融熔氯化钠－氯化铝体系中的阴极电化学沉积过程，在碱性熔体中阴极还原质点为ＡｌＣｌ４＾－，在酸性熔体中还原质点为Ａｌ２Ｃｌ＾７，而ＡｌＣｌ４＾－通过溶剂平衡反应来影响铝的沉积过程，Ａｌ２Ｃｌ７＾－的还原反应是准可逆的，反应机理复杂，可能是前置化学步骤或自催化反应。     

Mg-Sr合金制备技术新进展

分析了Mg、Sr、Mg-Sr合金的特性及其Mg-Sr合金制备工艺特点及难度。系统介绍了对掺法、“熔-浸”还原法、真空热还原法、电解法制备Mg-Sr合金的生产工艺及生产特点。并进行比较,指出了我国Mg-Sr合金产业发展过程中存在的不足及发展方向。     

氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究

在773K时,采用循环伏安法、方波伏安法和计时电位法研究了Gd(III)和Al(III)在LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系中的电化学行为及共电沉积制备Al-Li-Gd合金,并借助XRD,SEM-EDS对所得合金进行表征.结果表明,Gd(III)在预先沉积的Al上欠电位沉积形成了两种Al-Gd金属间化合物,当电流密度超过-279.5 mA/cm2时,Al,Gd和Li能同时析出.通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al-Li-Gd合金.Al-Li-Gd合金含有Al2Gd和Al2Gd3,Gd在合金中分布不均匀,而Al的分布相对均匀.     

熔盐电解精炼提纯金属硅(英文)

对熔盐电解质中硅的沉积过程进行电化学研究。在 973~223K,在硅氯化物熔盐中采用电解精炼提纯金属硅。结果表明,液态硅铜合金阳极有利于 CaCl2-NaCl-CaO-Si 熔盐体系的电解精炼。ICP-AES 分析结果显示,通过电解精炼可有效去除原料中大量的钛、铝、铁等金属杂质,硅中的硼和磷含量分别由 36×106和 25×106降低至 4.6×10 6和 2.8×10 6,电解能耗约为 9.3 kW·h/kg。     

熔盐电解还原制备TiFe合金

在CaCl2熔盐中采用熔盐电解法由阴极的混合氧化物制备组分可控的TiFe合金。初步探讨了TiFe合金的形成机制,研究了电解时间对电解产物的影响。结果表明,混合氧化物的还原经历了从优先生成铁到逐步形成TiFe2、TiFe的合金化历程,中间产物包括CaTiO3、Fe：TiO4、TiO,电解过程中没有金属钛出现。扩散是混合氧化物熔盐电解反应的控制步骤。     

在LiCl-KCl熔盐体系中Zr(Ⅳ)的电化学还原

利用电化学暂态技术如循环伏安法、计时电位法和计时电流法研究了K2ZrF6-LiCl-KCl熔盐体系中,温度为923K时Zr(Ⅵ)在钼电极上的电还原过程.结果表明,Zr(Ⅵ)在钼电极上的电还原是通过两步电子转移反应完成的.其电化学反应历程为:Zr(Ⅵ)+2e=Zr(Ⅱ),Zr(Ⅱ)+2e=zr.其中间产物经X射线衍射分析为ZrCl2.计时电流曲线研究表明,锆在析出时存在成核极化现象,成核过程为瞬间成核过程.     

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.     

LiF-NaF-KF-K_2TiF_6熔盐中Ti(IV)的电化学还原及电结晶过程

采用循环伏安法和计时电流法研究了700℃时LiF-NaF-KF-K2TiF6熔盐中Ti(IV)在铂电极上阴极电化学还原机理以及电结晶过程。结果表明:Ti(IV)的电化学还原机理为三步骤电荷传递反应:Ti(IV)+e→Ti(III);Ti(III)+2e→Ti(I);Ti(I)+e→Ti(0),且阴极过程可逆;电结晶过程为瞬时形核。     

熔盐电解CuO/SiO2制备铜硅合金

以质量比为1∶1的CuO、SiO2混合氧化物为反应原料,熔融的CaCl2-NaCl为电解液,在槽电压2.8 V、电解温度700℃下,电解5 h制备得到Cu3Si/Si复合物。热力学计算结果表明,在700℃下,CuO优先被电解还原生成单质Cu,SiO2在SiO2/CaCl2-NaCl电解质/Cu三相反应界面进行电解还原,生成的单质Si与Cu自发进行合金化反应,生成Cu3Si。新生成的Cu3Si合金作为新的导电集流体,推进SiO2的电解反应。电解产物Cu3Si/Si的微观形貌为粒径在0.1~1.9μm之间的多孔颗粒堆积,Si颗粒覆盖在Cu3Si合金颗粒表面。     

熔盐电解法制取高浓度的铝锂合金

本文在测量ＬｉＣｌ－ｕＫＣｌ和ＬｉＣｌ－ＫＣｌ－ＬｉＦ系初晶温度的基础上选择上〔ＬｉＣｌ＋５５％（ｍｏｌ）ＫＣｌ〕－５％（质量）ＬｉＦ为支持电解质,以铝为阴极,在电解槽中直接生产Ａｌ－Ｌｉ合金。合金中锂含量达１０．５ｔ％,电流效率达７８％;当在６８０℃下进行电解时,电解过程平稳,反电动势稳定在３．５１伏,此法与传统的对掺法相比具有节能、简化流程、无金属烧损等优点。     

熔盐腐蚀电化学

本文从热力学和动力学这两方面阐述了熔盐腐蚀的电化学研究方法。总结了金属在熔融氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐中的E-pO_2-图,Na-M-S-O 相图和金属氧化物在熔融硫酸盐中的溶解度。讨论了弱极化曲线拟合方程和腐蚀电流密度与微分极化电阻之间的关系。电化学技术是评价合金耐蚀性能,监控熔盐腐蚀速度的有效工具。     

熔盐电解法制备铝-钪合金电解质体系电化学性质研究

熔盐体系的电化学性质对熔盐电解过程有很大影响,通过选用铝电解工业通用的冰晶石-氧化铝体系作为熔盐电解制取铝钪合金的基本电解质体系,采用循环伏安法、线性伏安法和稳态极化法对Sc3+在冰晶石熔盐体系中铝电极上的电化学还原过程及氧化钪在石墨电极上的分解电压进行研究.结果表明,Sc3+在熔盐中电解还原过程为一步获得三个电子的简单电荷传递过程.     

LiF─NaF─K2TiF6熔盐中Ti(Ⅳ)的电化学还原

用循环伏安法和卷积技术研究了LiF-NaF低共熔体中,以K2TiF6形式加入的Ti(Ⅳ)在铂电极上阴极还原机理,计算了各还原步骤所传递的电子数。结果表明,Ti(Ⅳ)的电化学还原机理为耦联均相歧化反应的三步骤电荷传递反应。     

熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金

通过在CaCl2熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金,研究了熔盐电解钛铁矿的反应过程,分析了电解产物的成分及电解效率。结果显示,钛铁矿的还原经历了优先生成Fe到逐步形成TiFe2、TiFe的合金化历程,中间产物包括 CaTiO3、Fe2TiO4、TiO。反应最先生成的合金是TiFe2合金,通过Ti和TiFe2的互扩散最终转变成TiFe合金, 说明扩散是反应的控制步骤。相同电解条件下,钛铁矿较混合氧化物难电解。这是由于钛铁矿颗粒较大,其杂质是固溶到钛酸铁中的,脱氧更难,电解效率较低     

熔盐电解法制取Al—Li中间合金

熔盐电解制取Ａｌ－Ｌｉ中间合金是一项新的工艺技术，本文简要介绍了制取Ａｌ－Ｌｉ中间合金概况，基本原理，试验方法，通过试验成功地制取了含锂量在２０％以下的中间合金。