Al与Al-Mn合金层在一种AlCl_3型离子液体中的电沉积制备及其腐蚀行为

在AlCl3-EMIC(氯化1-甲基-3-乙基咪唑)或AlCl3-MnCl2-EMIC离子液体中采用电沉积的方法在20#钢表面制备了Al和Al-Mn合金镀层。利用能量色散X射线(EDX)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及极化曲线等方法对所制备镀层的组成、形貌、结构和腐蚀性能进行了表征与测试。所制备的Al-Mn合金镀层是致密的,与基体结合良好。电化学实验结果表明,Al和Al-Mn合金镀层的腐蚀速率低于20#钢基体;Mn含量为20.26%的Al-Mn合金镀层显示了最好的耐蚀性。     

铝丝精制对 AlCl3-EMIC 室温离子液体镀铝的影响

铝丝精制对AlCl3-EMIC离子液体镀铝有重要影响。对AlCl3和EMIC摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC离子液体进行铝丝精制,分析了铝丝精制对镀液的黏度、电导率和伏安曲线影响。用两电极恒电流法对铜基体进行室温镀铝,考察了铝丝精制对铝丝和铝镀层形貌及组成的影响。结果表明,经铝丝精制后,镀液黏度和电导率无明显变化,而电流效率和镀层质量有显著提高;镀液经168 h精制后,可以得到致密、结合好的铝镀层。最后对铝丝精制的作用机理进行了讨论。     

CLAM钢表面室温离子液体电镀铝

采用AlCl_3-EMIC离子液体在室温下对国产低活性铁素体/马氏体钢(CLAM钢)表面进行镀铝处理。研究了镀前处理对镀层-基体界面的影响。采用SEM、EDS分析了不同电流密度对镀层表面形貌与界面形貌的影响,同时与脉冲电镀所得结果进行了比较。结果表明:在电化学前处理过程中,增大电流密度会增强镀层与基底结合力;电流脉冲的加入可以减弱溶液浓差极化现象,增加表面组织致密性;镀层晶粒大小随电流密度增大而减小,镀层球状组织随电流密度增大而增大。在优化的电镀工艺下(前处理电流密度控制在10 mA/cm~2以上,电镀电流密度控制在10~20 mA/cm~2,对应的电镀时间45~95 min,优选脉冲电流电镀),得到的铝镀层表面光滑,致密,结合力强,厚度可控。     

P11O钢表面韧性FeAl渗层的低温制备

通过在摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温离子液体中电沉积铝镀层加低温热处理的方法,在P110钢表面进行低温渗铝.用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)研究了渗层的组织结构.结果表明:为保证P110钢基体的硬度,热处理温度应低于620℃,而渗铝速度在高于590℃时较快.6 μm铝镀层试样经620℃×24 h热处理,可以得到8μm由韧性FeAl相组成的渗层.     

HR-2钢表面在AlCl_3-EMIC熔盐中电沉积铝镀层的织构和形貌

12～28mA/cm2范围内,采用AlCl3-EMIC(氯化1-甲基-3-乙基咪唑)熔盐电沉积法在18～40℃获得铝镀层,用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究其织构与形貌。结果表明,铝镀层呈(200)晶面择优取向,其相对衍射峰强度随电流密度和沉积温度升高而减弱,随镀层厚度增加而增强。厚度为8μm时镀层择优取向最明显,其表面颗粒呈棱锥状均匀紧密排列。电流密度为12mA/cm2时,随温度升高镀层由(200)晶面择优取向转变为(200)和(222)晶面择优取向,其表面颗粒随之由较均匀的棱锥状转变为不规则的核桃仁状。讨论镀层织构形成的可能机制。     

La对A3钢表面Zn-Fe-P合金镀膜耐蚀性能的影响

采用脉冲电流法在A3钢表面电镀Zn-Fe-P合金薄膜.用稳态法和静态挂片法研究镧对镀层耐蚀性能的影响,用SEM、EDS和XRD研究镀层的形貌、组成和结构.结果表明:在30℃的NaCl水溶液中,镧对Zn-Fe-P合金镀层有较大的耐蚀性能,使镀层的致钝电流密度(ipp)明显降低,致钝电位(ψp)负移,维钝电流密度(ip)降低;在20℃的模拟海水中,镧对Zn-Fe-P合金镀层亦有一定的耐蚀性能,使镀层的腐蚀速度降低.SEM测试表明,镧对镀层起明显的细化作用;EDS测试表明,zn-Fe-P合金电镀中P的含量为0.19%左右;XRD测试表明,在镀液中加入镧盐,能使镀层的(002)晶面择优取向增强.     

苯基三甲基氯化铵(TMPAC)–三氯化铝 (AlCl3)离子液体+苯的电镀铝研究

研究了苯对摩尔比为1:2的TMPAC–AlCl3季铵盐室温离子液体电导率和极化行为的影响规律,并考察了电流密度和电镀温度对电镀铝层显微形貌的影响,采用SEM/EDX、XRD等手段对镀铝层进行表征。结果表明,在TMPAC–AlCl3下铝阳极易钝化。在TMPAC–AlCl3中加入苯,阴极和阳极电流密度大幅增加,阴极发生极化。在添加苯的TMPAC–AlCl3中,电镀铝工艺稳定性好,工艺范围宽。在较低和较高电流密度下可分别获得缎面柱状晶和镜面等轴晶镀铝层。在电沉积铝过程中苯起整平作用。     

ZnCl2-EMIC离子液体中电沉积锌

采用ZnCl2-EMIC离子液体,用电化学方法对体系在镍电极和钨电极上的反应阴极过程进行研究,分析辛沉积机制,并用直流和脉冲电源进行电沉积实验,研究电流密度、温度和脉冲参数等因素对镀层的影响。结果茛明：阴极反应为准可逆反应,锌离子在镍电极和钨电极上形核是三维瞬时形核半球形扩散长大过程,直流电流曾度为4mA／cm2,温度为80℃时,镀层质量最好;脉冲电沉积得到的镀层要优于直流电沉积得到的镀层,尤其生脉冲宽度为2ms,脉冲间隔为8ms,电流密度为8mA／cm2时,得到的镀层光滑而均匀,颗粒大小接近0.3μm。     

热处理对Cr/Al复合镀层组织转变的影响

通过先在水溶液中电镀Cr之后再在摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)离子液体电镀Al的方法,在1Cr17钢表面制备出Cr/Al复合镀层。研究了在740℃条件下不同时间热处理对涂层组织和结构的影响。光学显微镜、二次电子和特征X射线能谱及X射线衍射研究结果表明:Cr/Al复合镀层通过740℃热处理可以得到Al-Cr涂层,随着时间的延长,外表面合金层成分依次按Al4Cr→Al11Cr4→Al9Cr4→Al8Cr5变化,最后形成单相的Al8Cr5,且涂层与基体之间不发生明显的互扩散;在5～20 min内Al9Cr4成分层的厚度及反应掉的Cr镀层厚度与时间平方根符合线性关系;氮气气氛中热处理可以减少涂层表面的空洞。显微硬度测试结果表明:Al8Cr5的脆性小,且硬度高于其他3种合金层。     

三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中电沉积制备AI-Ni合金镀层

目的 研究离子液体中Ni2+浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,同时考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.方法 采用脉冲电流法,在含有不同浓度氯化镍的无水三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中,于不同电流密度下电沉积制备Al-Ni合金镀层.利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术和能谱分析仪探究离子液体中Ni2+的浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.结果 随着离子液体中Ni2+浓度的增加,镀层中镍的含量增多,表面胞状颗粒逐渐变小,表面趋于均匀,当Ni2+的浓度为0.2 mol/L时,形成铝镍金属间化合物.另外,随着电流密度的增加,镀层表面形貌由针状晶体变为棒状颗粒,并且颗粒逐渐增大.结论 离子液体中Ni2+的浓度和电流密度对Al-Ni合金镀层表面形貌、结构和成分有一定的影响.当溶液中Ni2+的浓度为0.2 mol/L、电流密度为6 mA/cm2时,电沉积4 h可制备得到厚度为10μm、由3μm大小晶粒组成、含有铝镍金属间化合物的合金镀层.     

LaCl3和Ti对氢化铝钠（NaAlH4）和氢化铝锂（LiAlH4）储氢性能的影响

通过PCT(pressure-content-temperature)设备研究催化剂Ti和 LaCl3对NaAlH4和LiAlH4储氢性能的影响.NaAlH4和LiAlH4掺杂LaCl3比掺杂Ti的放氢性能有明显提高.在吸氢性能的研究中发现,在第1个吸氢循环中,掺杂3 mol% LaCl3的NaAlH4试样的放氢温度明显降低.此外,LaCl3的摩尔含量对NaAlH4的放氢性能的影响是非常明显的.研究结果显示,随着LaCl3含量的增加,NaAlH4的放氢量和放氢速率显示出相同的变化趋势,即先增加后减少.其中掺杂3 mol% LaCl3的NaAlH4试样的放氢量最大并且放氢动力学性能最好,其激活能为41.6 kJ/mol,这个值低于所报道的掺杂Ti的NaAlH4的激活能.     

Gas solid techniques for preparation of pure lanthanum hexaboride

The processes reported for the preparation of lanthanum hexaboride (LaB6) from lanthanum oxide involve the use of carbon either elemental or in the form of boron carbide or elemental boron itself as reducing agents, fused salts at high temperatures or reactions which require the product boride to be leached out. Each of these techniques either increases the process costs and/or increases chances of contamination in fi-nal product. Pure LaB6 can best be prepared by a reaction which produces a gaseous byproduct. In the present study, such a reaction was successfully used to yield pure lanthanum hexaboride. The process involved mixing of anhydrous lanthanum chloride with aluminium and boron and heating the charges under dynamic argon flow. Lanthanum chloride is known to be highly hygroscopic; hence the process using improperly dehydrated LaCl3 led to the formation of lanthanum oxychloride which does not convert to LaB6 under conditions wherein LaCl3 converts. Not only the formation of AlCl3 but also its continuous removal from the reaction zone is necessary for the success of the process.     

火法气态传输分离混合稀土氯化物

本文以氯化铝作为络合物配体与稀土氯化物形成气态络合物。研究了相邻稀土元素氯化物之间火法分离的可能性，结果表明，二元系分离系数Ｌａ：Ｃｅ＝１２．３０，Ｐｒ：Ｃｅ＝５．７９，Ｐｒ：Ｎｄ＝１．３２；四元系中Ｐｒ－Ｎｄ的分离系数高达Ｐｒ：Ｎｄ＝１．９８．     

氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应(英文)

通过XRD物相分析和热力学分析研究氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应。以氧化铝和石墨为原料,在真空下、1643-1843K的温度范围内进行实验。结果表明,AlCl3(g)与氧化铝碳热还原产生的Al2O(g)或Al(g)反应生成AlCl(g),该AlCl(g)在较低温度下歧化分解为金属铝和AlCl3(g);当压力为100Pa、温度为980K时,AlCl(g)的歧化反应率达到90%。生成的金属铝可以吸附催化CO歧化为C和CO2,并可以与CO二次反应形成Al4C3、Al2O3、C和CO2,导致铝产物中含有C、Al4C3和Al2O3。产物铝中所含的这些杂质随着AlCl(g)歧化反应温度的降低而减少。AlCl3(g)在接近室温的温度下冷凝下来。     

Effect of La3+ on Dehydrogenation Capacity of the LiAlH4- NH4Cl System

实验分析了LaCl3和La2O3对LiAlH4-NH4Cl体系放氢性能的影响。结果显示,掺杂La2O3缩短了试样的放氢起始时间,并且提高了试样的放氢速率。然而,掺杂LaCl3明显降低了试样的放氢速率。进一步的研究显示,随着LaCl3和La2O3加入量的增加,除了掺杂3 mol%LaCl3的试样,其它的试样在180 min内的放氢量显示出了一个逐步降低的趋势。此外,掺杂La2O3试样的最大放氢量明显高于掺杂LaCl3试样。除此以外,SEM分析结果显示,掺杂试样与未掺杂试样的微观结构都是相似的,没有显示出明显的不同。     

四甲基氯化铵对AlCl_3-BMIC离子液体体系在铜基体上电解精炼铝的影响

讨论了四甲基氯化铵(TMAC)对AlCl3-BMIC(AlCl3摩尔分数为0.667)离子液体体系在铜基体上低温电解精炼铝过程中的电流效率、槽电压和能耗的影响。结果表明:TMAC的加入能够提高电流效率,降低槽电压和能耗;且在铜基体上能够得到光亮、平整致密、晶粒细化的铝沉积层。当TMAC加入量为0.02mol/L时,能够获得最大电流效率(91%)和最低能耗(0.861kWh/kg-Al);而且阴极极化曲线表明,阴极铝还原峰电位逐渐向正方向移动,TMAC对电解精炼铝过程中的铝电还原有去极化影响。所有实验条件下,铜基体上所得铝沉积层的纯度超过99.9%。     

Cr-Al2O3纳米复合电沉积的研究

采用单因素实验方法探讨了电流密度、温度、pH值、搅拌速度对电沉积Cr-Al2O3纳米复合镀的影响;并用L9(34)正交实验方法,确定了主络合剂、辅助络合剂、分散剂、AlCl3.6H2O对纳米复合镀层外观、厚度以及纳米氧化铝含量的影响,确定了最佳镀液配方,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了所得镀层的形貌和性能。结果表明:在最佳工艺条件下,以主络合剂18.9g/L,辅助络合剂3.85g/L,分散剂质量分数2%,结晶氯化铝12g/L所得的镀层厚度可达到13.93μm,纳米氧化铝的质量分数平均可达到10.90%,镀层的显微硬度可达到867.9HV。     

La3+离子在EMIMBF4离子液体中的电化学行为研究

采用三电极体系对La3+离子在0.01mol/LLaCl3-0.1mol/LLiCl-EMIMBF4离子液体电化学还原制备金属镧的电极过程进行了研究。循环伏安法结合恒电位电解法研究结果表明:La3+离子的电化学还原是不可逆过程,还原步骤为一次完成La3++3e-→La。计时电流法结合恒电位电解法研究表明:La3+离子的还原过程受到扩散控制,传递系数和扩散系数分别为0.0492和(1.07～1.19)×10-6cm2/s。     

铝在NaCl－AlCl_3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Ａｌ２Ｃｌ７，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。