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%.     

熔盐电解法制备铝钙合金中的反电动势

研究了在CaCl2-CaF2纯钙盐体系中下沉式铝液槽结构熔盐电解法生产Al-Ca合金新工艺,采用连续脉冲-示波器法测定电解过程的反电动势,研究了在实验室条件下电解温度、电流密度、电解时问和极距对熔盐电解法制取铝钙合金的反电动势的影响.用熔盐电解法并采用铝阴极生产Al-Ca合金比对掺法更加节省电能,降低了Al-Ca合金的生产成本,是一种有经济价值的生产方法,有很好的发展前景.     

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。     

熔盐电解法制备Y-Ni合金的研究

以LiF-YF3二元熔盐体系为电解质,以镍棒为阴极,以Y2O3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...     

熔盐电解法制备Al-Cu中间合金

以Na3Al F6-Al F3-Mg F2-Li F为电解质,Al2O3、Cu O为原料,对熔盐电解共沉积制备Al-Cu中间合金进行了研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析合金表面形貌及元素分布.结果表明:施加外电压为2.6~3.5 V时,合金形成速率随电压的增加先增加后降低,施加外电压为3.3 V时,合金形成速率可达最大值;温度为895~955℃时,合金的形成速率随温度升高先增加后降低,温度为935℃时可达最大值;恒压3.3 V,温度为935℃,可制得Cu质量分数为11.51%、纯度为97.2%的Al-Cu合金,且合金中的铜与铝合金化过程中主要是以环状的Al2Cu相分布在晶界上;XRD分析表明合金中Cu主要是以Al2Cu相存在于合金组织中.     

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。     

熔盐电解法制备镨钕铈合金的研究

利用500A规模电解槽,在氟化锂-氟化镨钕-氟化铈熔盐体系中,以氧化铈与氧化镨钕混合物为电解原料,制备了不同金属配分的镨钕铈合金。研究了不同电解质组成、电解温度(980～1 060℃)以及加料速度对电解过程的影响。研究表明,电解质组成是控制合金中金属配分的关键因素,同时电解温度对金属配分的影响不大。但电解温度偏低或者加料速度偏慢会使电解质液面上升,导致"熔盐外溢"现象的发生。     

熔盐电解法制备铝镁合金过程电流效率和反电动势研究

以氧化镁为原料,在MgF2-LiF-KCl电解质体系中采用熔盐电解制备铝镁合金,考查电解时间、电流强度对电流效率以及合金中镁含量的影响,并采用连续脉冲—计算机法测量电解过程反电动势的变化。结果表明,电流效率随电流密度和电解时间的增加先增大后减小;镁含量随电流强度的增加先增大后减小,随电解时间逐渐增大。在3A的电流强度下电解2h的电流效率达87%,加料前后平均反电动势降低0.5V,氧化镁(1%)的加料周期约45min。铝镁合金中镁浓度分布比较均匀,无明显偏析现象。     

熔盐电解法制备Y-Ni合金工艺研究

以Y₂O₃为原料、YF₃-LiF为熔盐,研究自耗阴极熔盐电解法制备Y-Ni合金,分析电解电压、电解电流对合金成分、电解温度、电解效率和金属收率的影响。在61.5%YF₃-38.5%LiF(原子分数)的熔盐体系下,电解电压、电解电流对电解温度影响显著,电解温度过高,稀土金属在熔体中溶解加快,稀土金属氧化、二次反应加剧,合金中钇成分含量、电解效率以及钇金属收率随着电解温度的增加逐渐降低,实验获得的最佳电解条件为：电解电压为7.2 V±0.2 V,电解电流为555 A±5 A,电解温度为1080℃±20℃。通过对Y-Ni合金的表征分析,制备的Y-Ni合金成分较为均匀,无明显偏析现象,合金中Y∶Ni=1∶1(质量比),主要由NiY相和Ni₂Y相组成,其中YNi相占比为42.11%,YNi₂相占比为57.89%。     

熔盐电解生产Al-Sr合金的新工艺及其加料周期

研究了以SrCO3为原料熔盐电解法生产Al-Sr合金新工艺,采用连续脉冲-示波器法测定电解过程的反电动势.结果发现:(1)延长电解时间,合金中锶的质量分数逐渐增加,最高可达18.54%;(2)增加电流密度,反电动势亦随之增加,而升高温度反电动势则有所降低;(3)在电解过程中,反电动势逐渐增加,但向熔体中加入SrCO3后,反电动势明显降低.因此确定在正常电解时是SrCO3在分解.以此规律制定了正常生产的加料周期和加料量,保证了生产的稳定进行.以SrCO3为原料生产Al-Sr合金,不但减少了环境污染,也降低了Al-Sr合金的生产成本.     

氟盐体系中电解制取铝钪合金的研究

以２７Ｎａ３ＡｌＦ６ＬｉＦＳｃ２Ｏ３熔盐体系作为电解质，采用｛３，２｝单形重心正交试验设计研究了熔盐电解法制取铝钪合金的熔盐各组分对合金钪含量ηＳｃ及电流效率ηｉ的影响，给出了ηＳｃ及ηｉ与熔盐各组分的回归方程。     

电解法制备铝钪合金的物理化学性质研究

熔盐体系的物理化学性质对熔盐电解有很大影响,本文以冰晶石为电解体系,研究了添加不同含量的Al2O3、LiF及Sc2O3对电解质的初晶温度、密度和电导率的影响。结果表明：Alzos、Sczos的添加有助于降低电解温度,实现节能降耗;Sc2O3的加入对电解质的密度和电导率影响较小,可以保证使电解过程稳定进行;LiF的加入可有效降低初晶温度,提高电导率,是一种性能优良的添加剂。本研究结果为工业电解铝钪合金的电解质体系的选择提供了理论依据,具有重要的现实意义。     

熔盐电解制备钛及钛合金研究进展

熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释：一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca^2＋在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进一步还原钛氧化物得到金属钛。本文主要就近年来围绕两种机理展开的研究进行归纳总结,并在文献和实验的基础上通过能斯特方程计算推导钒钛磁铁矿直接熔盐电解制备钛合金的可行性,为实现经济、简洁的钛合金生产提供借鉴。     

熔盐电解制备稀土铝合金的研究

铝中加入一定量的稀土金属后,铝合金的导电性、机械强度、耐腐蚀性和耐热性等方面都有明显的提高。稀土金属在铝合金中具有净化、细化和合金化效果。稀土铝合金因有上述的特点,而广泛地应用在电工铝的生产上。研究稀土铝合金的制取方法对稀土铝合金的广泛应用具有积极的推动作用。本实验使用熔盐电解法制备了稀土铝合金。     

熔盐电解制备金属钒

以氧化物为原料,采用熔盐电解的方法,制备了金属钒。研究了电解温度、电解电压、电解时间和阳极面积等参数对电解电流的影响规律。用扫描电镜、微区分析和X-射线表征了未完全还原及完全还原的试样的形貌、结构和组成。在850～900℃温度范围、2.9～3.0 V电压范围实验室规模上电解获得了金属钒。该方法具有温度低、流程短、设备简单,适合小规模化生产的优点。     

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。     

熔盐电解法制备高纯铟

以还原ITO废料得到的铟锡合金为原料,氯化铟和氯化锌的混合盐为电解质,采用熔盐电解法经过两次电解,可以制备出纯度达到4N5的高纯铟,相对于湿法电解工艺,产率提高至少2倍,且工艺过程不产生废水。     

熔盐电解制备碳化钛粉末的研究

在CaCl2熔盐中,以TiO2和炭黑的混合物为阴极,在850℃电解制备得到了碳化钛粉末。研究不同电解时间后所得阴极产物的物相结构,探讨了熔盐电解法制备碳化钛的阴极反应过程及机理。结果表明,氧离子在固相中的传质是阴极反应速度的限制性环节。熔盐电解法制备碳化钛的工艺简单、反应温度低且对环境友好。