熔鹽電解制備Ce(Y)-Ni和Mg-Li-Ce-Y合金.pdf

1、本文分別研究了Ce(Ⅲ)、Y(Ⅲ)在LiCl-KCl熔鹽體系中惰性W電極和Ni電極上的電化學(xué)行為及其合金的電沉積原理，制備了Ce-Ni、Y-Ni金屬間化合物。探討了LiCl-KCl熔鹽體系先后添加MgCl2、CeCl3、YCl3的電化學(xué)行為及Ce(Ⅲ)、Y(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)的電化學(xué)共還原機(jī)理，恒電流電解制備出Mg-Li-Ce-Y合金。采用XRD、SEM-EDS、ICP-AES等手段分析了Ce-Ni、Y-Ni、Mg-Li-Ce-Y的元素組

2、成、比例及微觀晶界的形態(tài)。
　　(1)在LiCl-KCl熔鹽體系中，對(duì)873K時(shí)Ce(Ⅲ)在W、Ni電極上的電化學(xué)行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明Ce(Ⅲ)還原為Ce(0)是一步轉(zhuǎn)移3個(gè)電子;當(dāng)掃速小于200mV/s時(shí)，Ce(Ⅲ)還原為Ce(0)受擴(kuò)散控制且可逆;計(jì)算出的擴(kuò)散系數(shù)約為4.0×10-5cm2/s;通過XRD、SEM-EDS測(cè)試對(duì)恒電位電解得到的Ce-Ni合金進(jìn)行表征獲得CeNi2、CeNi3、Ce7Ni3金屬間化合物，并且通過

3、Ce(Ⅲ)在Ni電極上的開路計(jì)時(shí)電位曲線計(jì)算了三種合金的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能。
　　(2)在LiCl-KCl熔鹽體系中，對(duì)873K時(shí)Y(Ⅲ)在W、Ni電極上的電化學(xué)行為進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)Y(Ⅲ)還原為Y(0)是一步轉(zhuǎn)移3電子;在掃速小于200mV/s時(shí)，Y(Ⅲ)還原為Y(0)受擴(kuò)散控制且為準(zhǔn)可逆。計(jì)算出Y(Ⅲ)的擴(kuò)散系數(shù)約為2.0×10-5cm2/s;通過XRD、SEM-EDS對(duì)恒電位電解產(chǎn)物進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)在-1.5V、-1.7V

4、、-1.9V處電解得到的合金分別是YNi5、YNi3、YNi2，并且通過Y(Ⅲ)在Ni電極上的開路計(jì)時(shí)電位曲線計(jì)算了三種合金的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能。
　　(3)溫度為873K時(shí)，在LiCl-KCl熔鹽體系，研究了二元體系Mg(Ⅱ)-Ce(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)、Y(Ⅲ)及三元體系Mg(Ⅱ)-Ce(Ⅲ)-Y(Ⅲ)在惰性W電極上的電化學(xué)行為。確定了Mg-Li-Ce-Y四元體系共沉積的條件，通過恒電流電解得到了Mg-Li-Ce-Y合金;并