La(Ⅲ)在不同電極上的電化學(xué)行為及熔鹽電解制備La合金.pdf

1、鎂鋰基合金在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，高性能的鎂鋰基合金的制備一直是研究的焦點(diǎn)。本論文采用熔鹽電解法直接制備稀土鎂合金，即鎂鋰鑭錳/錫合金，并對其電化學(xué)機(jī)理、合金微觀結(jié)構(gòu)及電解工藝等進(jìn)行了研究；同時(shí)研究了La(III)在活性鎳、鋁和預(yù)先沉積的鎂電極上的電化學(xué)行為及其合金形成的機(jī)理，并對合金進(jìn)行了表征。
　　本文主要進(jìn)行了三個(gè)部分的工作：
　　1、500℃時(shí)，研究La(III)在LiCl-KCl熔鹽體系中在鉬電極上的電化學(xué)還原過

2、程，并計(jì)算了La(III)的擴(kuò)散系數(shù)。在LiCl-KCl-LaCl3熔鹽體系中，采用了電化學(xué)暫態(tài)以及穩(wěn)態(tài)的測試方法對La(III)在活性鎳電極上的電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，采用恒電位電解的方法制備了La-Ni合金，并對所制備的La-Ni合金進(jìn)行了XRD、SEM和EDS表征得到La2Ni3、La7Ni16和LaNi5三種金屬間化合物，并對La-Ni金屬間化合物形成過程中的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。研究了La(III)在活性鋁電極上的電化學(xué)行為，采

3、用恒電位電解的方法制備了Al-La合金并對其進(jìn)行XRD表征為Al11La3。同時(shí)研究了Mg(II)在LiCl-KCl熔鹽體系中在鉬電極上的電化學(xué)還原過程，以及La(III)在LiCl-KCl-MgCl2熔鹽體系中的預(yù)先沉積的鎂電極上電化學(xué)行為。
　　2.600℃時(shí)，研究Sn(II)在LiCl-KCl熔鹽體系中在鉬電極上的電化學(xué)還原過程，并計(jì)算了Sn(II)的擴(kuò)散系數(shù)。采用電化學(xué)暫態(tài)的測試方法對LiCl-KCl-MgCl2-SnCl

4、2-LaCl3熔鹽體系中金屬鎂、鋰、錫及鑭的共沉積機(jī)理進(jìn)行了研究，表明在電流密度負(fù)于-0.248A cm2時(shí)，或者是控制電位負(fù)于–2.30 V時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)金屬鎂、鋰、錫及鑭離子的共沉積制備Mg-Li-La-Sn合金。并對Mg-Li-La-Sn合金進(jìn)行了XRD、SEM和EDS表征，通過控制電解參數(shù)來控制合金的相組成及合金中各元素的含量。
　　3.600℃時(shí)，研究Mn(II)在LiCl-KCl熔鹽體系中在鉬電極上的電化學(xué)還原過程。在

5、LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2-LaCl3熔鹽體系中，采用電化學(xué)暫態(tài)的測試方法對Mg-Li-La-Mn合金的形成機(jī)理進(jìn)行研究，從而得到了各金屬離子達(dá)到共沉積的條件，即電流密度負(fù)于-0.434A cm2時(shí)，或者電位負(fù)于-2.3V時(shí)，可以達(dá)到金屬元素鎂、鋰、錳和鑭離子的共沉積，而且通過對Mg-Li-La-Mn合金的XRD、SEM及EDS表征，均表明實(shí)現(xiàn)了金屬鎂、鋰、錳和鑭的陰極共沉積，通過控制電解參數(shù)可以控制合金的相組成及各金屬元