熔鹽電解制備Cu-Ce、Sn-Ce、Sn-Mn合金及機(jī)理研究.pdf

1、近年來(lái)，合金由于具備很多優(yōu)異性能，受到航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，研究制備新型合金材料對(duì)滿(mǎn)足當(dāng)今工業(yè)的需求至關(guān)重要。而熔鹽電解作為制備合金的一種方法得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，本文采用熔鹽電解方法進(jìn)行了合金制備及機(jī)理研究，具體介紹如下：
　　在本文的第一部分，采用陰極合金化和共電沉積兩種熔鹽電解方法研究了Cu–Ce合金的制備及電化學(xué)機(jī)理，電解質(zhì)為L(zhǎng)iCl–KCl，工作電極分別為銅絲和鉬絲。兩種方法得到的循環(huán)伏安以及方波伏安曲線均表明 Ce

2、(ΙΙΙ)離子還原的轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3，電位在–1.83V（vs Ag+/Ag）左右Ce(ΙΙΙ)在銅電極上欠電位沉積形成銅鈰合金；本文還采用了開(kāi)路計(jì)時(shí)電位曲線來(lái)研究鈰離子的陰極還原過(guò)程。其中在銅電極上，通過(guò)測(cè)量不同掃描速度的循環(huán)伏安曲線求解了鈰離子的擴(kuò)散系數(shù)。最后恒電位電解制備了銅鈰合金并使用了XRD、SEM及EDS進(jìn)行了表征。
　　在本文第二部分，研究了Sn(ΙΙ)在LiCl–KCl–SnCl2體系中陰極還原機(jī)理以及在LiCl–K

3、Cl–SnCl2–CeCl3體系中的Sn–Ce合金制備以及電化學(xué)機(jī)理。使用多種電化學(xué)曲線判斷了熔鹽體系中Sn(ΙΙ)和Ce(ΙΙΙ)的沉積電位值。結(jié)果表明，Ce(ΙΙΙ)在更正的電位下還原并形成Sn–Ce金屬間化合物，最后采用恒電流電解得到錫鈰合金并采用XRD圖譜進(jìn)行了表征。
　　在本文第三部分，在LiCl–KCl–SnCl2–MnO2體系研究了Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)的共沉積機(jī)理。在LiCl–KCl–SnCl2–MnO2熔鹽體

4、系中，MnO2可以被直接氯化成MnCl2。循環(huán)伏安、計(jì)時(shí)電流、開(kāi)路計(jì)時(shí)電位曲線表明，Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)的還原電位分別為–0.35V和–1.18V。方波伏安曲線表明Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)均一步轉(zhuǎn)移兩個(gè)電子。利用Berzins方程計(jì)算Mn(ΙΙ)的擴(kuò)散系數(shù)為0.15×10-5 cm2·s–1；最后恒電位電解制備了Sn–Mn合金樣本并采用XRD圖譜進(jìn)行了表征。
　　通過(guò)在熔鹽體系中的機(jī)理研究，控制電化學(xué)參數(shù)可以制備相應(yīng)的合金