熔鹽電解制備Mg-Li-Mn、Al-Li-Mn和Mg-Li-Al-Mn合金及其機(jī)理的研究.pdf

1、鎂鋰和鋁鋰基合金具有低密度、高比剛度、突出的減震性能和優(yōu)異的電磁屏蔽性能，在汽車、計(jì)算機(jī)、通訊、電子和國(guó)防軍事等領(lǐng)域?qū)O具發(fā)展?jié)摿?。由于合金的?qiáng)度較低，耐腐性差，添加合金化元素是改善其性能的一種有效途徑。本文通過熔鹽電解一步制備Mg–Li–Mn、Al-Li–Mn和Mg–Li–Al–Mn合金，采用XRD、SEM和EDS對(duì)合金進(jìn)行了表征和分析。并創(chuàng)新性的采用MnO2作為原材料，探究MgCl2和AlCl3對(duì)其氯化作用。
　　在LiCl–

2、KCl–MgCl2熔鹽體系中，通過方波伏安法、開路計(jì)時(shí)電位法和循環(huán)伏安法研究Mg(II)在鉬電極上的電化學(xué)行為，得到擴(kuò)散系數(shù)D Mg(II)=3.41×10–5 cm2·s–1，判斷出Mg(II)是一步兩個(gè)電子轉(zhuǎn)移，并且Mg(II)/Mg電極過程是可逆的。在LiCl–KCl–MgCl2–MnO2熔鹽體系中，研究 Mn(II)的電化學(xué)行為，判斷出 Mn(II)是一步兩個(gè)電子轉(zhuǎn)移，Mn(II)/Mn電極過程是不可逆的，計(jì)算Mn(II)的擴(kuò)散

3、系數(shù)D Mn(II)=2.32×10–5 cm2·s–1。通過循環(huán)伏安、方波伏安、計(jì)時(shí)電位和開路計(jì)時(shí)電位等方法研究 Mg(II)、Li(I)和Mn(II)共沉積的過程。在–2.1V恒電位電解3 h制備了Mg–Li–Mn合金，并采用XRD、SEM和EDS對(duì)合金進(jìn)行表征和分析。
　　在LiCl–KCl–AlCl3熔鹽體系中，通過循環(huán)伏安法和方波伏安法研究Al(III)的還原過程，Al(III)通過一步還原為金屬Al，得到它的擴(kuò)散系數(shù)D

4、 Al(III)=1.28×10?5 cm2·s?1，并發(fā)現(xiàn)Al(III)/Al是不完全可逆的。在不同濃度的AlCl3和MnO2的LiCl–KCl熔鹽體系中研究Al(III)、Li(I)和Mn(II)共沉積的過程。在–1.0A下，通過恒電流電解3 h制備了Al–Li–Mn合金，并采用XRD和SEM方法對(duì)合金進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)Al–Li–Mn合金主要以Al6Mn相形式存在。
　　在LiCl–KCl熔鹽體系中鉬電極上，研究了不同濃度的Mg

5、Cl2和AlCl3對(duì)MnO2的氯化作用。探索Mg(ΙΙ)、Li(I)、Al(III)和Mn(ΙΙ)的共沉積條件，通過調(diào)整電位在-2.0 V時(shí)可以達(dá)到共沉積。采用恒電位-2.0 V電解3 h制備了Mg–Li–Al–Mn合金，并采用SEM和EDS手段對(duì)合金進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)合金中的元素分布不均勻。
　　本文采用共電沉積法電解制備了Mg–Li–Mn、Al–Li–Mn和Mg–Li–Al–Mn合金。采用MnO2作為原材料，為含錳元素合金的制備提