超重力環(huán)境下AlCl3-Et3NHCl離子液體電解鋁的研究.pdf

1、常規(guī)重力下和超重力條件下,在不銹鋼電極片上1.75AlCl3/Et3NHCl離子液體中利用恒電流法電沉積制備金屬鋁。實(shí)驗(yàn)測定了不同摩爾比的AlCl3/Et3NHCl的粘度及電導(dǎo)率,研究了溫度對粘度和電導(dǎo)率的影響;同時(shí)考察了常規(guī)重力和超重力條件下恒電流法電沉積實(shí)驗(yàn)下各種條件對電沉積的影響,從而獲得超重力場對離子液體電沉積鋁的影響和作用規(guī)律。
　　 研究表明,AlCl3/Et3NHCl離子液體的粘度μ隨著溫度T的升高而減小,隨著Al

2、Cl3:Et3NHCl的摩爾比的增大而增大,并且lnμ與T-1呈直線關(guān)系。AlCl3/Et3NHCl離子液體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而升高;隨著AlCl3:Et3NHCl的摩爾比的增大而減小,且電導(dǎo)率κ與溫度T的關(guān)系符合阿倫尼烏斯方程。
　　 超重力場中,同一電流密度下,隨著超重力系數(shù)的增大,槽電壓降低,電流效率和沉積速率增大;相同的超重力系數(shù)下,隨著電流密度的增大,槽電壓和沉積速率增大,電流效率降低;超重力系數(shù)與電流效率、沉積速

3、率呈線性關(guān)系。
　　 與常規(guī)重力場相比,超重力場中電流效率、沉積速率明顯增大,電流效率可以達(dá)到87％～94％,沉積速率可達(dá)到0.33～0.53μm·min-1;而常規(guī)磁力攪拌下的電流效率最大僅為78％,沉積速率為0.35μm·min-1。同一電流密度下,超重力場的電流效率可以達(dá)到常規(guī)重力下的1.4～1.7倍。利用掃描電子顯微鏡、EDS能譜分析儀對鋁沉積層進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)常規(guī)重力場磁力攪拌下電沉積產(chǎn)生的鋁易產(chǎn)生枝晶,附著性較差;超重