Li(I)在Mg、Al、Zn电极上的电化学行为研究及Al–Li基合金的制备

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:FY830126
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随着科技的不断进步,当今世界对材料的要求越来越高。铝合金因其优良品质在航空航天、通信、微电子、兵器工业等领域应用广泛。这也促使世界各国越来越重视铝合金的研究开发工作。Li是最轻的金属元素,在镁、铝、锌合金中添加Li,能够降低合金密度;Zn作为合金化元素加入到铝合金中能够改善其机械性能。本文对Li(I)在固态Mo、Mg、Al和液态Zn电极上的电化学行为及Mg(II)在固态Al电极上的电化学行为进行了研究。本文在480℃下,LiCl–KCl(50:50 wt.%)熔盐体系中,采用阴极合金化法在固态铝电极上电解制备铝锂、铝锂镁、铝锂镁锌合金。这种方法具有工序简单,节约能源的优点。  本文第一部分对不同温度时,Li(I)在固态Mo、Mg、Al电极上电化学行为进行了研究。首先,在430、480、530和580℃时,等质量比的LiCl–KCl熔盐体系中采用了循环伏安法、极化曲线、开路计时电位法测量了Li(I)在固态 Mo、Mg、Al电极上的析出电位,计算出了不同温度下相应Mg、Al电极上的去极化值和吉布斯自由能变。并且采用计时电位法对Li(I)在Mg、Al上电化学还原的可逆性进行了研究。最后在480℃时,等质量比的LiCl–KCl熔盐体系中运用阴极合金化法制备铝锂合金。  本文第二部分是在530℃时,液态Zn电极上,采用循环伏安法、计时电位法和方波伏安法对Li(I)在液态Zn电极上的电化学行为进行了研究,研究表明:Li(I)在液态Zn电极上的还原电位约为–1.37 V,其氧化还原过程为不可逆过程,且Li(I)在液态Zn阴极表面的还原反应是受扩散控制的。并在不同扫速下计算求得Li(I)和液态Zn阴极反应的活化能的平均值Ea=11.51 kJ/mol,说明生成Zn–Li合金的反应为快速反应。  本文第三部分是在480℃时,等质量比的LiCl–KCl熔盐体系中,用铝丝(S=0.322 cm2)作阴极,采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法对Mg(II)在铝电极上的电化学行为进行研究。实验表明,镁在铝电极上在–1.71 V时开始析出并生成铝镁合金,且Mg(II)在铝电极上的反应为受扩散控制的不可逆反应。随后运用阴极合金化法制备铝锂镁和铝锂镁锌合金。
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