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金属学报  2014, Vol. 50 Issue (8): 989-994    DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00026
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氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究*
颜永得1,2(), 杨晓南2, 张密林2, 李星2, 王丽2, 薛云1, 张志俭1
1 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室, 哈尔滨 150001
2 哈尔滨工程大学教育部超轻材料与表面技术重点实验室, 哈尔滨 150001
STUDY ON PREPARATION OF Al-Li-Gd ALLOYS BY ELECTROCHEMICAL CODEPOSITION FROM CHLORIDE MELTS
YAN Yongde1,2(), YANG Xiaonan2, ZHANG Milin2, WANG Li2, XUE Yun3, ZHANG Zhijian1
1 Fundamental Science on Nuclear Safety and Simulation Technology Laboratory, Harbin Engineering University, Harbin 150001
2 Key Laboratory of Superlight Materials and Surface Technology (Ministry of Education) , Harbin Engineering University, Harbin 150001
引用本文:

颜永得, 杨晓南, 张密林, 李星, 王丽, 薛云, 张志俭. 氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究*[J]. 金属学报, 2014, 50(8): 989-994.
Yongde YAN, Xiaonan YANG, Milin ZHANG, Li WANG, Yun XUE, Zhijian ZHANG, . STUDY ON PREPARATION OF Al-Li-Gd ALLOYS BY ELECTROCHEMICAL CODEPOSITION FROM CHLORIDE MELTS[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(8): 989-994.

全文: PDF(3439 KB)   HTML
摘要: 

在773 K时, 采用循环伏安法、方波伏安法和计时电位法研究了Gd(III)和Al(III)在LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系中的电化学行为及共电沉积制备Al-Li-Gd合金, 并借助XRD, SEM-EDS对所得合金进行表征. 结果表明, Gd(III)在预先沉积的Al上欠电位沉积形成了两种Al-Gd金属间化合物, 当电流密度超过-279.5 mA/cm2时, Al, Gd和Li能同时析出. 通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的 Al-Li-Gd合金. Al-Li-Gd合金含有Al2Gd和Al2Gd3, Gd在合金中分布不均匀, 而Al的分布相对均匀.

关键词 熔盐电化学行为共电沉积Al-Li-Gd合金    
Abstract

The electrochemical co-reduction process of Gd(III) and Al(III) and the preparation of Al-Li-Gd alloys were studied in LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3 molten salt at 773 K by cyclic voltammetry, square wave voltammetry and chronopotentiometry. XRD, SEM-EDS were employed to characterize Al-Li-Gd alloys. The results suggested that the underpotential deposition (UPD) of Gd(III) on pre-deposited Al forms two Al-Gd intermetallic compounds. When current densities was higher than -279.5 mA/cm2, the co-reduction of Al, Li and Gd occurred. Different phases Al-Gd alloys can be obtained by adjusting the concentration of AlCl3. XRD indicated that the Al-Li-Gd alloys contain Al2Gd and Al2Gd3 phases. The analysis of SEM and EDS demonstrated that the element Gd distributes unevenly while Al is relatively uniform distribution.

Key wordsmolten salt    electrochemical behavior    electrochemical codeposition    Al-Li-Gd alloy
收稿日期: 2014-01-10     
ZTFLH:  TF777.1  
基金资助:* 国家高技术研究发展计划项目2011AA03A409, 国家自然科学基金项目21103033, 21101040和91226201, 中央高校基础科研业务费专项资金项目 HEUCF141502, 黑龙江省普通高等学校及哈尔滨工程大学青年学术骨干支持计划项目1253G016和HEUCFQ1415, 中国及黑龙江博士后科学基金特别项目2013T60344和LBH-TZ0411资助
作者简介: null

颜永得, 男, 1979年生, 副教授, 博士

图1  LiCl-KCl熔盐加入AlCl3前后Mo电极上的循环伏安曲线
图2  LiCl-KCl-AlCl3熔盐体系中加入GdCl3后不同换向电位的循环伏安曲线
图3  LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系的方波伏安曲线
图4  773 K时LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系在不同阴极电流下的计时电位图
图5  773 K时LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3熔盐体系的开路计时电位图
图6  923 K时不同AlCl3含量的LiCl-KCl-AlCl3-GdCl3 (1%)熔盐体系中所得的合金试样的XRD谱
图7  923 K时LiCl-KCl-AlCl3 (15%)-GdCl3 (1%)熔盐体系中所得Al-Li-Gd合金的SEM像及元素面扫描图
图8  923 K时LiCl-KCl-AlCl3 (15%)-GdCl3 (1%) 熔盐体系中所得Al-Li-Gd合金样品的SEM像及EDS分析
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