氯化物熔盐体系共电沉积法制备Al-Li-Gd合金的研究<sup>*</sup>

doi:10.11900/0412.1961.2014.00026

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 Yongde^1,²(

), 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-GdCl₃molten 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 words： molten 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

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https://www.ams.org.cn/CN/10.11900/0412.1961.2014.00026 或 https://www.ams.org.cn/CN/Y2014/V50/I8/989

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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