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《srclkcl-srf2體系中熔鹽電解法制備鋁鍶合金》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2012.08.017SrCl2-KCl-SrF2體系中熔鹽電解法制備鋁鍶合金鄒興武1,2,王樹軒1,楊占壽1,王舒婭1,祁米香1(1.中科院青海鹽湖研究所,西寧810008;2.中國科學(xué)院研究生院,北京100049)摘要:以SrCl2為原料,在70%SrCl2-29%KCl-1%SrF2體系中電解生產(chǎn)Al-Sr合金。考察了電解溫度、電流密度和電解時間等條件對電流效率和合金Sr含量的影響。通過控制工藝條件,可以生產(chǎn)鍶含量在0~10%的Al-Sr合金,其物相主要為Al與Al4Sr。關(guān)鍵詞:熔鹽電解法;
2、Al-Sr合金;電流效率中圖分類號:TG146.21文獻標識碼:A文章編號:1007-7545(2012)08-0000-00PreparationofAl-SrAlloyinSrCl2-KCl-SrF2SystemwithMoltenSaltElectrolysisZOUXing-wu1,2,WANGShu-xuan1,YANGZhan-shou1,WANGShu-ya1,QIMi-xiang1(1.QinghaiInstituteofSaltLakes,ChineseAcademyofScience,Xining810008,China;2.Gradu
3、atedUniversityofChineseAcademyofScience,Beijing100049,China)Abstract:Al-Sralloywaspreparedviamoltensaltelectrolysisprocessin70%SrCl2-29%KCl-1%SrF2systemwithSrCl2asrawmaterial.Theeffectsofelectrolysistemperature,electrolysistime,currentdensityoncurrentefficiencyandSrcontentofAl-Sra
4、lloywerestudied.TheresultsshowthatAl-SralloywithSrcontentof0~10%couldbepreparedbyadjustmentoftechnologicalconditions.ThemainmineralogicalphasesoftheAl-SralloyareAlandAl4Sr.Keywords:moltensaltelectrolysis;Al-Sralloys;currentefficiency金屬鍶是一種較強的還原劑,可以用作煉鋼的脫氧劑、脫硫劑、脫磷劑、除氣劑、除雜劑以及難熔金屬的還原
5、劑[1]。Al-Sr是一種新型高效變質(zhì)劑,同其他變質(zhì)劑相比,變質(zhì)時間長、無過變質(zhì)行為、可反復(fù)重熔、無腐蝕作用等優(yōu)點,主要用于鋁硅系鑄造合金、鎂合金、鋅合金等的變質(zhì)及晶粒細化[2]。Al-Sr合金的制備方法主要有對滲法和熔鹽電解法。對滲法是制備Al-Sr合金的傳統(tǒng)方法,而且也是目前使用最多的一種方法。對滲法是將鋁和鍶在氬氣保護的高溫爐中重熔,配制成一定組成的鋁鍶合金。但在重熔過程中金屬鍶的損失較大,且增加了重熔熱耗,成本較高[3]。目前熔鹽電解法制備鋁鍶合金主要是氯化物熔鹽電解法[4-8]和氟化物熔鹽電解法[9]。本文以SrCl2為原料,采用電解法在SrCl
6、2-KCl-SrF2體系中生產(chǎn)Al-Sr合金。1試驗1.1試驗裝置電解試驗裝置如圖1所示。圖1試驗裝置圖Fig.1Sketchmapofexperiment收稿日期:2012-01-18作者簡介:鄒興武(1986-),男,碩士研究生.1.2原料與試劑分析純SrF2、KCl和含量大于99.5%的純鋁,SrCl2(含量大于99%)。1.3分析方法采用ICP-AES光譜儀測定鍶含量,合金物相通過XRD分析,電流效率采用下式計算:η=W0×S/(CS×I×t-S×CS×I×t)×100%(1)式中,η為電流效率;W0為鋁的質(zhì)量;S為合金中鍶含量;CS為鍶的電化學(xué)當(dāng)
7、量;I為電流強度;t為電解時間。1.4試驗過程將準確稱量的純鋁和干燥后的氯化鍶、氯化鉀、氟化鍶混勻備用,將鋁塊放于坩堝底部,將混合好的電解質(zhì)(70%SrCl2-29%KCl-1%SrF2)鋪在鋁塊上并升溫到810℃,當(dāng)電解質(zhì)和鋁完全熔化以后,放下石墨陽極預(yù)熱10min,待槽電壓穩(wěn)定后開始電解,并記錄試驗數(shù)據(jù)。2結(jié)果與討論2.1電流效率2.1.1電流密度對電流效率的影響在電解溫度790℃、電解時間60min、電解質(zhì)組成為70%SrCl2-29%KCl-1%SrF2的條件下,電流密度對電流效率的影響試驗結(jié)果見圖2。圖2電流密度對電流效率的影響Fig.2Effe
8、ctofcurrentdensityoncurrenteffici