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《熔鹽電解法制備鎂合金的研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2010年2月第1期孫寧磊等：熔鹽電解法制備鎂合金的研究進(jìn)展．61．熔鹽電解法制備鎂合金的研究進(jìn)展孫寧磊，董愛國，劉金山，王魁挺，陸業(yè)大(中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京100038)『}商要]鎂合金具有許多優(yōu)異的性能，因而被人們廣泛關(guān)注，成為具有應(yīng)用潛力的合金材料。本文詳細(xì)評述了目前熔鹽電解法制備鎂合金的情況，并分析了其相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的優(yōu)勢。[關(guān)鍵詞]電解；鎂合金；熔鹽[中圖分類號]TF822【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B[文章編號]1672—6103(2010)01—0061—04有以下不足之處：U日IJ舌鎂合金具有許多優(yōu)異的性能，如密度低，機(jī)械(1
2、)生產(chǎn)合金之前，各種合金元素必須經(jīng)過各自的冶金過程來獲得，其中包含了各種合金元素冶性能及化學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，可回收利用，被人們稱為“綠色合金”。鎂合金被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域如汽車、電金過程的問題和不足。以鎂為例，我國目前主要采子、航空、軍事工業(yè)等，且其用量有大幅增加的趨勢用皮江法熱法煉鎂技術(shù)生產(chǎn)鎂。由于皮江法爐體[11小，建造容易，投資少，可以不使用電能，技術(shù)難度。目前我國已初步形成鎂合金高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，“鎂及鎂合金關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”被列為我國十一五小，國家對環(huán)境和資源的限制少，因此，皮江法得到了很大的發(fā)展。2000年全國熱法煉鎂的產(chǎn)量達(dá)到國家科技計(jì)
3、劃重點(diǎn)項(xiàng)目。鎂合金作為結(jié)構(gòu)合金最大的用途是鑄件，其中2O萬t，從那時起，我國成為世界產(chǎn)鎂大國。但是，我國皮江法技術(shù)在某些方面還存在很多問題。例如，90％以上是壓鑄件。而限制鎂合金應(yīng)用的主要問題皮江法外加熱的熱源基本上使用固體燃料產(chǎn)生熱是鎂合金在熔煉和加工過程中極易氧化燃燒，使得鎂合金的生產(chǎn)難度較大，工業(yè)上廣泛采用含有SF量，使用固體燃料對熱法煉鎂來說不僅熱效率低，造成燃料資源和能源的巨大浪費(fèi)，而且排放過多的的氣體對熔煉過程中熔融的鎂合金進(jìn)行保護(hù)，然而含有SF氣體的溫室效應(yīng)給環(huán)境造成了巨大的威脅燃燒氣體，造成很大的環(huán)境污染?？梢哉f，皮江法生產(chǎn)鎂
4、是以犧牲能源和環(huán)境為代價的。而且，鎂合金。整個生產(chǎn)體系龐大，生產(chǎn)流程長，能耗高，成本高。熔鹽電解法制備鎂合金是在氯化物或氟化物(2)由于金屬鎂的高溫氧化動力學(xué)曲線呈直熔鹽體系中，加直流電在陰極沉積合金或合金元素，最終得到鎂合金的方法。這種方法規(guī)避了熔煉線型，也就是說，鎂在高溫時不能形成致密的氧化膜隔絕金屬與氧的反應(yīng)，所以熔煉過程必須采取很法帶來的各種問題。本文對目前熔鹽電解法的研究工作進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)，分析了其相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)方好的保護(hù)措施，而含有SF的保護(hù)氣體給環(huán)境造成法的優(yōu)勢。巨大的威脅。盡管各國研究者一直在努力尋找一種更合適的保護(hù)氣體，但目
5、前尚未有更好的結(jié)果，SF61熔煉法生產(chǎn)鎂合金仍在繼續(xù)大量使用。傳統(tǒng)鎂合金的生產(chǎn)方法是合金熔煉法，通過將因此，這種方法流程長，金屬損耗率高，勞動環(huán)精煉后的金屬鎂和其他金屬通過合金化熔煉制得境差，并且其熔煉保護(hù)氣體帶來一系列的環(huán)保問題。鎂合金。這種方法是合金生產(chǎn)中最常用的方法，但人們一直在探索更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的生產(chǎn)鎂合金的方法。作者簡介]孫寧磊(198O一)，男，河北宣化人，博士，研究方向：有色2熔鹽電解法制備鎂合金金屬冶金。熔鹽電解法制備鎂合金是在氯化物或氟化物收稿日期j2009一l2一l4·62·中固有色冶金B(yǎng)卷研究開發(fā)篇·試驗(yàn)研究熔鹽體系中，加
6、直流電在陰極沉積合金或合金元最終得到了含鎂12～14％的合金。研究發(fā)現(xiàn)，隨著電素，最終得到鎂合金的方法。熔鹽電解法制備合金解時間的延長，電流效率呈走低趨勢。同樣，東北大可以分為兩種，一種為使用固態(tài)或液態(tài)的金屬或合學(xué)ShaohuaYang等人在MgF2一BaF2一LiF體系中以金作為陰極，其他合金元素在其上沉積，并擴(kuò)散合MgO為原料進(jìn)行電解，最終得到含鎂18．6％的合金，金化，得到所需組分的合金；另一種為多種合金元電流效率可以維持在80％以上，研究還發(fā)現(xiàn)，KC1對素離子在陰極發(fā)生共沉積并合金化。以下按鎂合金熔體物理化學(xué)性質(zhì)有改善作用。薛文林等在
7、類似體種類對目前熔鹽電解法研究工作進(jìn)行總結(jié)。系中進(jìn)行合金制備實(shí)驗(yàn)，得到了與上述相似的結(jié)果。2．1Mg-A!系以上所有方法都是以液態(tài)金屬鋁作為陰極，通代表性的工作為RamSharma提出的一種方案，過電解使鎂沉積并擴(kuò)散合金化，因此可以稱作電解即向電解液中添加液態(tài)鋁為初始陰極，電解MgO或擴(kuò)散法。如果鋁也以離子形式加人熔體，嚴(yán)格控制部分脫水的MgC1，使鎂在鋁陰極上沉積，獲得Mg—電解條件，則可以使得鎂和鋁在陰極上共同沉積。A1合金圈。其電解槽示意圖如圖1，采用石墨陽極，北京科技大學(xué)SunNL等人[8-91在含有MgC12、預(yù)先向電解槽中加入一定
8、量的金屬鋁作為初始陰A1C13或ZnC12的LiC1一NaC1熔融鹽體系中，對Mg2+、極。通過對密度的計(jì)算可以知道，電解質(zhì)組成為Aln和Znz離子的電化學(xué)行為及其
