資源描述：
《熔鹽電解法制備鎂基合金技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級(jí)：一中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文2013年3月IIlllIlllIllIlllllIIIIIY2381366ByWangShidongADissertation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofscienceDoctorofinorganicchemistryQinghaiInstituteofSaltLakesMarch，2013摘要稀土
2、元素作為一種重要的合金化元素，可顯著提高鎂合金的力學(xué)性能、耐蝕性能、耐摩擦磨損性能及抗疲勞性能。隨著我國高性能鎂合金的逐步開發(fā)和應(yīng)用，鎂稀土中間合金的研制和工業(yè)化開發(fā)日益迫切和重要。為此，本文研究了熔鹽電解制備鎂稀土中間合金的相關(guān)工藝與技術(shù)，主要研究結(jié)果如下：1．在氯化物體系中，系統(tǒng)研究了電解質(zhì)成分對(duì)熔鹽電解Mg．La合金過程平均電解電流、電流效率、合金組成的影響。隨著電解質(zhì)中LaCl3濃度的增加，平均電解電流逐漸降低。當(dāng)LaCl3在初始電解質(zhì)中的濃度為15wt％．20wt％時(shí)，電流效率超過90％。隨著電解質(zhì)中LaCl3初始濃度的增加，合金中La含量逐漸增加，合金組成可通過改變電解質(zhì)組成來
3、調(diào)節(jié)。2．在氯化物體系中，系統(tǒng)研究了氧化物和氟化物添加對(duì)熔鹽電解制備Mg．La合金過程中電解電流、電流效率、合金成分的影響。氧化物的添加對(duì)平均電解電流影響較小。隨著電解質(zhì)中MgO或La203含量的增加，電流效率逐漸降低。在氧化物添加質(zhì)量相同的情況下，與La203相比，MgO對(duì)電流效率有更明顯的影響。合金中的鎂含量隨著電解質(zhì)中MgO含量的增加而增加，隨著La203含量的增加而降低，表明MgO和La203在電解質(zhì)中都參與了反應(yīng)。LaOCl渣泥的形成是氧化物添加對(duì)電流效率和合金質(zhì)量負(fù)面影響的主要原因。在本研究的電解質(zhì)體系中，CaF2的添加對(duì)消除氧化鎂對(duì)電解負(fù)面的影響沒有積極作用，這可能和電解質(zhì)中
4、鑭化合物的復(fù)雜反應(yīng)有關(guān)。3．研究了鎂電解質(zhì)體系中耐火材料的靜態(tài)腐蝕，在熔鹽電解質(zhì)中浸泡后，耐火材料的增重主要是由于熔鹽電解質(zhì)向耐火材料中的滲透引起的。剛玉莫來石磚與碳化硅磚被熔鹽靜態(tài)腐蝕后，抗壓強(qiáng)度有較大降低；特級(jí)高鋁磚、高鋁磚、莫來石高鋁磚的抗壓強(qiáng)度略有增加；而孔粘土磚的抗壓強(qiáng)度有較大增加。試樣表面SEM分析結(jié)果表明，在熔鹽電解質(zhì)中浸泡后，熔鹽電解質(zhì)滲透到了試樣的微孔內(nèi)，進(jìn)一步確認(rèn)了試樣的增重主要是由試樣微孔內(nèi)滲入了電解質(zhì)而引起的。綜合考慮材料的抗電解質(zhì)滲透性和抗壓強(qiáng)度，孔粘土磚可能更適合作為電解槽內(nèi)襯材料。4．對(duì)模擬的電解尾氣吸收液進(jìn)行了氧化還原電位(ORP)研究，考察了NaCl、Na
5、OH和NaCl0濃度與ORP值的關(guān)系。OH+的濃度對(duì)ORP值的影響最大；在摘要OH’的濃度不變的情況下，ORP值與次氯酸鈉濃度呈二次函數(shù)關(guān)系；NaCl含量對(duì)NaCIO溶液的ORP值影響不大。通過pH值、ORP值的測(cè)量，建立NaCIO濃度與pH值和ORP值的關(guān)系，有可能實(shí)現(xiàn)NaCIO的自動(dòng)在線檢測(cè)，這對(duì)定期更換吸收塔的吸收液，以及實(shí)現(xiàn)尾氣吸收的自動(dòng)化有一定的意義。本論文的特色與創(chuàng)新主要體現(xiàn)在：①得出了熔鹽電解法制備鎂稀土合金的過程中，電解質(zhì)組成與合金成分的關(guān)系；②確定了電解過程中，氧化物雜質(zhì)在熔鹽電解質(zhì)體系中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)及機(jī)理；③優(yōu)選出了合適的鎂及鎂合金電解槽內(nèi)襯材料。研究成果對(duì)于鎂稀土合金電
6、解工藝的完善、新型電解槽的設(shè)計(jì)制備、以及鹽湖鎂資源的高值化利用具有重要意義。關(guān)鍵詞：熔鹽電解；鎂鑭合金；內(nèi)襯材料；氧化還原電位IIAbstractAsimportantalloyingelements，rareearthsCansignificantlyimprovemechanicalfatigueresistanceofthemagnesiumalloys．Withthedevelopmentandapplicationsofhighperformancemagnesiumalloys，theresearchandindustrializeddevelopmentofMg-REmast
7、eralloysisincreasinglyurgentandimportant．Therefore，somerelatedtechniquesforthepreparationofmagnesium-REintermediatealloysusingthemoltensaltelectrolysismethodwerecarriedout．Themainresultsareasfollows：1．Duringconst
