CN105220175B - 一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 - Google Patents
一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105220175B CN105220175B CN201510656128.8A CN201510656128A CN105220175B CN 105220175 B CN105220175 B CN 105220175B CN 201510656128 A CN201510656128 A CN 201510656128A CN 105220175 B CN105220175 B CN 105220175B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium
- copper alloy
- molten salt
- cathode
- different phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供的是一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法。采用金属铜为阴极、石墨为阳极、Pt丝为参比电极、LiCl‑KCl‑MgCl2低共晶熔盐体系为电解质，在400℃温度下进行电沉积，通过控制电沉积的阴极电位，在熔盐电解槽的固态铜阴极上析出金属镁，并向铜阴极内部扩散形成具有不同相组成的镁铜合金。本发明不仅可以解决对掺法生产镁铜合金时能耗大，生产工艺复杂，合金成分易偏析的缺点，而且利用该方法可以直接生产制备工业领域所需的不同相组成的镁铜合金。
Description
技术领域
本发明属于合金领域，具体涉及一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法。
背景技术
镁具有比强度、比刚度高，减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，在汽车、电子、电器、交通、航天、航空和国防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。通过在镁合金中添加少量的合金化元素铜可以提高镁合金的高温强度。
镁还是储氢合金中唯一储氢量大于3.0wt%的储氢材料，被认为是很有发展前途的一种金属合金氢化物，而铜的添加可以有效改善储氢合金的热力学和动力学性能，并且可以保持吸放氢容量大的优点。
机械对掺法是工业制备镁铜储氢合金的主要方法，但由于镁的熔点较低，铜的熔点较高，二者相差400℃以上，在熔炼过程中镁易挥发，难于控制合金相的组成，制备的合金成分偏析严重，而且制备过程复杂，能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法。
基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法，采用金属铜为阴极、石墨为阳极、Pt丝为参比电极、LiCl-KCl-MgCl2的低共晶熔盐体系为电解质，在氮气或氩气氛围下进行电沉积，通过控制电沉积的阴极电位，在铜阴极上析出金属镁，并向铜阴极内部扩散形成具有不同相组成的镁铜合金。
进一步地，以摩尔比为LiCl : KCl : MgCl2 = 58.5 : 41.5 : 0.5 的低共晶熔盐体系为电解质，将此组成的低共晶熔盐电解质加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氮气或氩气氛围下，控制电解质温度为400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.30V，电沉积时间为5小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成MgCu2相的镁铜合金。
以摩尔比为LiCl : KCl : MgCl2 = 58.5 : 41.5 : 0.5 的低共晶熔盐体系为电解质，将此组成的低共晶熔盐电解质加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氮气或氩气氛围下，控制电解质温度为400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.38V，电沉积时间为2小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成Mg2Cu与MgCu2相共存的镁铜合金。
本发明的理论依据为当镁在铜阴极上析出时，对于生成不同相组成的镁铜合金具有不同的析出电位，电沉积过程中通过控制制备镁铜合金的阴极电位，在恒定电位下进行电沉积，即可制备不同相组成的镁铜合金。并且采用低共晶组成的LiCl-KCl-MgCl2作为熔盐电解质，可以在较低温度下进行电沉积。
本发明不仅能够很好的解决机械对掺法制备镁铜合金的过程中存在热耗大，制备工艺复杂，合金成分偏析的缺点，而且利用该方法可以直接生产制备工业领域所需的不同相组成的镁铜合金。
本发明在熔盐电沉积过程中采用金属铜为阴极，在低温400℃时，通过控制电沉积的阴极电位可以制备出成分均匀的MgCu2相及MgCu2与Mg2Cu相共存的镁铜合金，可以满足工业领域对不同相组成镁铜合金的需求。
附图说明
图1为本发明制备镁铜合金的循环伏安曲线图，扫描速度为50 mV/s，在图1中出现了三组氧化还原峰，B、C和D分别相应于Mg、Mg2Cu和MgCu2的还原峰，B′、C′和D′分别相应于Mg、Mg2Cu和MgCu2的氧化峰，此图表明通过控制电极电位可以电沉积制备不同相组成的镁合金。
图2为实施例1得到的产品XRD图谱。
图3为实施例2得到的产品XRD图谱。
图4为实施例1得到的产品侧面SEM图谱。
图5为实施例2得到的产品侧面SEM图谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1：
以摩尔比为LiCl : KCl : MgCl2 = 58.5 : 41.5 : 0.5 的低共晶熔盐体系为电解质，将此组成的低共晶熔盐电解质混匀后加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氩气氛围下，控制电解质温度在400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.30V，电解时间为5小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成MgCu2相的镁铜合金。制得的产品的XRD图谱和SEM图谱分别见图2和图4。
实施例2：
以摩尔比为LiCl : KCl : MgCl2 = 58.5 : 41.5 : 0.5 的混合物为电解质，将此组成的低共晶熔盐电解质混匀后加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氮气氛围下，控制电解质温度在400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.38V，电沉积时间为2小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成Mg2Cu与MgCu2相共存的镁铜合金。制得的产品的XRD图谱和SEM图谱分别见图3和图5。
Claims (2)
1.一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法，其特征是：以摩尔比为LiCl:KCl:MgCl2=58.5:41.5:0.5的低共晶熔盐体系为电解质，将此电解质加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氮气或氩气氛围下，控制电解质温度为400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.30V，电沉积时间为5小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成MgCu2相的镁铜合金。
2.一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法，其特征是：以摩尔比为LiCl:KCl:MgCl2=58.5:41.5:0.5的低共晶熔盐体系为电解质，将此电解质加入到电解槽中，以金属铜为阴极，石墨为阳极，Pt丝为参比电极，在氮气或氩气氛围下，控制电解质温度为400℃，阴极电位相对于Pt丝参比电极控制在-2.38V，电沉积时间为2小时，在铜阴极上析出金属镁，并向镁阴极内部扩散形成Mg2Cu与MgCu2相共存的镁铜合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510656128.8A CN105220175B (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510656128.8A CN105220175B (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105220175A CN105220175A (zh) | 2016-01-06 |
| CN105220175B true CN105220175B (zh) | 2017-08-25 |
Family
ID=54989432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510656128.8A Active CN105220175B (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105220175B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108486610B (zh) * | 2018-05-30 | 2019-09-10 | 河南大学 | 一种熔盐电解制备耐腐蚀Al-Ni合金的方法 |
| CN112030193B (zh) * | 2020-08-27 | 2021-11-09 | 包头稀土研究院 | 降低钆钇镁合金偏析的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH635870A5 (de) * | 1978-08-04 | 1983-04-29 | Sulzer Ag | Verfahren zum herstellen von magnesium aus einer magnesiumsulfat enthaltenden salzloesung. |
| CN1884629A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-12-27 | 杨少华 | 一种镁合金的生产工艺 |
| CN101319337B (zh) * | 2008-07-14 | 2010-07-07 | 哈尔滨工程大学 | 熔盐电解共沉积制备不同相组成镁锂锌合金的方法 |
| CN103422123B (zh) * | 2013-08-30 | 2016-03-30 | 昆明理工大学 | 一种离子液体电沉积镁镍合金的方法 |
| CN104388986A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-04 | 江西理工大学 | 一种熔盐电解法制备铜镁合金的生产工艺 |
-
2015
- 2015-10-12 CN CN201510656128.8A patent/CN105220175B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105220175A (zh) | 2016-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101886197B (zh) | 一种铝锂钐合金及其熔盐电解制备方法 | |
| Yasuda et al. | Electrochemical formation of Nd–Ni alloys in molten NaCl–KCl–NdCl3 | |
| CN103422123B (zh) | 一种离子液体电沉积镁镍合金的方法 | |
| CN103924266B (zh) | 一种共沉积法制备稀土钆合金的方法 | |
| MY167225A (en) | Rare-earth metal, rare-earth alloy and method for preparing the rare-earth metal and the rare-earth alloy by molten salt electrolysis | |
| CN107123810B (zh) | 一种基于磷化镍骨架结构复合材料的制备方法及其应用 | |
| Nohira et al. | Electrochemical Formation of Nd-Ni Alloys in Molten LiF-CaF2-NdF3 | |
| CN104131315B (zh) | 一种稀土镁镍基储氢合金电解共析合金化方法 | |
| CN105220175B (zh) | 一种低温熔盐电沉积制备不同相组成的镁铜合金的方法 | |
| CN106967998A (zh) | 以氧化锂为原料近室温电沉积制备Al‑Li母合金的方法 | |
| CN105603461A (zh) | 一种熔盐电解制备镨钕镝铽四元合金的方法 | |
| CN113846353A (zh) | 一种使用极性非质子有机溶剂制备铝镁合金的方法 | |
| CN105316708B (zh) | 熔盐电解制备不同相组成的铝铜合金的方法 | |
| CN104213154B (zh) | 利用氧化镁为原料电解制备镁合金的方法 | |
| CN106065487B (zh) | 熔盐体系中脉冲电沉积制备SiC纤维增强镁基复合材料先驱丝的方法 | |
| CN100588732C (zh) | 一种熔盐电解制备镁锂镝合金的方法 | |
| CN104388986A (zh) | 一种熔盐电解法制备铜镁合金的生产工艺 | |
| CN100588747C (zh) | 低温电解制备不同相组成的镁锂合金的方法 | |
| CN110004328A (zh) | 一种耐蚀铸造铝锂合金及其制备方法 | |
| CN102071439A (zh) | 一种熔盐电解直接制备Mg-Zn-Zr合金的方法 | |
| CN100588731C (zh) | 熔盐电解制备镁锂-钐合金的方法 | |
| CN101660178A (zh) | 一种共电沉积变价锰直接制备镁锂锰合金的熔盐电解方法 | |
| CN105177632B (zh) | 稀土改性制备铜‑铝‑稀土中间合金熔盐电解方法及合金 | |
| CN110129834B (zh) | 一种高Li含量锂合金的制备方法 | |
| Shidong et al. | Electrolytic preparation of Mg-La alloy in chloride molten salt: effect of electrolyte composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |