氟盐-氧化物体系电解制备Al-Cu-Y合金的电极还原过程研究

来源期刊：材料导报2017年第22期

论文作者：王旭 廖春发 焦芸芬 汤浩

文章页码：50 - 54

关键词：氟盐-氧化物体系;熔盐电解;Al-Cu-Y合金;循环伏安;阴极还原过程;

摘    要：采用Na₃AlF₆-AlF₃-LiF-MgF₂为基础电解质,Al₂O₃-CuO-Y₂O₃为原料的氟盐-氧化物体系熔盐电解制取Al-Cu-Y合金。重点通过循环伏安分析Y（Ⅲ）在阴极的电极还原过程,利用扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）表征并对比分析热还原产物及电解产物的成分及物相组成。结果表明:AlF₃-NaF-5%LiF-5%MgF₂（质量分数,下同）（n（NaF）/n（AlF₃）=2.2）体系在温度1 208K、电压3.0V、阴极电流密度0.7A/cm²、电解时间2h条件下能够制取Al-Cu-Y合金。Cu（Ⅱ）在碳质电极表面可一步直接还原为零价态Cu（0）;Y（Ⅲ）不能在体系内直接还原为零价态Y,而是在预先形成的Al-Cu活性阴极表面还原并合金化,从而形成强化相Al₃Y,并与Al₂Cu强化相同时富集于铝基体相晶界。通过在熔盐底部的液态铝热还原CuO及Y₂O₃也可形成Al-Cu-Y合金,但铝基体相晶界富集AlCu相及AlY相,Cu及Y含量不易控制,且存在较多O、C杂质元素。