熔鹽電解制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金及其電脫氧過程研究

熔鹽電解制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金及其電脫氧過程研究

摘要：

在本研究中，我們采用熔鹽電解法成功制備了Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金。通過研究電解過程中的熔鹽成分變化和電解溫度對合金成分和微觀組織的影響，探討了電解過程中的電脫氧機制。實驗結(jié)果表明，通過調(diào)整熔鹽成分和電解溫度，最終獲得了具有良好電化學(xué)性能的Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金。

關(guān)鍵詞：熔鹽電解法；Zn-Zr合金；Zn-Zr-Mg合金；電脫氧

1引言

熔鹽電解是一種重要的金屬制備方法，在諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。隨著對高性能合金的需求不斷增加，對電解過程的研究也日益引起關(guān)注。Zn-Zr合金以及Zn-Zr-Mg合金具有良好的電化學(xué)性能，在航空航天、汽車和電子行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用潛力。因此，研究熔鹽電解制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金以及電脫氧過程對提高這些合金的性能具有重要意義。

2實驗

2.1材料準(zhǔn)備

制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金的原料包括高純Zn、Zr和Mg。將這些原料按照一定的比例混合，并在1000℃下經(jīng)過真空熔煉得到均勻的合金塊。

2.2熔鹽電解制備合金

將熔鹽（NaCl-KCl）加入電解槽中，并加熱到適當(dāng)?shù)臏囟取⒅苽浜玫暮辖饓K作為陰極，并將它們放置在電解槽底部。使用鉑絲作為陽極，并將它們懸浮在熔鹽中。施加直流電壓，開始電解過程。通過控制電解時間和電流密度，控制合金的成分和電化學(xué)性能。

3結(jié)果與討論

通過研究不同電解條件下的合金成分和微觀組織，我們發(fā)現(xiàn)熔鹽成分和電解溫度對合金形成具有重要影響。在較低的電解溫度下，合金中的Zr含量較低，而隨著溫度的升高，Zr的含量增加。此外，加入Mg可以進一步改善合金的電化學(xué)性能。在合金中加入適量的Mg可以提高電解過程中的電導(dǎo)率，并減少電解液的腐蝕性。

通過對電脫氧機制的研究，我們發(fā)現(xiàn)在Zn-Zr合金和Zn-Zr-Mg合金的制備過程中，電解液中的氧氣起到了重要的作用。氧氣可以與Zr和Mg反應(yīng)，形成氧化物，并從合金中脫氧。根據(jù)電解過程中氧氣的流動行為，我們可以調(diào)整電解條件，控制合金中的氧含量。

4結(jié)論

通過熔鹽電解制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金，并研究了電解過程中的電脫氧機制。實驗結(jié)果表明，通過調(diào)整電解條件和熔鹽成分，可以獲得具有良好電化學(xué)性能的合金。這些合金具有廣泛的應(yīng)用潛力，在航空航天、汽車和電子行業(yè)中具有重要的應(yīng)用前景。

綜上所述，通過熔鹽電解制備Zn-Zr和Zn-Zr-Mg合金是一種有效的方法。電解條件和熔鹽成分對合金形成和電化學(xué)性能具有重要影響。在適當(dāng)?shù)碾娊鉁囟群涂刂齐娏髅芏认拢梢垣@得具有良好電導(dǎo)率和較低腐蝕性的合金。研究發(fā)現(xiàn)，氧氣在電解過程中起到重要作用，可以通過調(diào)整電解條件來控制合金中的氧含量。這些合金具有廣泛的應(yīng)用潛力，可在