鋁鋰合金作為一種低密度、高強度的理想結構材料廣泛應用于航空航天及國防太空等領域。目前生產(chǎn)鋁鋰合金的方法多為鑄錠冶金法,此工藝流程長,鋰回收率低,燒損率高,很難制取成分穩(wěn)定的鋁鋰合金。本課題采用液態(tài)鋁做陰極,以Li2CO3為原料,在熔鹽體系中將鋰離子在液態(tài)陰極上還原為金屬鋰并與液態(tài)鋁金屬形成鋁鋰合金。選出了一種純鋰鹽體系LiCl-Li F并確定了配比和電解溫度,測定了熔鹽密度和初晶溫度,研究了不同溫度下1wt%Li2CO3對熔鹽體系電導率的影響,研究表明溫度對熔鹽電導率影響明顯,隨著溫度的提高,體系電導率增大;1wt%Li2CO3的加入對該溫度下電導率的影響不是很大,但是會略有變小,隨著碳酸鋰量的增加這種減小會更加明顯。測定了59.5%Li Cl-39.5%LiF-1%Li2CO3熔鹽密度1.788 g·cm-3,初晶溫度470℃。介紹了熔鹽電解制備鋁鋰合金方法,并研究了電解過程電流效率和反電動勢以及碳酸鋰的加料周期變化規(guī)律,并理論上解釋了加料前后反電動勢變化現(xiàn)象的原因。在電解過程中,對于電解用石墨陽極的破損現(xiàn)象,進行了機理解釋。研究表明,隨著電流強度的增大,電流效率呈現(xiàn)先增大再變小的趨...

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【學位級別】：碩士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 金屬鋰簡介
    1.2 鋁鋰合金材料
        1.2.1 鋁鋰合金的應用及發(fā)展
        1.2.2 鋁鋰合金的研究現(xiàn)狀與方向探索
    1.3 熔鹽電解工藝
        1.3.1 熔鹽電解法介紹
        1.3.2 熔鹽電解制備鋁鋰合金方法
    1.4 本課題的提出及意義
第二章 實驗部分與研究方法
    2.1 實驗試劑及預處理
    2.2 實驗所用設備
    2.3 實驗研究內(nèi)容介紹
        2.3.1 熔鹽物性基礎研究
        2.3.2 熔鹽電解過程研究
        2.3.3 熔鹽電化學研究方法
    2.4 小結
第三章 熔鹽體系物化性質基礎研究
    3.1 熔鹽電解質體系與電解溫度的討論與確定
    3.2 不同溫度下Li₂CO₃對熔鹽體系電導率的影響
    3.3 熔鹽密度的測定
    3.4 電解質初晶溫度測定結果
    3.5 小結
第四章 熔鹽電解法制備鋁鋰合金過程研究
    4.1 電流效率的研究
        4.1.1 電流強度對電流效率和鋰含量的影響
        4.1.2 電解時間對電流效率和鋰含量的影響
    4.2 反電動勢的研究
        4.2.1 加料前后反電動勢隨電流密度的變化
        4.2.2 控制步驟判斷
        4.2.3 加料周期研究
    4.3 陽極效應和石墨陽極破損機理
    4.4 鋁鋰合金恒電流制備及其表征
    4.5 小結
第五章 熔鹽電解制備鋁鋰母合金過程電化學機理研究
    5.1 電化學實驗裝置及實驗過程
    5.2 循環(huán)伏安法研究Li₂CO₃在鎢電極上的放電行為
    5.3 LiCl-Li F-Li₂CO₃體系鎢絲工作電極上的計時電流研究
    5.4 加入碳酸鋰前后體系不同恒電流下計時電位研究
    5.5 小結
第六章 結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3948825