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当今,高科技产业最主要的发展方向是追求器件和装置的轻量化,因此铝合金和镁合金引起学者们的广泛关注,它们虽具有低密度、高比刚度、突出的减震性能和优异的电磁屏蔽性能,但强度较低,耐腐性差,而添加合金化元素(稀土)是改善其性能的有效途径之一。与传统方法相比,熔盐电解法制备稀土中间合金是当今社会研究的热点。所以,本文以稀土 Nd为研究对象,采用不同的电化学测试手段研究了 Nd(Ⅲ)与Al(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)在惰性W电极上的合金化过程以及Nd(Ⅲ)在活性Al、Mg阴极上的还原过程,并制备Al-Nd合金和Mg-Nd合金,最后用XRD、SEM和EDS对合金样品进行了表征和分析。1、723 K时,在W电极上,利用循环伏安、方波伏安、开路计时电位研究了 Nd(Ⅲ)在LiCl-KCl熔盐中电化学行为,研究表明:Nd(Ⅲ)是经过两步还原成金属Nd的,并通过方波伏安计算了还原反应的转移电子数。在LiCl-KCl-AlCl3-NdC13熔盐体系中,当电极电位为-1.39和-1.47 V时,对应的是两种合金的析出峰,这与Nd(Ⅲ)在预先沉积A1基体上欠电位沉积有关。而Nd(Ⅲ)在固态A1阴极上也能形成两种Al-Nd金属间化合物。采用恒电位(-2.0 V)电解6 h获得合金样品经XRD分析为Al2Nd相。2、在LiCl-KCl熔盐体系中,通过不同的电化学测试手段研究Al(Ⅲ)离子在W电极上还原过程的可逆性,并计算Al(Ⅲ)的扩散系数。采用AlCl3作为氯化剂,探究不同温度下Nd2O3在LiCl-KCl-AlCl3熔盐体系中的溶解度。结果表明:随着温度的升高Nd2O3在LiCl-KCl-AlC13熔盐体系中的溶解度增大,当升高至873 K时,Nd(Ⅲ)离子的浓度达到最大值。同时通过固相反应Nd2O3(s)+Al2Cl6(g,1)→Al2O3(s)+2NdCl3(s)证明AlCl3可以将Nd203氯化为NdCl3。采用不同的电化学测试手段研究了 Nd(Ⅲ)与Al(Ⅲ)离子在惰性电极上的合金化过程以及Nd(Ⅲ)离子在活性Al阴极上的还原过程,并在W和固态A1电极上恒流电解制备了含有A12Nd和Al3Nd合金相的铝基稀土合金,采用XRD、SEM、EDS等手段对合金进行了分析。3、在LiCl-KCl熔盐体系中,通过不同的电化学测试手段研究Mg(Ⅱ)离子还原金属Mg过程的可逆性,并计算Mg(Ⅱ)的扩散系数。在W和Mg电极,观察到两种Mg-Nd金属间化合物的形成峰。最后采用恒流和恒电位制备Mg-Nd合金,恒电流电解获得合金经检测为Mg41Nd5相。在Mg电极上,恒电位电解得到的合金含Mg12Nd和Mg41Nd5相。这表明随着电位负移,合金中Nd的含量(Nd原子百分比)增加。