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铝稀土合金具有比重小、强度大、耐高温、耐腐蚀等优越性能,具有广泛的应用前景和很大的开发广度及深度。一直以来,铈作为稀土开采中“糟糕的”副产品,附加值较低,造成铈的大量积压,但目前铝铈合金在航空发动机及车辆内燃机等领域的开发应用使得对铈及铝铈合金的需求正日益旺盛。因此对铝铈合金的制备工艺及性能的研究对提高铈产品的价值,推动稀土产业的均衡健康发展具有重要的意义。目前铝合金的主要生产方式为熔配法。有研究认为,熔盐电解法制备合金的性能要优于熔配法。为此本文研究了电解法制备铝铈合金的工艺,并与熔配法进行了对比。本文对液态铝阴极法制备铝铈合金的电极过程及工艺进行了研究。考察了脱水温度、NH4Cl用量、脱水时间、脱水真空度对CeCl3·7H2O脱水效果的影响,确定了较佳的工艺参数。采用循环伏安、方波伏安、恒电流阶跃等电化学方法研究了 NaCl-KCl-CeCl3体系中Ce3+在W电极和液态铝阴极上的电化学行为。结果表明:Ce3+/Ce在W电极上的电化学还原过程是一个单步三电子的准可逆过程,且此电化学过程受扩散控制。Ce3+在液态铝阴极上的还原存在明显的去极化作用,去极化值相比于W电极上偏正约1.0 V。研究了氯化铈含量、阴极电流密度、电解温度等因素对NaCl-KCl-CeCl3熔体电解制备Al-Ce合金电流效率的影响,确定了较佳的电解工艺参数,即氯化铈含量为30%,电解温度为750℃,电流密度为1.0A/cm2,此时电流效率为92.3%。探讨了保温时间、熔配温度与搅拌等因素对用熔配法制备铝铈中间合金的合金相分布均匀性的影响,查明了铝铈合金的微观组织由α-Al和Al11Ce3组成。用熔配法和液态铝阴极法制备了铈含量为0.3%的铝铈合金,并测试了其力学性能和耐腐蚀性能,结果表明:相比于熔配法,液态铝阴极电解制备的合金,其抗拉强度提高了 12.1%,延伸率提高了 56.3%,抗腐蚀性能得到显著提升。考察了 NaCl-KCl-AlCl3-CeO2体系中AlCl3对CeO2的氯化作用并共沉积制备了含铈为12.8%的铝铈合金,发现合金相的分布比熔配法和液态铝阴极法更均匀。共沉积法可望获得比熔配法及铝阴极法更广泛的应用。