熔盐电解制备镁锆合金工艺研究
2014-06-07刘瑞国
云南民族大学学报(自然科学版) 2014年6期
刘瑞国，韩 伟
（1.福建师范大学闽南科技学院，福建泉州362332；2.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
熔盐电解制备镁锆合金工艺研究
刘瑞国1，韩 伟2
（1.福建师范大学闽南科技学院，福建泉州362332；2.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
通过研究原料配比、电解温度、电流密度及保温时间对合金中锆含量和电流效率的影响，得到用熔盐电解直接制备Mg-Zr合金的新工艺.XRD分析表明合金中有Mg相、Zr相和ZrH2相；SEM及EDS分析表明锆原子在Mg-Zr合金内多以单质锆的形式存在，均匀分布在晶界处.
Mg-Zr合金；熔盐电解；电流效率
熔盐电解法制备合金具有导电率高，浓差极化电势低，电解电流密度高等优点.但熔盐腐蚀性大，电解产生氧化性气体（如氯气等），对设备耐蚀性能要求较高.
制备镁锆中间合金的方法主要有对掺法和镁热还原法.由于锆与镁的熔点相差很大（Mg：650℃，Zr：1852℃），镁熔体需过热到较高的温度，难免造成镁的烧损，因此对掺法很难配制出成分稳定、分布均匀的镁锆中间合金.镁热还原法可得到金属状态的Mg-Zr中间合金，如将Mg-Zr中间合金重熔，可获得高质量的中间合金，重熔温度为963～983 K，温度过高时烧损较大［1-2］.
本文通过研究主要工艺条件对合金中锆含量及电流效率的影响，确定较佳的制备工艺条件.采用电感耦合等离子体质谱（XSeries‖ICP-Ms）分析、X射线衍射分析（XRD）、电子扫描显微镜（SEM）及附带能谱仪（EDS）等分析方法，检测合金的成分及锆在合金中的分布情况.