一种基于熔盐共沉积的镁-锂-锶合金的制备方法

文档序号:34744835发布日期:2023-07-12 23:30阅读:41来源:国知局

本发明属于冶金,具体涉及一种基于熔盐共沉积的镁-锂-锶合金的制备方法。


背景技术:

1、镁锂合金具有优异的综合性能,即高比强度、高比刚度、良好热导率、优良电磁屏蔽和阻尼性能等,在航空航天、武器装备、电子信息和汽车工业等领域有着广阔的应用前景。镁锂合金虽然具有良好的塑性,但是该二元合金的强度较低,通常需要添加其他合金元素进一步合金化,形成三元或多元合金,以获得高强度的合金。cu、ca、sr等元素在镁锂合金中的固溶度较小,所得合金及性能稳定。其中,锶有“金属味精”之称,将锶加入镁合金后不仅能够细化合金晶粒、改善合金耐热性、提高合金高温蠕变等,尤其是能够提高镁合金的机械性能和耐腐蚀性能。

2、中国专利申请cn102330118a公开了一种熔盐电解共沉积制备镁锶合金的方法,以mgcl2+srcl2与一些助溶剂的混合物加入到电解槽中,加热熔化后作为电解质进行电解得到镁锶合金。其中,所用的电解原料都必须进行干燥处理后才加入电解槽加热,即,电解原料均采用无水料进行电解。其中,将含水氯化镁的脱水形成为无水氯化镁的过程尤为困难,具体地:通过将六水氯化镁加热,虽然可以比较容易地脱除大部分结晶水,但后面的1-2个结晶水脱除困难,需要在氯气或氯化氢气体的保护下脱水,才能得到无水氯化镁,否则氯化镁会水解产生氧化镁等对电解有害的杂质。因此,现有技术中的电解原料采用无水氯化镁,不仅增加了工艺难度并且增加了能耗,生产成本高。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种基于熔盐共沉积的镁-锂-锶合金的制备方法,以降低镁-锂-锶合金的制备工艺难度和生产成本。

2、为了达到上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案:

3、一种基于熔盐共沉积的镁-锂-锶合金的制备方法,包括:

4、将无水的氯化锶、氯化锂、氯化钾和电解助剂相互混合形成第一混合物料,加热所述第一混合物料形成熔融状电解质;

5、以含水氯化镁为电解原料,加热所述含水氯化镁形成熔融状电解原料;

6、将所述熔融状电解质置于电解设备中,以钼棒或钨棒为阴极、以石墨为阳极进行直流电解工艺,在直流电解过程中将所述熔融状电解原料以喷淋液滴的方式逐步连续加入到所述熔融状电解质中进行电解;

7、电解完成后在所述阴极上收集获得共沉积的镁-锂-锶合金。

8、优选的方案中,所述第一混合物料中,氯化锶的质量百分比为5%~40%,氯化锂的质量百分比为10%~45%,氯化钾的质量百分比为10%~45%,电解助剂的质量百分比为2%~5%。

9、优选的方案中,所述电解助剂为氟化钾。

10、优选的方案中,加热所述第一混合物料形成熔融状电解质的加热温度为600℃~850℃。

11、优选的方案中,首先将所述第一混合物料加入到所述电解设备中,然后在所述电解设备中加热所述第一混合物料形成熔融状电解质。

12、优选的方案中,所述电解原料中的含水氯化镁含有0.5~2个结晶水,所述含水氯化镁的用量为所述熔融状电解质的质量的5%~30%。

13、优选的方案中,加热所述含水氯化镁形成熔融状电解原料的加热温度为130℃~180℃。

14、优选的方案中,首先将所述含水氯化镁置于马弗炉中加热形成所述熔融状电解原料,然后在直流电解过程中再通过保温喷头将所述熔融状电解原料以喷淋液滴的方式逐步连续加入到所述熔融状电解质中进行电解。

15、优选的方案中,所述直流电解工艺是在以下工艺条件下进行:电解电流为1000a~5000a,电解电压为3v~10v,电解温度为600℃~850℃,电解时间为1h~4h。

16、本发明实施例提供的镁-锂-锶合金的制备方法,以含水氯化镁为电解原料,将电解原料先加热熔融再以喷淋液滴的方式逐步连续加入到熔融状的电解质体系中进行电解,由此能够制备获得分散均匀且性能良好的镁-锂-锶合金。该方法中无需对电解原料含水氯化镁预先进行脱水处理,不仅降低了难度,也降低了生产能耗和生产成本。



技术特征:

1.一种基于熔盐共沉积的镁-锂-锶合金的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一混合物料中,氯化锶的质量百分比为5%~40%,氯化锂的质量百分比为10%~45%,氯化钾的质量百分比为10%~45%,电解助剂的质量百分比为2%~5%。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述电解助剂为氟化钾。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,加热所述第一混合物料形成熔融状电解质的加热温度为600℃~850℃。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,首先将所述第一混合物料加入到所述电解设备中,然后在所述电解设备中加热所述第一混合物料形成熔融状电解质。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述电解原料中的含水氯化镁含有0.5~2个结晶水,所述含水氯化镁的用量为所述熔融状电解质的质量的5%~30%。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,加热所述含水氯化镁形成熔融状电解原料的加热温度为130℃~180℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,首先将所述含水氯化镁置于马弗炉中加热形成所述熔融状电解原料,然后在直流电解过程中再通过保温喷头将所述熔融状电解原料以喷淋液滴的方式逐步连续加入到所述熔融状电解质中进行电解。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述直流电解工艺是在以下工艺条件下进行:电解电流为1000a~5000a,电解电压为3v~10v,电解温度为600℃~850℃,电解时间为1h~4h。


技术总结
本发明公开了一种基于熔盐共沉积的镁‑锂‑锶合金的制备方法,包括:将无水的氯化锶、氯化锂、氯化钾和电解助剂相互混合形成第一混合物料,加热所述第一混合物料形成熔融状电解质;以含水氯化镁为电解原料,加热所述含水氯化镁形成熔融状电解原料;将所述熔融状电解质置于电解设备中,以钼棒或钨棒为阴极、以石墨为阳极进行直流电解工艺,在直流电解过程中将所述熔融状电解原料以喷淋液滴的方式逐步连续加入到所述熔融状电解质中进行电解;电解完成后在所述阴极上收集获得共沉积的镁‑锂‑锶合金。本发明的技术方案以含水氯化镁为电解原料并结合特定的加料方式制备镁‑锂‑锶合金,可以降低生产工艺难度和生产成本。

技术研发人员:钱志强,吴志坚,叶秀深,李权,董明哲
受保护的技术使用者:中国科学院青海盐湖研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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