電沉積法制備鋁鎂合金的研究.pdf

1、鋁鎂合金具有優(yōu)異的耐蝕性、裝飾性、抗氧化性和可加工性，是一種理想的構(gòu)件防護(hù)層。由于其輕質(zhì)，在航空業(yè)也有良好的發(fā)展前景，由于其耐蝕性非常好，在海洋運(yùn)輸業(yè)以及海底工業(yè)上都將起著非常重要的作用。本課題研究鋁鎂合金的制備具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　由于在室溫下鋁和鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位分別是-1.66V和-2.37V，比氫的電位還負(fù)，如果在水溶液中沉積，會(huì)有氫氣析出，嚴(yán)重干擾鋁鎂合金沉積，因此鋁鎂合金的電沉積只能在非水電解質(zhì)體系中進(jìn)

2、行。對(duì)于鋁鎂合金的電沉積一般采用以氯化鋁-氯化鎂為主鹽的有機(jī)溶劑體系，該體系室溫下實(shí)現(xiàn)鋁鎂合金的制備，有利于節(jié)能降耗，但是無(wú)水氯化鎂需要實(shí)驗(yàn)室制備或較高價(jià)購(gòu)買，前者工藝復(fù)雜，后者成本較高，且由于氯化鎂的存在，該體系黏度大，在室溫下電解質(zhì)的導(dǎo)電性較差，從而影響了其進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展。本課題采用鎂作陽(yáng)極，通過(guò)預(yù)電沉積獲得一定濃度的鎂離子，從而取代氯化鎂，以解決由于氯化鎂黏度大，在室溫下電解質(zhì)的導(dǎo)電性差的問(wèn)題。論文的研究結(jié)果闡述如下:

3、r>　　首先采用電化學(xué)循環(huán)伏安法研究鋁鎂合金的共沉積機(jī)理。接著通過(guò)兩種方案電沉積制備鋁鎂合金，方案1采用氯化鎂作電解質(zhì)提供Mg2+，方案2采用鎂作陽(yáng)極，通過(guò)預(yù)電沉積獲得一定濃度的Mg2+。結(jié)果表明相同電流密度下，通過(guò)鎂作陽(yáng)極進(jìn)行電沉積獲得的鋁鎂合金鍍層晶粒較小，鍍層更致密，而由氯化鎂作電解質(zhì)獲得的鋁鎂合金鍍層晶粒粗大，鍍層致密性差。然后通過(guò)控制電流密度、電沉積時(shí)間、溶劑配比、溶質(zhì)配比以及Mg2+濃度等不同工藝參數(shù)，對(duì)鍍層的表面形貌及鍍層

4、中鎂含量進(jìn)行研究，以得出在AlCl3+LiAIH4有機(jī)體系電沉積鋁鎂合金的最佳工藝。結(jié)果表明:采用鎂作陽(yáng)極，在AlCl3+LiAIH4有機(jī)體系中在銅基體上電沉積鋁鎂合金是可行的，獲得的鋁鎂合金鍍層表面均勻、致密平整。通過(guò)SEM和XRD對(duì)鍍層進(jìn)行檢測(cè)，XRD圖譜衍射峰變寬表明沉淀物的晶粒尺寸細(xì)小，說(shuō)明Mg的加入對(duì)于晶粒細(xì)化起到了很好的作用。該鋁鎂合金主要成分為Al3Mg2和Al12Mg17。在一定范圍內(nèi)，鋁鎂合金鍍層的晶粒尺寸隨電流密度的