氯鋁酸離子液體電沉積鋁鈦合金行為研究.pdf

1、鋁鈦合金具有優(yōu)良的抗腐蝕性、生物相容性、比強(qiáng)度高等優(yōu)良性能，因此廣泛應(yīng)用于輪船工業(yè)、航天工業(yè)、汽車工業(yè)以及結(jié)構(gòu)材料和各類電子產(chǎn)品等。目前有四種方法生產(chǎn)鋁鈦合金：直接溶配法、燒結(jié)法、還原法和熔鹽電解法，然而這四種方法均存在不同缺點(diǎn)：直接溶配法需要消耗大量的鈦，且合金不穩(wěn)定易氧化；燒結(jié)法對(duì)設(shè)備要求高，導(dǎo)致成本遠(yuǎn)高于其它方法；還原法成分不均勻成本高；熔鹽電解法能耗高且合金成分不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，目前急需一種新型的鋁鈦合金制備工藝。鑒于鋁

2、和鈦都是活潑金屬，而且水的電化學(xué)窗口較窄，所以工藝環(huán)境中不能有水的存在。因此，可采用的電解質(zhì)主要有兩種：熔鹽和離子液體。本文從上述背景出發(fā)，探索了不同種類的氯鋁酸離子液體電沉積鋁鈦合金的工藝條件，研究了氯鋁酸離子液體電沉積鋁鈦合金的電化學(xué)行為。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在[Bmim]Cl:2AlCl3中加入 TiF4后，通過循環(huán)伏安法測定沉積電位，然后在此電位下進(jìn)行沉積。結(jié)果表明，沉積效果不理想，而且TiF4在[Bmim]Cl:

3、2AlCl3中溶解度有限，溶解速度緩慢，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，所以利用[Bmim]Cl:2AlCl3+0.2MTiF4離子液體電沉積鋁鈦合金困難較大。⑵在[Bmim]Cl/AlCl3(MR=1.25,1.5,1.75,2)+0.2MTiCl4離子液體中進(jìn)行電沉積實(shí)驗(yàn)。通過Roman和IR測試得知，當(dāng)MR=2時(shí)，沉積效果最好，此時(shí)，隨著溫度的升高，鋁鈦合金鍍層變厚，沉積層變得均勻致密，在50℃時(shí)生成了AlTi合金，在70℃時(shí)生成了Al5Ti3合金