The invention belongs to the field of low temperature extraction of nonferrous metal alloy, in particular to a method for co deposition of magnesium neodymium alloy at near room temperature. A method of near room temperature co deposition of Mg nd alloy, the method for electrolysis, with the electrolyte the electrolytic method composed of neodymium chloride, magnesium chloride, lithium chloride and ionic liquid, the ionic liquid electrolyte for the total mass of 95 ~ 97%, neodymium chloride and magnesium chloride for electrolyte the total mass of 2% to 4%, accounting for the total quality of the lithium chloride electrolyte 1%, the molar ratio of neodymium chloride and magnesium chloride was 1:1. The process of near room temperature electrodeposition of metal magnesium neodymium alloy has the advantages of simple operation and low cost, and can be used for the development of functional materials and surface engineering. To provide technical reserve and theoretical support for low cost extraction of magnesium and neodymium.
【技术实现步骤摘要】
一种近室温共沉积镁钕母合金的方法
本专利技术属于有色金属合金低温提取领域,特别涉及一种近室温共沉积镁钕母合金的方法。
技术介绍
稀土金属具有极高的化学活性,由于稀土元素较为活泼,可与许多元素形成稳定的高熔点金属间化合物,呈网状或骨架状分布于晶界和枝晶间,具有除杂和变质改性双重作用。在镁或镁合金中添加少量稀土元素钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。目前制备稀土镁合金的生产方法大致概括有以下两种:(1)直接熔合法:是将稀土钕或混合稀土金属按一定比例加入到高温镁液中,制得中间合金。其特点是操作方便,合金成分含量稳定。缺点就是容易引起合金成分偏析,造成局部成分过浓、分散不均匀等缺陷。(2)熔盐电解法:在电解炉内,以氯化钾、氯化镁和稀土氯化物作为电解质,从稀土和镁的氯化物中电解制得镁稀土中间合金。在氟化物熔盐电解质体系中,加入稀土氧化物和氧化镁(MgO)的混合物,通过电解制得镁稀土中间合金。其优点是可以制得较高含量镁稀土的中间合金,但是在电解过程需要消耗大量能源,设备腐蚀严重,环境差,除此之外,合金成分难以控制,波动范围较大。以上两种方法都需要消耗大量能源,对设备要求较高。若能在室温或近室温条件下电沉积制备稀土及其合金,不仅操作简单,而且成本低。由于稀土金属和镁的活泼性,使得其在水溶液中难以电化学沉积。使用有机溶液体系易燃,一般有毒,并且电导率较低,可溶解的活泼金属原料一般为有机金属,而对它们的无机盐溶解能力较差。离子液体作为一种低温熔融盐,是在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,被广泛应用于化学研究的各个领域中例如氢化反应、 ...
【技术保护点】
一种近室温共沉积镁钕母合金的方法,其特征在于:所述方法为电解法,所述电解法所用电解质由氯化钕、氯化镁、氯化锂和类离子液体组成,其中类离子液体占电解质总质量的95~97%,氯化钕和氯化镁占电解质总质量的2%~4%,氯化锂占电解质总质量的1%,其中,氯化钕和氯化镁的摩尔比为1:1,其中,所述类离子液体由阳离子部和阴离子部组成,所述阳离子部具有下述通式:[AlCl2·nBase]
【技术特征摘要】
1.一种近室温共沉积镁钕母合金的方法,其特征在于:所述方法为电解法,所述电解法所用电解质由氯化钕、氯化镁、氯化锂和类离子液体组成,其中类离子液体占电解质总质量的95~97%,氯化钕和氯化镁占电解质总质量的2%~4%,氯化锂占电解质总质量的1%,其中,氯化钕和氯化镁的摩尔比为1:1,其中,所述类离子液体由阳离子部和阴离子部组成,所述阳离子部具有下述通式:[AlCl2·nBase]+,其中,Base为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸丁烯酯中的一种;n=10;所述阴离子部为AlCl4-。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述类离子液体按下述方法制得:室温下,将AlCl3粉末加入碳酸酯类化合物中搅拌,既得,其中,AlCl3与碳酸酯类化合物的摩尔比为0.2:1,搅拌速度为500r/min,搅拌时间30min;所述碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸丁烯酯中的一种。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述电解过程中控制电解质体系温度为50~70℃,电解电压范围-1.8至-3V(vsAl)。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法包括至少一次补充加料的步骤:在电解过程中,向电解质中加入氯化钕和氯化镁或/和添加剂,其中,所述氯化钕和氯化镁(氯化钕和氯化镁摩尔...
【专利技术属性】
技术研发人员:石忠宁,张保国,沈玲玲,胡宪伟,高炳亮,王兆文,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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