[發(fā)明專利]稀土鎂合金的制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110427077.3 | 申請日： | 2011-12-19 |
| 公開（公告）號： | CN102424987A | 公開（公告）日： | 2012-04-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孟健;牛曉東;申家成;邱鑫;孫偉;田政;張德平;唐定驤;王鴻燕;杜海;魯化一;趙連山 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院長春應(yīng)用化學研究所 |
| 主分類號： | C25C3/36 | 分類號： | C25C3/36 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 魏曉波;逯長明 |
| 地址： | 130000 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 稀土 鎂合金 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鎂合金領(lǐng)域，特別涉及一種稀土鎂合金的制備方法。
背景技術(shù)
鎂合金被公認為是21世紀綠色工程材料，鎂合金具有重量輕，比強度高，資源豐富，加工性能好和回收方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車制造和電子產(chǎn)品領(lǐng)域。傳統(tǒng)的鎂合金主要有鎂鋁合金和鎂錳合金等，此類合金的耐熱性、抗腐蝕性較差，制約了其發(fā)展。
相對于鎂鋁合金等傳統(tǒng)鎂合金，稀土鎂合金的耐熱性耐腐蝕性和耐氧化性明顯提高，有效的拓展了鎂合金的應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)的稀土鎂合主要是采用混熔法制得，其是分別生產(chǎn)出鎂金屬和稀土金屬，然后將二者在高溫下混溶。其中，鎂金屬是由熔鹽電解法制得，但是大多鎂鹽中均含有結(jié)晶水，使用含水鎂鹽進行電解時易水解產(chǎn)生大量的氧化鎂，由此產(chǎn)生大量泥渣，氧化鎂會對電解鎂工序造成如下危害：1)Mg懸浮在電解質(zhì)中，部分鎂珠被MgO造渣；2)鈍化陰極，使鎂珠分散，增加二次反應(yīng)；3)在陽極上被氯化，增加石墨消耗。為了克服上述缺陷，通常需要將鎂鹽進行徹底脫水處理制得無水氯化鎂。以MgCl2·6H2O為例，其經(jīng)簡單的脫水工序雖可脫去4個結(jié)晶水分子，但是MgCl2內(nèi)剩余的2個結(jié)晶水分子非常難以去除，脫水工藝苛刻，并且能耗較高。
為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)有采用共電沉積法來制備稀土鎂合金，其是將鎂金屬的鹽類和稀土的鹽類熔融并作為電解質(zhì)進行電解，使鎂和稀土在陰極共沉積制備出稀土鎂合金。在電解鎂過程中加入氯化稀土能消除MgO對鎂電解的危害，減少電解過程中的造渣，其反應(yīng)原理如下：
氯化鎂水解：
MgCl2+H2O＝MgO+2HCl
MgCl2+H2O＝Mg(OH)Cl+HCl
Mg(OH)Cl＝MgO+HCl
氧化鎂和氯氧化鎂轉(zhuǎn)化：
MgO+RECl3＝MgCl2+REOCl
Mg(OH)Cl+RECl3＝MgCl2+REOCl+HCl
氯氧化稀土在石墨電極上轉(zhuǎn)化成氯化稀土：
REOCl+C+Cl2＝RECl3+CO
2REOCl+C+2Cl2＝2RECl3+CO2
現(xiàn)有的熔鹽電解法合成稀土鎂合金工藝雖可以使用含水鎂鹽為原料，但是其以下兩方面缺點：首先，需要針對原料和工藝條件的改變重新設(shè)計電解爐或電解槽；其次是現(xiàn)有的方法制備出的稀土鎂合金中稀土含量通常超過20％，并且制備出的合金沉積在熔鹽底部，而在生產(chǎn)過程中應(yīng)用稀土鎂合金的稀土添加量都較低，一般不超過10％，所以按照此方法制備的稀土鎂合金后續(xù)還需要重新進行熔煉，以滿足器件對稀土含量的要求。
由此，本發(fā)明人考慮以含水氯化鎂為原料，直接采用現(xiàn)有的鎂電解槽，對其工藝進行調(diào)整直接制備出稀土含量不超過10％的稀土鎂合金，既簡化脫水工藝，又節(jié)約能源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種操作簡單、節(jié)約能源且在鎂電解槽中用含水氯化鎂原料一步制備出稀土含量不超過10％的稀土鎂合金的制備方法。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種稀土鎂合金的制備方法，包括：采用鎂電解槽，在650℃～750℃對鎂電解質(zhì)熔鹽進行電解，同時向所述鎂電解槽中補加重量比為(2～9)∶1的MgCl2·nH2O和氯化稀土，所述鎂電解質(zhì)熔鹽上部形成稀土鎂合金；所述n為1或2。
優(yōu)選的，所述電解的陰極電流密度為0.5A/cm2～10A/cm2。
優(yōu)選的，所述電解的陽極電流密度為0.1A/cm2～2A/cm2。
優(yōu)選的，所述補加MgCl2·nH2O和氯化稀土中所述MgCl2·nH2O和氯化稀土的重量比為(2.5～8)∶1。
優(yōu)選的，所述鎂電解熔鹽體系為三元鎂電解熔鹽體系或四元鎂電解熔鹽體系。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學院長春應(yīng)用化學研究所，未經(jīng)中國科學院長春應(yīng)用化學研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201110427077.3/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
