【摘 要】
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铝和镁具有质量轻、延展性好、导电导热性好等优点,目前广泛应用于建筑材料,包装材料,航空航天等行业。铝镁合金兼具铝和镁的优点,质轻,机械性能优良,抗腐蚀性能良好,可用作构件防护层,储氢材料。生产铝及铝镁合金的方法有很多,如电沉积,机械合金化等。电沉积法以其操作简单,容易控制等优点,被认为是最简便的制备方法。熔盐电解温度高、能效低、操作复杂;铝和镁的标准电极电位比氢更负,意味着含铝（镁）镀层不能在水溶
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铝和镁具有质量轻、延展性好、导电导热性好等优点,目前广泛应用于建筑材料,包装材料,航空航天等行业。铝镁合金兼具铝和镁的优点,质轻,机械性能优良,抗腐蚀性能良好,可用作构件防护层,储氢材料。生产铝及铝镁合金的方法有很多,如电沉积,机械合金化等。电沉积法以其操作简单,容易控制等优点,被认为是最简便的制备方法。熔盐电解温度高、能效低、操作复杂;铝和镁的标准电极电位比氢更负,意味着含铝（镁）镀层不能在水溶液中电解,只能在非水介质中电沉积铝及铝镁合金。论文选用一种新型溶剂化离子液体DMI-AlCl3（1 M）,研究其结构和性质。首先,使用拉曼光谱技术研究DMI-AlCl3（1 M）体系的结构,检测到体系中存在两种含铝离子团[AlCl4]-和[Al2Cl7]-离子;之后,分别采用固定电导池常数法和旋转法测定了体系的电导率和黏度,发现其电导率、黏度与温度的关系均符合Arrehninus公式。该电解质可以溶解无机盐MgCl2,电沉积得到铝和铝镁合金,研究了金属铝及铝镁合金的电沉积机理和较优的制备条件。循环伏安研究结果表明,在DMI-AlCl3（1 M）体系中金属铝的电沉积为不可逆过程,金属铝在钨丝工作电极上的还原机理为:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-。在高纯铜片上施加-2.3 V（vs.Pt）恒电位电解2h,对镀层进行XRD分析,发现电沉积得到的铝与基体形成了 Al2Cu合金。考察沉积工艺对镀层形貌的影响,得到室温电沉积铝较好的条件为:沉积电位-2.3 V,沉积温度313 K。在DMI-1 MAlCl3-0.5 M MgCl2体系中,使用循环伏安法和计时电流法研究电极反应的可逆性及镁的电结晶成核机理。金属镁的电沉积是不可逆过程,通过不同扫速下的循环伏安曲线,计算出Mg（Ⅱ）的平均传质系数为0.0392,扩散系数为2.32×10-13 cm2/s;计时电流法研究结果表明,金属镁在电极上的电结晶过程符合扩散控制的三维瞬时成核的生长机理。采用恒电位电解法在DMI-AlC13（1 M）-MgCl2（0.5 M）电解质体系中进行电沉积,使用XPS对镀层进行结构表征,证实了镀层中存在金属态的铝和镁,XRD结果表明镁以Al3Mg2,AlMg合金的形式存在。考察沉积工艺对镀层形貌的影响,得到电沉积铝镁合金的较佳条件为:-2.5 V（vs.Pt）,323 K电沉积2 h。
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