铜镁合金是铜合金材料中具有代表性的高强高导合金,在电子通讯、交通运输等领域具有广泛的运用。本文研究以MgO为原料,LiF-MgF₂-BaF₂-KCl为支持电解质,纯铜棒作为阴极,通过熔盐电解法制备Cu-Mg合金。研究熔盐体系的物理化学性质和电解工艺过程,并运用XRD、SEM检测方法对合金的成分、形貌进行分析,同时采用循环伏安曲线法、计时电流法等多种电化学测试方法,探究Mg²⁺在该熔盐体系中的电化学行为。对LiF-MgF₂-BaF₂-MgO熔盐体系物理化学性质测试,研究结果表明,随着温度的升高,熔盐电导率增大,而密度呈线性减小,并且粘度也随着温度升高而降低。当温度较低时,粘度随温度的升高而明显降低,进一步升高温度,粘度降低趋势变得平缓。电导率和密度随体系中MgO含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当温度为1233K、MgO含量为1.5wt%时,电导率和密度达到最大值;粘度随MgO含量的增加呈现先降低后升高趋势,体系中MgO含量过高对熔盐粘度具有很大的影响。另外,向LiF-MgF₂-BaF₂-MgO熔盐体系中添加适量的KCl,可提高熔盐电导率,增大熔盐密度,降低熔盐粘度。所以,LiF-MgF₂-BaF₂-KCl-MgO熔盐体系的性能要忧于LiF-MgF₂-BaF₂-MgO熔盐体系。采用钨电极对LiF-MgF₂-BaF₂-KCl-MgO熔盐体系进行电化学行为研究,结果表明,镁离子在钨电极上的电化学反应过程为一步两电子转移过程,电极反应可描述为:Mg²⁺+2e→Mg。该电极反应为准可逆反应,并且电极过程受扩散控制。通过计时电位法计算,在1233K时,Mg²⁺在电解质中的扩散系数为1.28×10^-5cm2·s^-1。进行电解试验,研究Cu-Mg合金的电解工艺过程。研究结果表明,槽电压随电解温度升高而降低,随阴极电流密度的增大而增大;并且电解时间持续,槽电压会增大。在1173K¹263K温度范围内,电解温度每升高30K,槽电压下降0.1V;阴极电流密度从0.8A·cm^-2升高至1.4A·cm^-2,槽电压升高0.3V左右。电解温度升高和阴极电流密度增大,都会使电流效率呈现先增大后减小的趋势,当电解温度为1233K,阴极电流密度为1.2A·cm^-2时,电流效率最高,达到81.2%。采用极化法原理估算电解过程反电动势,得出该熔盐体系中1233K电解温度下,反电动势为2.45V。采用XRD和SEM对电解产物Cu-Mg合金进行表征分析。XRD分析结果表明,产物的物相为MgCu₂,并且在XRD图中没有出现单质Mg衍射峰,表明Mg全部以MgCu₂化合物形式存在于合金中。SEM分析结果表明,MgCu₂相主要以树枝状形貌分布在Cu基体中,同时,Cu基晶相中也均匀散布有小颗粒状的MgCu₂晶相。