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在Al-Cu系合金中添加适量Y,既能改善高温性能及强度,又能提高其耐腐蚀性,弥补了Al-Cu系合金的不足。在混熔、热还原和熔盐电解加Y的方式中,熔盐电解法更具有优势。本论文的实验研究对象是氟化物-氧化物熔盐体系(Na3AlF6-AlF3-LiF-Y2O3),分别采用了等温饱和法和希托夫法对稀土氧化物Y2O3在Na3AlF6-AlF3-LiF氟盐体系的溶解行为和离子迁移机理进行研究。Y2O3在995℃1115℃范围内AlF3-(Li,Na)F熔融体系中的溶解平衡时间不低于40min。Y2O3的溶解度随体系温度升高和NaF/AlF3摩尔比增高均增大,而且Y2O3在995℃1115℃温度范围内NaF-AlF3-LiF(5wt%)体系中的溶解主要是化学溶解作用为主。温度对Y2O3的溶解度影响较小,而NaF/AlF3(摩尔比)起主要作用,当NaF/AlF3摩尔比高于2.3时,体系中的Y2O3溶解趋于稳定,而低于2.3时,则迅速减小。同时在温度995℃1115℃,NaF/AlF3(摩尔比)2.12.9以及LiF(wt%)添加量3%9%条件下,得到了Y2O3溶解度(S)与温度(T)、NaF/AlF3摩尔比(M)以及LiF(wt%)添加量(W)三个因素两两之间的一次回归方程。当温度固定时,LiF的添加量逐渐增加,增强熔盐的导电能力Y2O3溶解度不断增大。离子迁移数研究中,首先通过研究Y2O3在Na3AlF6-AlF3-LiF熔体中的热力学基础,明确了Y2O3有物理溶解和化学溶解两种溶解形式。同时发现了在恒电流条件下,含Y元素的离子在传输过程中占主导作用并且随着温度、摩尔比、电流密度而变化。随着温度升高,电流密度加大,NaF/AlF3摩尔比增加,Y离子的迁移数也随之增大。为研究电迁移槽槽内电场分布,以实验槽尺寸为原型,基于COMSOL的物理场耦合功能建立流场-电场双向的耦合的数学、物理模型,通过ANSYS计算平台对其内电场分布进行了模拟并验证了模型及边界条件和相关参数的可靠性。稀土电解槽电场的阳极连接电源的正极,阴极连接电源的负极,并且,阳极的电流密度大于阴极的电流密度。此电解槽采用上插式结构,在将电解槽中电解质电导率视为等电导率区域的前提下,电解槽内电势均匀分布且阴阳两极之间的等势线会垂直于地面。电迁移解槽底部由于无气体的存在而电场分布变化不大。流场变化主要集中在两个小区域,其一为熔池表面阴、阳极之间,其二是阳极底部的微小区域,阴极的表面区域流场强度高的主要原因是电流密度高,活性物质交换扩散;阳极的表面区域流场强度高的主要原因是阳极表面的气体的生成导致该区域吸附-脱附作用加强。