钴合金材料凭借其优异的性能,被广泛应用于国防工业、航天航空、汽车工业、制表业等许多领域。本文采用熔盐电解法制备稀土钴合金,对钴离子与稀土离子共沉积的电化学行为进行研究,为工业电解生产提供理论依据。主要探究了 923 K下,部分氯化稀土(Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Er、Yb)与钴离子在Mo电极上、KCl-LiCl体系中的电化学行为,研究并探讨Co(Ⅱ)离子与稀土离子在熔盐体系的扩散系数等。采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法等电化学测量方法研究了钴离子与稀土离子在 LiCl-KCl-CoCl2-RECl3(RE=Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Er、Yb)熔盐体系中的氧化还原机理。测试结果表明,Co(Ⅱ)与上述稀土离子在熔盐体系中发生共沉积反应形成了 Co-RE金属间化合物。在 LiCl-KCl 熔盐体系中(温度选取为 923 K),Co(Ⅱ)、Ce(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Dy(Ⅲ)、Er(Ⅲ)在Mo电极上均是经过一步电子转移还原成金属,并且通过不同扫速循环伏安曲线的测试发现以上稀土离子(除Gd外)的还原反应是受扩散控制的准可逆反应,Gd(Ⅲ)的还原反应是受扩散控制的可逆反应。Co(Ⅱ)、Ce(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Dy(Ⅲ)、Er(Ⅲ)扩散系数分别为1.7×10-5 cm2 s-1、3.15×10-5 cm2 s-1,3.26×10-5 cm2 s-1,1.27×10-5 cm2s-1,4.88×10-5cm2s-1,7.37×10-5 cm2s-1。此外还得到了 Co-RE(RE=Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Er、Yb)不同的金属间化合物的平衡电位。由于Sm(Ⅲ)、Yb(Ⅲ)为变价元素,在惰性电极上无法还原为金属钐和镱。恒电位电解3 h制备了相应的稀土钴合金,XRD定性分析得到合金中的物相组成为 Ce5Co19(在-1.9V 下得到);Co2Pr(在-1.91 V 下得到);Co2Sm(在-2.20V 下得到);Co2Gd(在-2.11 V 下得到);Co5Dy、Co2Dy(在-1.82V 下得到);Co17Er2(在-1.88 V 下得到);Co2Yb(在-1.88V下得到);SEM观察到Co-Pr、Co-Gd合金微观下呈现片层状,而其他的合金均为块状;EDS进一步确实合金的元素种类及含量。实验发现,原子半径愈大,其富钴相稀土合金的平衡电位愈负,根据这一规律,推导出富钴相合金的平衡电位与其对应元素原子半径之间的数学关系为:1/E×r23=8.781(x1lnx1+x2lnx2)+5.629