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镁基、铝基合金广泛的应用在航空航天领域、汽车领域和电子行业等。但是,硬度低、弹性模量低等缺点限制了镁基、铝基合金在各种各样领域的进一步应用。在合金中添加稀土元素能够有效的提升合金的性能。传统制备镁基、铝基合金的方法为热还原法,在本实验中采用的是熔盐电解法。首先,利用不同的电化学方法研究了 La、Pr、Sm在Mg、Al阴极上的沉积机理。然后采用共电沉积法、阴极合金化法和液态阴极法制备了含有AlxRE(Al4La、Al2Pr、Al4Srm)金属间化合物晶须的镁基、铝基合金。最后,通过共电沉积法制备了 Mg-Li-La合金,发现改变MgCl2的浓度可以调节合金的相组成以及合金相的晶粒尺寸。具体的工作内容如下:在LiCl-KCl熔盐中,采用不同的电化学方法研究了稀土钐离子在Al电极上的沉积机理。在固态Al电极上,Sm与Al可形成三种金属间化合物,分别为Al2Sm、Al3Sm和Al4Sm。通过阴极合金化法制备了含有不同合金相的Al-Sm合金。在液态Al电极上,Sm与Al可形成一种金属间化合物,为Al4Sm。通过液态阴极法制备了 Al-Li-Sm合金。通过调节合金冷却速度制备了含有Al4Sm金属间化合物晶须的Al-Li-Sm合金。测试了合金的显微硬度、弹性模量和腐蚀性能。结果表明,含Al4Sm金属间化合物晶须的Al-Sm合金的显微硬度提升了 15%,腐蚀电位提升了 2.3%。Al-Li-Sm合金的显微硬度提升了17.1%,杨氏模量提升了 4%。采用不同的电化学方法研究了稀土镧离子在LiCl-KCl熔盐中在固态Al电极上的沉积机理。在LiCl-KCl-LaCl3-SmCl3熔盐体系中,通过阴极合金化法制备了含有不同合金相的Al-La合金。XRD结果表明,所制得的Al-La合金主要包含Al11La3和Al2.12La0.88相。在液态Al阴极上,通过恒电流电解制备了含有Al4La金属间化合物晶须的Al-Li-La合金。测试了合金的显微硬度和弹性模量。测试结果表明,合金的显微硬度提升了 14.13%,杨氏模量提升了 4.37%。在惰性电极上,采用循环伏安法、计时电位法、方波伏安法和开路计时电位法研究了 La(Ⅲ)、Li(Ⅱ)与Mg(Ⅱ)的共沉积机理。计时电位结果表明,当电流强度大于-250mA时,能够实现Mg(Ⅱ)、Li(Ⅰ)和La(Ⅲ)离子的共沉积。在W电极上制备了含有不同合金相的Mg-Li-La合金。XRD结果表明,所制备的合金中主要包含Mg17La2、Mg3La和MgLa相。并可以通过控制所加入MgCl2的浓度,来调节Mg-Li-La合金的相组成。SEM结果表明,可以通过控制MgCl2的浓度,来调节合金内部合金相的尺寸。在固态Mg电极上,采用循环伏安法、开路计时电位法和阴极极化法研究了 La(Ⅲ)的电化学行为,并通过阴极合金化法制备了 Mg-La合金。XRD和SEM结果表明,可以通过控制电解电位来调节合金的相组成以及合金层的厚度。1023 K下,LiCl-KCl-MgCl2-AlCl3-LaCl3体系中采用循环伏安法、开路计时电位法、方波伏安法和计时电位法研究了 Mg(Ⅱ)、Li(Ⅰ)、Al(Ⅲ)和La(Ⅲ)在惰性W电极上的共沉积机理。计时电位结果表明,当电流强度大于-190 mA时,能够实现Mg(Ⅱ)、Li(Ⅰ)、Al(Ⅲ)和La(Ⅲ)离子的共沉积。在惰性W电极上,恒电流电解制备了含有Al2La和Al11La3相的Mg-Li-Al-La合金。随后采用液态Mg为工作电极恒电流电解制备了含有Al4La金属间化合物晶须Mg-Li-Al-La合金。测试了合金的显微硬度,合金的显微硬度提升了11.68%。973 K下,在惰性W电极上,LiCl-KCl-MgCl2-AlCl3-PrCl3体系中采用不同的电化学方法研究了 Mg(Ⅱ)、Li(Ⅰ)、Al(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)的共沉积机理。计时电位结果表明,当电流强度大于-200mA时,能够实现Mg(Ⅱ)、Li(Ⅰ)、Al(Ⅲ)和Pr(Ⅱ)四种金属离子的共沉积。在惰性W电极上,通过恒电流电解制备了含有Al2Pr、Al3Pr和Mg12Pr相的Mg-Li-Al-Pr合金。随后采用液态Mg为工作电极恒电流电解制备了含有Al2Pr金属间化合物晶须Mg-Li-Al-Pr合金。测试了合金的显微硬度,合金的显微硬度提升了 18.6%。