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铝锂合金具有比重轻、强度与弹性模量高、抗腐蚀、耐高温和超低温等一系列优点从而广泛应用于航空航天及国防太空等领域。熔盐电解法生产铝锂合金与传统的对掺法相比,具有节能、简化流程、无金属的二次燃烧损失等优点因此引起了人们的广泛关注。但传统的电解工艺,由于炭素阳极的应用,使电解得到的合金中出现碳杂质,严重影响合金的性能。本文探讨了应用Cu-Al惰性阳极,在LiF-LiCl-Li2O熔盐体系下进行电解实验,生产第三代铝锂合金的可能性以及铜铝合金惰性阳极的抗电化学腐蚀机理。 本文采用真空感应熔炼制备了Cu-5Al、Cu-7.5Al、Cu-10Al、Cu-12.5Al和Cu-15Al铜铝合金阳极,并运用合金阳极进行了实际的电解实验。电解实验结果表明,运用合金阳极可以生产出锂含量0.2-2wt%的铝锂合金,电解得到的阴极合金中铝、铜、锂的总量均在99%以上,电解得到阴极合金的SEM检测结果表明,阴极铝铜锂合金中,金属晶格分布均匀,无偏析和夹杂现象,合金的XRD分析结果表明,金属锂元素在合金中以Al2CuLi相存在。 经过3h的电解实验,合金阳极的表面形貌并没有发生明显的变化,由电解后合金尺寸可知,在Cu-5Al、Cu-7.5Al、Cu-10Al、Cu-12.5Al和Cu-15Al阳极中,Cu-10Al阳极的尺寸减小最小,最有潜力作为工业用电解阳极进行使用。 同时本文对电解后的合金阳极进行了X射线衍射和扫描电镜检测,对铜铝合金抗腐蚀性的机理进行了分析。对氧化后和电解后的合金XRD分析结果表明,氧化后的铜铝合金表面生成了CuO,电解后的合金表面生成了Cu2O氧化层,相对于CuO,Cu2O更加稳定,更有利于对合金基体的保护,增强合金阳极的抗腐蚀性能。对电解后合金阳极表面的SEM结果表明,Cu-10Al阳极的表面形成了更为稳定的Cu2O氧化层,正是此层氧化膜的稳定存在,保证了Cu-10Al阳极具有较强的抗腐蚀性能。