在当代工业中,金属钒及钒基合金由于其性能卓越,已然发挥了重要的作用。钒的优越性主要体现在它的密度小、熔点高、硬度大、导热性好、耐腐蚀性强、快中子吸收等方面,钒及钒基合金广泛应用于钢铁、化工、宇航、医药等行业,并且在全球范围内,钒资源储量很大,中国钒资源的储量仅次于南非和俄罗斯,居世界第三位,所以钒资源的开发利用便对整个工业生产至关重要。本文致力于研究新型制备金属单质钒及钒基合金的方法——熔盐电脱氧法。传统制备钒的工艺主要有镁热还原法、钙热还原法、铝热还原法、真空碳热还原法、氯化物的金属热还原法、氮化钒的热分解法和硅热还原法等,即使成熟的生产工艺也无法掩盖其工艺复杂、生产周期长、不能连续化生产等弊端,致使钒的生产成本居高不下,很大程度地限制了钒更为广泛的应用。熔盐电脱氧法是一种在熔盐中通过直接电解氧化物制取金属单质的方法,该方法具有流程短、成本低、能耗低、污染小等优点,是一种的绿色冶金工艺。本文研究了熔盐电脱氧法制备金属单质钒及钒基合金的的过程。将V203粉末及其他金属氧化物粉末混合在一起,在135Mpa的成型压力下压制成片,在1000℃下真空烧结1h作为阴极,石墨为阳极,以质量比为7：3的CaCl2-NaCl作为电解质直接电解制备金属钒及钒基合金。在电解温度为700℃条件下,研究了电解电压、样品孔隙率对电解电流及产物的影响,通过电解时间的变化讨论熔盐电脱氧法的本质和反应历程。通过分析反应前后产物的XRD、SEM图确定最佳电解电压为3V-3.1V,并且随着孔隙率的增大,电解电压的增大,反应进程加快,但电流效率降低,综合确定最佳电解电压为3.0V,有效地制备了金属钒、V-20Ti合金和V-4Cr-4Ti合金。在制备V-4Cr-4Ti合金过程中,通过V、Cr、Ti的逐级还原热力学理论计算,实验分析确定V、Gr、Ti分别从氧化物中脱去氧而析出的先后顺序为Cr先析出,其次是V再析出,最后是Ti析出。根据时间-电流曲线及产品的XRD、SEM图探讨了熔盐电脱氧法制备钒基合金的反应机理：V2O3、Cr2O3、TiO2均是被逐级还原成金属单质的,三种金属的化合价不断被还原至更低,以V2O3为主体的氧化物与电解生成的CaO发生反应生成钒酸钙等中间产物,由于钒的价态不断变低,化学性质越来越稳定,电流值越来越小,反应结束时,电流值很小且趋于稳定。