[发明专利]低温电解制备不同相组成的镁锂合金的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种镁基合金的制备方法，具体地说是一种镁锂合金的制备方法。

(二)背景技术

Mg-Li合金作为一种轻质结构材料具有较低的密度和较高的比强度，在航天、航空、原子能和其它工业领域具有广阔的应用前景。

目前镁锂合金的生产方法多采用对掺法，是将采用高纯金属锂和镁在熔融状态下按一定比列对掺而成，例如专利申  请号为。这种方法生产流程长，工艺复杂，二次重熔金属热耗大，合金成分容易偏析，生产成本高。本发明的发明人曾经研究了一种用熔盐电解法制备镁锂合金，该方法的电解温度在500℃以上，生产的镁锂合金多是β相的合金，不能满足工业领域中需要不同相组成的镁锂合金的要求，限制其应用范围。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，能耗低，合金成分均匀，可以得到α及α+β相的镁锂合金的低温电解制备不同相组成的镁锂合金的方法。

本发明的目的是这样实现的：采用金属镁为阴极、石墨为阳极、Ag/AgCl为参比电极、LiCl-KCl的混合物作为电解质，将电解质加入到电解槽中加热熔化，在450℃温度下电解，通过控制电解的阴极电位，在熔盐电解槽的固态镁阴极上析出锂，并向镁阴极内部扩散形成具有不同相组成的镁锂合金。

本发明的理论依据为当锂在镁阴极上析出时，对于生成不同相组成的镁锂合金具有不同的析出电位，电解过程中通过控制制备镁锂合金的阴极电位，在恒定电位下进行电解，即可制备不同相组成的镁锂合金。并且采用低共晶LiCl-KCl熔盐作为电解质，可在较低温度下进行电解。

本发明不仅能够很好的解决对掺法生产镁锂合金的过程中存在热耗大，生产流程长，合金成分不均匀的缺点，而且利用此方法可以解决目前熔盐电解法生产制备镁锂合金还没有达到可以控制相组成的现状。

本发明在熔盐电解中采用固态金属镁为阴极，在低温450℃下，通过控制电解的阴极电位可以制备出成分均匀的α相及α+β相的镁锂合金。可以满足工业领域对不同相组成镁锂合金的要求。

(四)具体实施方式

下面举例对本发明做更详细地描述：

实施例1：以质量比为LiCl∶KCl＝44.1∶55.9的混合物为电解质，将电解质加入到电解槽中加热熔化形成低共晶熔盐组成，以金属镁为阴极，石墨为阳极，Ag/AgCl为参比电极，控制电解质温度在450℃，阴极电位相对于Ag/AgCl参比电极控制在-2.35V，电解时间为1小时，在阴极镁上析出锂，并向镁阴极内部扩散形成α相的镁锂合金。

实施例2：以质量比为LiCl∶KCl＝44.1∶55.9的混合物为电解质，将电解质加入到电解槽中加热熔化形成低共晶熔盐组成，以金属镁为阴极，石墨为阳极，Ag/AgCl为参比电极，，控制电解质温度在450℃，阴极电位相对于Ag/AgCl参比电极控制在-2.55V，电解时间为20分钟，在阴极镁上析出锂，并向镁阴极内部扩散形成α+β相的镁锂合金。