氟盐-氧化物熔盐体系电解制备La-Cu合金及其表征

采用LiF-LaF_(3)-La_(2)O_(3)熔盐体系自耗阴极电解制备得到La-Cu合金,通过SEM、EDS及XRD表征并分析了电解产物的成分及物相组成,同时分析了La、Cu及主要杂质元素的含量。在LiF-LaF_(3)-La_(2)O_(3)的体系中,当温度为1 250~1 270 K,槽电压4.5 V,La_(2)O_(3)添加量为熔盐质量的0.4%~0.6%时,以金属铜为自耗阴极,经2 h电解成功制备出La-Cu合金。通过表征结果可知,在该条件下电解制备出的La-Cu合金主相为LaCu_(5)合金,第二相为LaCu_(2)。

LiF-LaF3-La2O3熔盐体系的电导率

在制备La-Cu中间合金方法的基础上,采用连续改变电导池常数法(Continuously varying cell constant,CVCC)研究了LiF-LaF3-La2O3熔盐体系的电导率,运用Arrehnius方程计算了熔盐体系的电导活化能,并采用最小二乘法对数据进行拟合,建立了温度、LaF3含量(质量分数)、La2O3含量与熔盐电导率之间关系的回归方程。结果表明:熔盐体系的电导率随温度的升高而增大,随La2O3含量的增加而增大,随熔盐中LaF3含量的增加而减小。熔盐电导率与温度(t)、La2O3含量(w(La2O3))、LaF3含量(w(LaF3))的关系可以表示为k=−1.54114+0.00794t−0.03704w(LaF3)+0.10839w(La2O3),从而可以确定电解LiF-LaF3-La2O3熔盐制备La-Cu合金较为理想的条件如下:80.0%≤w(LaF3)<85.0%,1.0%≤w(La2O3)≤2.0%,电解温度应控制在960~980℃。