铝锂中间合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106801234A(43)申请公布日2017.06.06(21)申请号201710034150.8(22)申请日2017.01.17(71)申请人中国科学院青海盐湖研究所地址810008青海省西宁市新宁路18号(72)发明人王世栋吴志坚火焱钱志强李权李明珍叶秀深(74)专利代理机构深圳市铭粤知识产权代理有限公司44304代理人孙伟峰(51)Int.Cl.C25C3/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称铝锂中间合金的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝锂中间合金的制备方法，包括步骤：A、将包含LiCl的启炉料置于电解槽内并进行启炉，启炉料熔融获得电解质；B、将电解装置切换至电解系统；C、将固体铝置于电解装置的电解阳极上并随电解阳极浸入电解质中；D、开启电解装置的电解电源，固体铝熔化成液态铝并沉降至电解槽底部的阴极导电板上，并与阴极导电板连接形成液态阴极；E、根据电解条件定时补加LiCl，LiCl被电解并与液态铝一步合金化形成液态铝锂合金；F、将液态铝锂合金定时出料并铸块成型，获得铝锂中间合金。根据本发明的制备方法是基于大型电解槽进行的；同时，该制备方法完全依靠电解自热实现温度控制，无外加热，适于工业化放大生产。CN106801234ACN106801234A权利要求书1/1页1.一种铝锂中间合金的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、将启炉料置于电解装置的电解槽内，采用起弧加热法对所述电解装置进行启炉，所述启炉料熔融获得电解质；所述启炉料包含LiCl；B、待启炉完毕后，将所述电解装置切换至电解系统；C、将固体铝置于所述电解装置的电解阳极上，并随所述电解阳极一并浸入所述电解质中；D、开启所述电解装置的电解电源，所述固体铝熔化生成液态铝并沉降至所述电解槽底部的阴极导电板上，并与所述阴极导电板连接形成液态阴极；E、根据电解条件定时向所述电解槽中补加LiCl，所述LiCl被电解生成金属锂，所述金属锂与所述液态铝一步合金化形成液态铝锂合金；F、将所述液态铝锂合金定时出料并铸块成型，获得铝锂中间合金。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤B中，控制所述电解装置的电解电流为5000A～7000A，电流密度为2.5A/cm2～3A/cm2，电解温度为690℃～720℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述启炉料还包括低共熔辅料；在所述启炉料中，所述LiCl的质量百分数至少为50％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述低共熔辅料为KCl。5.根据权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤A中，对所述电解装置进行启炉的具体方法包括步骤：将所述电解装置的启弧电极的尖端与所述阴极导电板上的石墨保护块相接触，且防止所述启弧电极与所述阴极导电板相接触；将部分所述启炉料置于所述电解槽内；开启交流稳压电源加热所述启炉料，使所述启炉料完全变为液态；利用熔盐电解质导电加热，逐渐向所述电解槽中补充启炉料，获得所述电解质，并使所述电解质达到电解所需量。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述电解所需量是指将所述电解阳极浸入所述电解质中后保持所述电解阳极的底端与所述阴极导电板之间的间距至少为5cm时的用量。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤B中，将所述电解装置切换至电解系统的具体方法包括：通过所述电解装置的电极升降装置将所述启弧电极升高，以所述电解阳极替换所述启弧电极。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解阳极的材料为石墨，所述阴极导电板的材料为钼或钨。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解阳极的上端呈柱状，下端呈平台状，且所述下端的宽度大于上端的宽度；其中，所述电解阳极的下端的平台具有通孔，以使所述固体铝熔化生成液态铝后经所述通孔沉降至所述阴极导电板上。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤C中，将所述固体铝置于所述电解装置的电解阳极上之前，对所述固体铝进行预热处理。2CN106801234A说明书1/5页铝锂中间合金的制备方法技术领域[0001]本发明属于合金制备技术领域，具体地讲，涉及一种基于工业用大型电解槽的铝锂中间合金的制备方法。背景技术[0002]随着高性能航空航天飞行器的发展，对其内部构件的轻量化提出了更高的要求。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，而Li是自然界最轻的金属，其密度仅为0.534g/cm3，向铝合金中加入1wt％的Li，可使合金密度降低3％，弹性模量提高6％，而且合金具有时效强化作用，因此在铝合金中添加Li已经引起越来越多的关注。铝锂合金优良的低密度、高比强度、高比刚度等特性