用電解法制造稀土金屬與其它金屬的合金。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及稀土金屬與其它金屬的合金的制造方法。稀土金屬與其它金屬的合金應用范圍非常廣泛。例如，釹鐵合金被用作工業磁鐵，鑭鎳合金被用作吸收氫的材料。制造合金的方法很多。其中有一種稱為金屬熱還原法。此法之一例為鈣熱還原法，即稀土金屬氟化物用金屬鈣還原。另一方法是，稀土金屬氧化物被氫化鈣或金屬鈣還原而生成稀土金屬及鈣的氧化物。在另一種方法中，金屬只是簡單地被熔合在一起，如在真空感應電爐中。這種方法需要耗費極大的能量才能達到熔化溫度。這些方法在人力和能量上耗費很大。所以依然有必要尋找新的制造稀土金屬與其它金屬的合金的方法。本專利技術就是一種制造稀土金屬與其它金屬的合金的方法。此方法包括把稀土金屬鹽與合金金屬化合物在足以使它們形成液體混合物的條件下接觸。將正電極和負電極與混合液接觸，并在兩電極間加電解電勢，這樣在其中一個電極上就會形成稀土金屬與合金金屬的合金。向電解熔池中的稀土金屬化合物中添加合金金屬可以提高合金的加工性能。當稀土金屬和合金金屬之間形成共晶體時，電解槽可以在較低的溫度下運行，這樣槽體的腐蝕將降低，從而能獲得較純的產品。本專利技術方法中所用的稀土金屬組份可以是單一金屬形式，也可以是混合稀土形式的不同稀土金屬的混合物。該組份是一種稀土金屬鹽的形式。較好用的鹽包括稀土金屬的鹵化物和氧化物。較好用的鹵化物為各種氯化物和氟化物。最好用的鹽是含鑭豐富的稀土金屬氯化物和相當鈍的LaCl3。與稀土金屬一起使用的合金金屬應按所需合金的類型來選擇。合金金屬要按照它在電解液和稀土金屬熔液中的溶解性，它的熔點和它的蒸氣壓力來選擇。較好用的合金金屬包括過渡金屬，如鎳，鈷、錳和鐵;以及其它金屬如鋁。制作的合金的類型根據它的用途是變化的。例如，對釹來說，鐵是一種用來制造磁鐵的較好的過渡金屬。對鑭來說，鎳是一種用來生產儲氫材料的較好的合金金屬，而鐵就不適合。所用的合金金屬最好是鈍金屬。稀土金屬和合金金屬是在電解槽中的電解質內接觸的。由熔化的組份構成的電解質在槽內形成熔池，這些熔化的組份可加快金屬在溶池中的移動，并促進在所需電極上形成合金。組成電解質的鹽通常與稀土金屬鹽是相容的。例如氟化鋇、氟化鋰，氯化鈉，氯化鈣，氟化鉀和氯化鋰。它們可以單獨使用也可以混合使用。最好的是，稀土金屬和合金金屬在電解熔池內形成共晶體。例如，鎳可以使鑭和混合稀土形成共晶體。由于形成共晶體，電解過程可以在較低溫度下進行，所以槽體部分的腐蝕也就降低了。典型的工藝溫度范圍約為500°-900℃，一般溫度較低為好。LaNi共晶體的熔點約為550℃。電解熔池中放置兩個電極，正極和負極。在電極間加上電解電勢則稀土金屬與過渡金屬的合金在負極上形成。在負極上形成合金后，熔融合金掉落并作為游離相從電解熔液中被收集，從而能被導引出來。在正極通常會有氣體生成。按照不同設計，電解槽內電流范圍約為12，000安培到50，000安培。通常加在電極間的電壓足可進行電解反應，而且根據槽的組份而有變化。通常使用的電壓范圍約為6伏特到15伏特。在8到10伏特之間足以將稀土金屬鹽還原成稀土金屬。更高的電壓可過熱混合液以增強其流動性。這有助于使稀土金屬保持在溶液中而遠離熔渣。稀土金屬和其它金屬的合金的形成也會增強稀土金屬混合液的流動性，因而也就不再需要過高的電壓。為了提高合金的純度，則希望對于有合金形成的電極或用合金金屬制造，或在其外面包覆合金金屬。最后，從槽液中回收合金。在足以生產所需合金的時間內，這個過程可連續進行。在整個過程中，稀土金屬鹽和合金金屬可以連續地加入熔池內。用本專利技術的電解法生產出來的合金可用于制作儲氫合金，例如LaNi5類型的合金?？梢酝ㄟ^利用真空感應法向已電解制造出的合金中添加鎳來生產儲氫合金。另一方法是，可以在熔化的已電解制造出的合金從槽中導引出來時加入添加合金金屬或稀土金屬。最好合金金屬能溶解在上述熔化的合金中，就象加鎳時的情況一樣。這個方法利用了合金熔化狀態的優越性，從而避免了為熔化添加成份而需要使用的額外能量。回收的合金可立即澆入鑄模而形成鑄錠，鑄錠壓碎就成為生產儲氫電極非常有用的材料。權利要求1.一種制作稀土金屬與其它金屬合金的方法，該方法包括在足以形成液體混合物的條件下使稀土金屬鹽和金屬化合物接觸，放置一個正極和一個負極與混合液相接觸，并在正極和負極間加電解電勢以使稀土金屬與其它金屬的合金在其中一個電極上形成。2.按照權利要求1的方法，其中稀土金屬為鑭，其它金屬為鎳。3.按照權利要求2的方法，其中鑭鹽為氯化鑭，鎳為鎳片，液體混合物為共晶體。4.按照權利要求3的方法，其中正極用碳制作，負極是用鎳包覆的鐵。5.按照權利要求1的方法，其中稀土金屬為釹，其它金屬為鐵。6.權利要求4的方法，該方法包括從電解槽回收合金的附加步驟。7.按照權利要求6的方法，其中將添加金屬或稀土金屬加到熔化的回收的合金中。8.按照權利權利要求1的方法制造的合金。9.按照權利要求7的方法制造的合金。全文摘要用電解法制造稀土金屬與其它金屬的合金。文檔編號C22C28/00GK1087136SQ92112938公開日1994年5月25日 申請日期1992年11月17日 優先權日1991年4月17日專利技術者F·H·費德里斯 申請人:日用電池有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制作稀土金屬與其它金屬合金的方法，該方法包括：在足以形成液體混合物的條件下使稀土金屬鹽和金屬化合物接觸，放置一個正極和一個負極與混合液相接觸，并在正極和負極間加電解電勢以使稀土金屬與其它金屬的合金在其中一個電極上形成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：FH費德里斯，
申請(專利權)人：萬特能源系統有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]
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