[发明专利]一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法

权利要求书

1.一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于按照以下工艺步骤进行：

（1）熔盐电解液的制备：方式一，室温下将真空干燥处理的酰胺类化合物与无水氯化铝按照摩尔比为1:1.2~1.5缓慢混合，控制搅拌速度为400~800r/min，形成均匀的熔盐电解液；

方式二，室温下将真空干燥处理的酰胺类化合物和无水锂盐充分混合，控制加热温度为50~60°C，搅拌速度为400~800r/min，随后缓慢加入无水氯化铝，其中酰胺类化合物、无水锂盐和无水氯化铝按照摩尔比为1:0.0871:1.2~1.5，搅拌至形成均匀的熔盐电解液；

（2）电沉积制备金属铝：采用铜片或不锈钢作为阴极，石墨或炭素材料作为阳极，控制电解温度为30~70℃，采用恒电位或恒电流方式，控制电位为-0.15~-0.30V或阴极电流密度为0.01~0.04A/cm²，在步骤（1）的熔盐电解液中电沉积1~4h；

电沉积制备铝合金：在步骤（1）的熔盐电解液中加入其它金属盐，采用铜片或不锈钢作为阴极，石墨或炭素材料作为阳极，控制电解温度为30~70℃，采用恒电位或恒电流方式，控制电位为-0.15~-0.30V或阴极电流密度为0.01~0.04A/cm²，在步骤（1）的熔盐电解液中电沉积1~4h；

（3）电解结束后取出铜片或不锈钢片，用丙酮和水清洗后得到沉积在其表面的金属铝或铝-其它金属合金。

2.根据权利要求1所述的一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于所述步骤（1）的酰胺类化合物为尿素、甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺中的一种或任意两种混合，且当酰胺类化合物为两种且其中一种为尿素时，尿素与另一种酰胺类化合物的摩尔比为3:7。

3.根据权利要求1所述的一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于所述步骤（1）方式二中的锂盐为氟化锂、溴化锂和氯化锂。

4.根据权利要求1所述的一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于所述步骤（1）的真空干燥处理方法为：酰胺类化合物中的甲酰胺、乙酰胺和丙酰胺在温度70~75°C，真空度10~30Pa下真空干燥24~48h；酰胺类化合物中的尿素、氯化铝、锂盐在温度110~120°C，真空度10~30Pa下真空干燥24~48h。

5.根据权利要求1所述的一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于所述步骤（2）电沉积制备铝合金的其它金属盐为镁盐、钛盐或锰盐，当采用步骤（1）的方式一制备熔盐电解液，加入量为所述熔盐电解液质量的0.02~0.05；当采用步骤（1）的方式二制备熔盐电解液，加入量为所述熔盐电解液质量的0.1~0.15。

6.根据权利要求1所述的一种利用熔盐电沉积法制备金属铝及其合金的方法，其特征在于所述步骤（3）的铝-其它金属合金为铝-镁合金、铝-钛合金和铝-锰合金。