1.7至-3v vs al，电沉积时间为0.5～2.5h。
13.上述的步骤(2)中，所述工作电极和对电极之间的极间距为15mm。
14.上述的步骤(2)中，阳极的碳氧化钛的成分为tic
x
oy，其制备方法为：将tic和tio2按摩尔比2:1混合均匀，然后在真空和900
±
10℃条件下，烧结12h制成的可溶阳极。
15.本发明的有益效果为：
16.1、与传统制备铝钛合金工艺相比，工艺流程简单，显著降低能耗和生产成本；
17.2、采用低温离子液体进行电沉积，有较宽的电化学窗口，避免副反应发生；
18.3、采用的可溶阳极碳氧化钛可以提高铝钛合金中的含钛量；
19.4、与传统方法相比，有效地降低晶粒偏析和铝钛合金被氧化等现象的发生，提高铝钛合金镀层的质量；
20.5、使用离子液体低温制备铝钛合金，对比高温熔盐制备金属及合金而言，具有流程短、成本低、操作简单、节能环保的优点，极大提高了本发明的实用性。
具体实施方式
21.本发明实施例中阳极的制备方法参考《900℃下合成ti-c-o固溶体的电化学行为研究》。
22.本发明实施例中的铝钛合金按质量百分百含ti 22～27％。
23.本发明实施例中的铝钛合金按质量百分百含杂质《0.1％。
24.本发明实施例中无水alcl3\碳酸乙烯酯和ticl4为市购分析出试剂。
25.本发明实施例中工作电极和参比电极为市购产品。
26.实施例1
27.将无水alcl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入ticl4搅拌均匀，制成碳酸乙烯酯-alcl
3-ticl4溶剂化离子液体；碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.2:0.1；搅拌速度为350r/min，搅拌时间为35min；
28.将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中，工作电极即阴极为纯铝片，对电极即阳极为碳氧化钛，参比电极为铝丝；进行电沉积时电解池系统的温度为50℃，施加电动势为-1.7v vs al，电沉积时间为2.5h；工作电极和对电极之间的极间距为15mm；
29.电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。
30.实施例2
31.方法同实施例1，不同点在于；
32.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.8:0.5；搅拌速度为550r/min，搅拌时间为15min；
33.(2)电解池系统的温度为80℃，施加电动势为-3v vs al，电沉积时间为0.5h。
34.实施例3
35.方法同实施例1，不同点在于；
36.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.5:0.3；搅拌速度为450r/min，搅拌时间为25min；
37.(2)电解池系统的温度为60℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为1.5h。
38.实施例4
39.方法同实施例1，不同点在于；
40.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.3:0.2；搅拌速度为400r/min，搅拌时间为20min；
41.(2)电解池系统的温度为70℃，施加电动势为-2.5v vs al，电沉积时间为1h。
42.实施例5
43.方法同实施例1，不同点在于；
44.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.4:0.4；搅拌速度为500r/min，搅拌时间为30min；
45.(2)电解池系统的温度为75℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为2h。
46.实施例6
47.方法同实施例1，不同点在于；
48.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.6:0.4；搅拌速度为450r/min，搅拌时间为30min；
49.(2)电解池系统的温度为65℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为1.5h。
技术特征：
1.一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将无水alcl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入ticl4搅拌均匀，制成碳酸乙烯酯-alcl
3-ticl4溶剂化离子液体；(2)将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中，工作电极即阴极为纯铝片，对电极即阳极为碳氧化钛，参比电极为铝丝；(3)电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。2.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:(0.2～0.8):(0.1～0.5)。3.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，搅拌速度为350～550r/min。4.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，搅拌时间为15～35min。5.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，进行电沉积时电解池系统的温度为50～80℃。6.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，进行电沉积时施加电动势为-1.7至-3v vs al。7.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，电沉积时间为0.5～2.5h。8.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，所述工作电极和对电极之间的极间距为15mm。9.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，阳极的碳氧化钛的成分为tic
x
o
y
，其制备方法为：将tic和tio2按摩尔比2:1混合均匀，然后在真空和900
±
10℃条件下，烧结12h制成的可溶阳极。
技术总结
一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，包括以下步骤：(1)将无水AlCl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入TiCl4搅拌均匀，制成碳溶剂化离子液体；(2)将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中对电极即阳极为碳氧化钛；(3)电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。本发明的方法工艺流程简单，显著降低能耗和生产成本；有效地降低晶粒偏析和铝钛合金被氧化等现象的发生，提高铝钛合金镀层的质量；具有流程短、成本低、操作简单、节能环保的优点，极大提高了本发明的实用性。高了本发明的实用性。
技术研发人员：石忠宁 余愿 吕梓阳 熊志伟 胡宪伟 高炳亮
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/1/11
13.上述的步骤(2)中，所述工作电极和对电极之间的极间距为15mm。
14.上述的步骤(2)中，阳极的碳氧化钛的成分为tic
x
oy，其制备方法为：将tic和tio2按摩尔比2:1混合均匀，然后在真空和900
±
10℃条件下，烧结12h制成的可溶阳极。
15.本发明的有益效果为：
16.1、与传统制备铝钛合金工艺相比，工艺流程简单，显著降低能耗和生产成本；
17.2、采用低温离子液体进行电沉积，有较宽的电化学窗口，避免副反应发生；
18.3、采用的可溶阳极碳氧化钛可以提高铝钛合金中的含钛量；
19.4、与传统方法相比，有效地降低晶粒偏析和铝钛合金被氧化等现象的发生，提高铝钛合金镀层的质量；
20.5、使用离子液体低温制备铝钛合金，对比高温熔盐制备金属及合金而言，具有流程短、成本低、操作简单、节能环保的优点，极大提高了本发明的实用性。
具体实施方式
21.本发明实施例中阳极的制备方法参考《900℃下合成ti-c-o固溶体的电化学行为研究》。
22.本发明实施例中的铝钛合金按质量百分百含ti 22～27％。
23.本发明实施例中的铝钛合金按质量百分百含杂质《0.1％。
24.本发明实施例中无水alcl3\碳酸乙烯酯和ticl4为市购分析出试剂。
25.本发明实施例中工作电极和参比电极为市购产品。
26.实施例1
27.将无水alcl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入ticl4搅拌均匀，制成碳酸乙烯酯-alcl
3-ticl4溶剂化离子液体；碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.2:0.1；搅拌速度为350r/min，搅拌时间为35min；
28.将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中，工作电极即阴极为纯铝片，对电极即阳极为碳氧化钛，参比电极为铝丝；进行电沉积时电解池系统的温度为50℃，施加电动势为-1.7v vs al，电沉积时间为2.5h；工作电极和对电极之间的极间距为15mm；
29.电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。
30.实施例2
31.方法同实施例1，不同点在于；
32.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.8:0.5；搅拌速度为550r/min，搅拌时间为15min；
33.(2)电解池系统的温度为80℃，施加电动势为-3v vs al，电沉积时间为0.5h。
34.实施例3
35.方法同实施例1，不同点在于；
36.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.5:0.3；搅拌速度为450r/min，搅拌时间为25min；
37.(2)电解池系统的温度为60℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为1.5h。
38.实施例4
39.方法同实施例1，不同点在于；
40.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.3:0.2；搅拌速度为400r/min，搅拌时间为20min；
41.(2)电解池系统的温度为70℃，施加电动势为-2.5v vs al，电沉积时间为1h。
42.实施例5
43.方法同实施例1，不同点在于；
44.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.4:0.4；搅拌速度为500r/min，搅拌时间为30min；
45.(2)电解池系统的温度为75℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为2h。
46.实施例6
47.方法同实施例1，不同点在于；
48.(1)碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:0.6:0.4；搅拌速度为450r/min，搅拌时间为30min；
49.(2)电解池系统的温度为65℃，施加电动势为-2v vs al，电沉积时间为1.5h。
技术特征：
1.一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将无水alcl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入ticl4搅拌均匀，制成碳酸乙烯酯-alcl
3-ticl4溶剂化离子液体；(2)将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中，工作电极即阴极为纯铝片，对电极即阳极为碳氧化钛，参比电极为铝丝；(3)电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。2.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，碳酸乙烯酯、无水alcl3和ticl4的摩尔比为1:(0.2～0.8):(0.1～0.5)。3.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，搅拌速度为350～550r/min。4.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(1)中，搅拌时间为15～35min。5.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，进行电沉积时电解池系统的温度为50～80℃。6.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，进行电沉积时施加电动势为-1.7至-3v vs al。7.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，电沉积时间为0.5～2.5h。8.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，所述工作电极和对电极之间的极间距为15mm。9.根据权利要求1所述的一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，其特征在于步骤(2)中，阳极的碳氧化钛的成分为tic
x
o
y
，其制备方法为：将tic和tio2按摩尔比2:1混合均匀，然后在真空和900
±
10℃条件下，烧结12h制成的可溶阳极。
技术总结
一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法，包括以下步骤：(1)将无水AlCl3溶解在碳酸乙烯酯中，然后加入TiCl4搅拌均匀，制成碳溶剂化离子液体；(2)将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；其中对电极即阳极为碳氧化钛；(3)电沉积完成后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在阴极表面得到铝钛合金。本发明的方法工艺流程简单，显著降低能耗和生产成本；有效地降低晶粒偏析和铝钛合金被氧化等现象的发生，提高铝钛合金镀层的质量；具有流程短、成本低、操作简单、节能环保的优点，极大提高了本发明的实用性。高了本发明的实用性。
技术研发人员：石忠宁 余愿 吕梓阳 熊志伟 胡宪伟 高炳亮
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/1/11
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