熔盐电解制备锆镀层的研究进展

摘要

锆因中子吸收截面低、抗腐蚀性强,在核工业和化工业中广泛用作结构材料和耐腐蚀材料。工业中制备海绵锆的Kroll法和加工锆产品的工艺复杂且不经济,导致锆器件价格昂贵。因此,工艺简单且经济的熔盐电沉积法获得了广泛的研究。针对3种不同碱金属熔盐体系(氯化物、氯化物-氟化物、氟化物),综述了锆的还原机制和制备工艺,为制备均匀、连续的锆镀层提供理论和技术上的参考。在3种不同碱金属熔盐体系中,锆离子在纯氯化物熔盐中的还原机制最复杂,在纯氟化物熔盐中最简单。锆离子还原过程越简单,越有利于电镀出高质量的锆镀层。在不同熔盐中沉积出高质量镀层顺序为:氯化物体系<混合体系<含K的混合体系<氟化物体系<含K的氟化物体系。但钾离子含量过多时,可能会析出金属钾。因此,锆的熔盐电镀应当在混合熔盐和全氟化物熔盐中根据电镀温度和电流密度大小来寻找最佳含钾浓度。