【摘 要】
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离子液体中电沉积铝较传统铝电解具有优势，不但使高温熔盐电解温度从几百摄氏度降至室温，还减少设备腐蚀和环境污染。但离子液体中电解沉积铝层薄，易脱落，不易厚积，不致密。根据马库斯的“电子转移理论”，本项目提出在氯化1-乙基-3-甲基-咪唑离子液体中铝电沉积过程引入磁场进行研究。 论文通过循环伏安、计时电流、交流阻抗、恒电流沉积研究磁场对电极界面双电层行为、电沉积铝结晶成核的影响。考察了磁场强度、沉积
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离子液体中电沉积铝较传统铝电解具有优势，不但使高温熔盐电解温度从几百摄氏度降至室温，还减少设备腐蚀和环境污染。但离子液体中电解沉积铝层薄，易脱落，不易厚积，不致密。根据马库斯的“电子转移理论”，本项目提出在氯化1-乙基-3-甲基-咪唑离子液体中铝电沉积过程引入磁场进行研究。
论文通过循环伏安、计时电流、交流阻抗、恒电流沉积研究磁场对电极界面双电层行为、电沉积铝结晶成核的影响。考察了磁场强度、沉积电流和沉积时间对铝沉积层的影响，并进行了正交实验找出离子液体中电沉积铝的最佳工艺条件。对样品进行了SEM、EDS和XRD表征。实验结果表明:磁场增大了电极/离子液体中双电层电容，双电层变薄，与马库斯提出的“电子转移理论”相符;铝还原的电极过程是准可逆过程，磁场加快了离子液体中铝电沉积电极过程的电子转移速率，对离子的迁移速率也有一定影响。磁场作用下离子液体中铝电沉积电极过程扩散传质的影响变得明显，但不呈线性变化。铝在玻碳电极上的沉积符合电化学极化控制的三维瞬时成核机理，磁场作用使电沉积铝更易成核，而且晶核较小;电沉积铝的影响因素主次顺序为磁场强度、沉积电流、沉积时间，离子液体配比，合适的工艺条件:在[EMIM]Cl和AlCl3摩尔配比1∶2离子液体中，磁场强度36.9mT，沉积电流0.0035A，沉积时间3h，此条件下铝沉积层致密，厚度78.94μm。
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