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第1章 锂资源1

1.1锂资源分布1

1.2含锂矿物简介5

1.2.1具有连续链状四面体的硅酸盐6

1.2.2具有连续层状四面体的硅酸盐9

1.2.3骨架状的硅酸盐11

1.2.4含锂磷酸盐13

1.2.5含锂硼酸盐16

1.2.6含锂氟化物16

1.3锂资源开发17

1.4锂工业技术17

1.4.1从锂矿中提锂17

1.4.2从盐湖卤水中提锂19

1.4.3从海水中提取锂22

1.5锂的化合物23

1.6金属锂在核能中的应用39

1.6.1在核能工业中的应用40

1.6.2在核武器中的应用40

1.7金属锂的产销现状41

1.8金属锂研究44

1.8.1金属锂体系的实验研究44

1.8.2金属锂体系的理论研究46

参考文献48

第2章 锂的性质及应用51

2.1锂的结构和性质51

2.1.1原子的结构和性质51

2.1.2锂的晶体结构52

2.2锂的物理性质53

2.2.1锂的光学性质53

2.2.2密度54

2.2.3锂的热学性质55

2.2.4电学性质59

2.2.5锂的磁性62

2.2.6力学性能62

2.2.7锂的低温高压相变62

2.3锂的主要化学性质65

2.3.1锂与氧的相互作用65

2.3.2锂与氮的相互作用65

2.3.3锂与氢的相互作用66

2.3.4 锂与空气的相互作用67

2.3.5锂与水、水蒸气的相互作用67

2.3.6锂与碳的相互作用68

2.4锂的应用68

2.4.1锂在受控核聚变中的应用68

2.4.2在冶金工业中的应用69

2.4.3在轻质高强度合金中的应用69

2.4.4在医药中的应用71

2.4.5在高能电池中的应用71

2.4.6在玻璃工业中的应用72

2.4.7在陶瓷工业中的应用72

2.4.8在润滑剂中的应用73

2.4.9在纺织工业中的应用73

2.5锂电池74

2.5.1一次锂电池74

2.5.2二次锂电池84

2.6锂-空气电池95

2.6.1金属-空气电池概述95

2.6.2锂-空气电池概述96

2.6.3影响锂-空气电池性能的因素97

2.6.4锂-水电池97

2.6.5聚合物电解质锂-氧电池99

2.7在其他方面的应用101

参考文献101

第3章 锂盐生产工艺104

3.1碳酸锂104

3.1.1以锂辉石为原料制取碳酸锂的生产工艺105

3.1.2以盐湖卤水为原料提取碳酸锂生产工艺109

3.2六氟磷酸锂的制备工艺118

3.2.1以无水氟化氢作为溶剂的制备工艺118

3.2.2以醚类作溶剂的生产工艺法119

3.2.3溶液法制备六氟磷酸锂119

3.3溴化锂的生产方法121

3.4氟化锂的生产方法127

3.4.1工业级氟化锂生产工艺127

3.4.2高纯或电池级氟化锂生产工艺128

参考文献131

第4章 锂同位素分离135

4.1锂同位素的意义135

4.2锂同位素的分离方法138

4.2.1锂汞齐法138

4.2.2萃取法140

4.2.3离子交换法145

4.2.4分级沉淀和分级结晶法147

4.2.5电渗析分离149

4.2.6熔盐电解法149

4.2.7激光法150

4.3展望151

参考文献151

第5章 锂盐和锂合金相图157

5.1相图基本概念158

5.2二元相图的类型162

5.3相图的测定方法164

5.3.1淬冷法165

5.3.2热分析法165

5.3.3扩散偶法168

5.3.4其他方法171

5.4锂盐相图178

5.5锂合金相图208

参考文献225

第6章 含锂合金概述230

6.1含锂二元合金230

6.2锂合金在热电池中的应用231

6.2.1锂热电池231

6.2.2 Li-Si合金阳极材料234

6.2.3 Li-B合金阳极材料应用238

6.3锂合金在核聚变中的应用244

6.3.1锂合金液态包层氚增殖材料244

6.3.2 Li-Pb合金液态包层氚增殖材料245

6.3.3 Li-Sn合金液态包层氚增殖材料249

6.4锂合金储氢250

6.5锂合金的工程应用253

6.5.1 Cu-Li系合金253

6.5.2 Ag-Li系合金257

6.6锂合金其他方面的研究258

参考文献262

第7章 金属锂和锂合金制备271

7.1热还原法制备金属锂271

7.1.1制锂还原反应的热力学条件271

7.1.2金属热还原工艺及流程273

7.2我国金属热还原工艺研究实例274

7.2.1硅铁热还原法274

7.2.2真空度对还原过程的影响275

7.3铝热还原法276

7.3.1工艺过程276

7.3.2设备及工艺277

7.3.3实验结果278

7.4金属锂的熔盐电解法制备279

7.4.1 LiCl-KCl电解280

7.4.2 LiOH-LiCO3电解284

7.5 1kA电解槽电解氯化锂288

7.6熔盐电解法制备锂合金302

参考文献306

第8章 镁锂多元合金电解308

8.1镁锂钐合金电解制备309

8.1.1 Sm（Ⅲ）在LiCl-KCl熔盐体系中的电化学行为309

8.1.2 LiCl-KCl-MgCl2-SmCl3体系的电化学行为310

8.1.3 LiCl-KCl-MgCl2-SmCl3体系中共电沉积制备镁锂钐合金312

8.1.4合金成分分析316

8.1.5稀土钐的添加对合金的影响317

8.1.6共电沉积镁锂钐合金工艺319

8.2镁锂镧合金电解制备322

8.2.1 La（Ⅲ）离子在Mo电极上的阴极还原过程及电子转移数322

8.2.2 La（Ⅲ））离子的扩散系数和扩散活化能323

8.2.3 Mg-Li-La合金的电化学形成机理及沉积物的表征326

8.3镁锂钆合金电解制备331

8.3.1MgCl2对Gd2O3的氯化作用331

8.3.2 LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系电化学行为的研究334

8.3.3 LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系共电沉积Mg-Li-Gd合金工艺研究335

8.3.4 Mg-Li-Gd合金的微观组织结构338

8.3.5 Mg-Li-Gd合金的抗腐蚀性研究341

8.4含锂四元合金电解制备341

8.4.1熔盐电解制备Mg-Li-Ce-La合金341

8.4.2共电沉积Mg-Li-Ce-La合金的电化学机理342

8.4.3共电沉积Mg-Li-Ce-La合金的工艺过程343

8.4.4合金的微观结构346

8.5共电沉积Mg-Li-Zn-Mn合金350

8.5.1共电沉积Mg-Li-Zn-Mn合金的电化学行为的研究350

8.5.2 Mg-Li-Zn-Mn合金的电解制备及表征352

8.6共电沉积Mg-Li-Al-La合金360

8.6.1 Mg-Li-Al-La合金制备的电化学行为360

8.6.2 Mg-Li-Al-La合金的制备367

8.6.3合金表征369

参考文献372

第9章 镁锂合金375

9.1引言375

9.2镁锂合金的研究历史375

9.3镁锂合金制备方法379

9.3.1真空感应熔炼379

9.3.2覆盖剂保护下熔炼381

9.3.3镁锂合金生产过程中的注意事项383

9.3.4熔盐电解法制备镁锂合金388

9.4典型镁锂合金组成402

9.4.1镁锂合金中的主要合金元素402

9.4.2合金元素对镁锂合金的影响402

9.5几种镁锂合金的组织和性能417

9.5.1Mg-5Li-3Al-2Zn-x RE （LAZ532）合金417

9.5.2 Mg-8Li-1Al-xY （LA81）合金和Mg-8Li-3Al-xY （LA83）合金424

9.5.3 Mg-8.5Li-xCe合金430

9.5.4 Mg-5.6Li-3.37Al-1.14Ce合金434

9.5.5 Mg-5.5Li-3.0Al-1.2Zn-1.0Ce合金436

9.5.6 Mg-16Li-5Al-xCe合金440

9.5.7 Mg-5Li-3Al-2Zn-xSn合金446

9.5.8 LA141-xNd合金449

9.5.9 Mg-6Li-3Al-xCa合金453

9.5.10 Mg-5Li-3Al-2Zn-xAg合金459

9.6镁锂合金热变形研究463

9.6.1不同条件下镁锂合金热变形的真应力-真应变曲线463

9.6.2热变形流变应力本构方程466

9.6.3能量耗散图470

9.6.4热变形后组织分析473

9.7镁锂合金的焊接474

9.7.1合金焊接前表面处理474

9.7.2氩弧焊工艺475

9.7.3搅拌摩擦焊477

9.7.4合金的焊接性478

9.7.5不同相组合金的焊接性486

9.7.6 MA21合金的焊接性496

9.8含Li的Mg基非晶态合金498

参考文献499

第10章 铝锂合金511

10.1铝锂合金的发展历史511

10.2铝锂合金的特点516

10.3铝锂合金的合金化517

10.4铝锂合金的制备方法522

10.4.1铸造冶金法522

10.4.2粉末冶金法523

10.4.3其他制备方法523

10.5铝锂合金的强韧化机理524

10.5.1铝锂合金强韧化机理524

10.5.2铝锂合金的强韧化途径526

10.6铝锂合金的组织528

10.7铝锂的焊接530

10.7.1熔化焊接530

10.7.2电弧焊530

10.7.3电子束焊和激光焊531

10.7.4搅拌摩擦焊532

10.8铝锂合金复合材料534

10.8.1铝锂合金复合材料简介534

10.8.2铝锂基复合材料的制备技术535

10.8.3铝锂基复合材料应用539

10.9铝锂合金的应用540

10.10铝锂合金展望550

参考文献552