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本文研究了 LiCl-KCl-TbC13熔盐体系中稀土 Tb(Ⅲ)离子在惰性W电极和活性Ni电极上的电化学行为,利用阴极合金化法和共还原法在相应的熔盐体系中分别制备了 Ni-Tb金属间化合物和Mg-Li-Tb合金,并探讨了制备合金的电化学机理,并获得了较为理想的工艺参数。采用XRD、SEM-EDS和ICP-AES表征了所制备的Ni-Tb金属间化合物和Mg-Li-Tb合金样品的微观结构和元素组成。在450-525℃的温度范围内,以惰性电极钨电极为工作电极,通过循环伏安法、方波伏安法、计时电位法和开路计时电位法等电化学技术手段研究了稀土Tb(Ⅲ)离子在LiCl-KCl低共晶盐体系中的电化学行为。根据循环伏安曲线和方波伏安曲线得到的结果可知,Tb(Ⅲ)离子通过一步得到3个电子电化学还原为金属Tb。在0.01～0.4 V·s-1的扫描速率范围内,根据不同温度的循环伏安曲线可知,稀土 Tb(Ⅲ)离子在该体系中的电极过程受传质速率控制,当扫描速率低于0.05 V s-1时,Tb(Ⅲ)离子的还原过程是可逆的。计算在该条件下的Tb(Ⅲ)离子的扩散系数为DTb(Ⅲ)= 0.49×10-5 cm-2·s-1。根据Tb(Ⅲ)离子的扩算系数与温度呈良好的线性关系:logDTb(Ⅲ)=-1.1917-3184/T,通过阿伦尼乌斯公式计算出在该温度范围内Tb(Ⅲ)离子在LiCl-KCl-TbC13熔盐体系中的活化能为EaTb(Ⅲ)=26.48 kJ·mol-1。500℃时,以活性电极镍电极为工作电极,在LiCl-KCl-TbC13熔盐体系中,采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法等电化学方法研究了 Tb(Ⅲ)离子的电化学行为,发现Tb(Ⅲ)离子在活性Ni电极上发生了欠电位沉积,形成了Ni-Tb金属间化合物。循环伏安曲线、方波伏安曲线、开路计时电位曲线表明在阴极电位分别为-1.27 V,-1.63 V和-1.88 V(vs Ag/AgCl)处形成了 Ni-Tb金属间化合物。在镍电极上采用不同阴极电位进行恒电位电解得到了 Ni-Tb合金。XRD、SEM和EDS图谱的分析结果表明,Tb(Ⅲ)离子在Ni电极表面发生欠电位沉积所形成的三种Ni-Tb金属间化合物分别为Ni17Tb2、Ni5Tb和Ni2Tb。根据开路计时电位曲线对三种Ni-Tb金属间化合物的热力学性质进行了计算,得到了这三种Ni-Tb金属间化合物的吉布斯生成自由能:△fGexp(Ni17Tb2)=-22.263 kJ mol-1,△fGexp(Ni5Tb)=-27.667 kJ mol-1,△fGexp(Ni17Tb)=-33.000 kJ mol-1。500℃时,在LiCl-KCl-TbCl3-MgCl2熔盐体系中,以惰性电极钨电极为工作电极,通过循环伏安法、方波伏安法和计时电位法等电化学方法研究了金属Tb(Ⅲ)离子和Mg(Ⅱ)离子的电化学行为。实验结果表明:当阴极电流密度低于-0.50 A·cm-2或阴极电位负于-2.38V(vsAg/AgCl)时,Mg(Ⅲ)离子、Tb(Ⅲ)离子和 Li(Ⅰ)离子发生共还原,在不同条件下利用电化学共还原法电解得到了 Mg-Li-Tb合金,并获得了较为理想的工艺参数。使用XRD、SEM-EDS和ICP-AES对Mg-Li-Tb合金的结构和组成进行表征。研究了控制合金电流效率和成分的条件,通过改变电解质温度、阴极电流密度和MgC12的浓度可以调节Mg-Li-Tb合金中的Mg、Li和Tb的含量。所得合金样品进行XRD分析表明Mg-Li-Tb合金中存在α-Mg、Mg2Tb和β-Li相,SEM-EDS分析结果可知,元素Tb在Mg-Li-Tb合金中呈网络状分布。