【摘要】：隨著新能源汽車(chē)和便攜式移動(dòng)設(shè)備的快速發(fā)展,鋰離子電池得到了日益廣泛的應(yīng)用。作為方形鋁殼鋰離子電池重要組成部分的電池殼體材料也日益受到了人們的重視,傳統(tǒng)的鋁合金殼體材料由于強(qiáng)度低而不能滿足未來(lái)電池殼體薄壁化的需求。針對(duì)這一問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了幾種應(yīng)用于鋰離子電池外殼的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金板材,通過(guò)添加稀土Ce和CeLa以改善其力學(xué)性能和腐蝕性能。論文采用微結(jié)構(gòu)分析、拉伸試驗(yàn)和電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)等方法系統(tǒng)研究了Ce和CeLa微合金化對(duì)Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金顯微組織、力學(xué)性能以及腐蝕性能的影響,論文主要研究結(jié)果如下:(1)經(jīng)過(guò)低溫退火的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,主要含有S(Al_2CuMg)相、T(Al_(20)Cu_2Mn_3)相、Al_6(Mn,Fe)相和Al_7Cu_2Fe相。當(dāng)加入CeLa后,會(huì)形成新的金屬間化合物AlCuCe(La)(Al_8Cu_4Ce和Al_6Cu_6La),AlCuCe(La)相傾向于分布在Al_6(Mn,Fe)相的周?chē)?從而可以有效地細(xì)化Al_6(Mn,Fe)相。單位面積的T相數(shù)量隨著CeLa含量的增加先增大后減少。合金的電導(dǎo)率隨著CeLa含量的增加而降低。不添加稀土CeLa的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金中的主要織構(gòu)為高斯織構(gòu)(Goss),含CeLa合金中的主要織構(gòu)為黃銅織構(gòu)(Brass)。Ce微合金化使合金中形成了新的稀土相Al_8Cu_4Ce,該相的出現(xiàn)對(duì)Al_6(Mn,Fe)相有顯著的細(xì)化作用。對(duì)于低溫退火之前增加室溫時(shí)效工藝的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,添加Ce可使合金中形成彌散分布的S?-Al_2CuMg沉淀相。(2)Ce或CeLa微合金化可以提高Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的拉伸強(qiáng)度和延伸率,特別是對(duì)合金高溫拉伸強(qiáng)度的改善作用更為突出。Ce微合金化(0、0.25%、0.50%)對(duì)Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金力學(xué)性能改善的最佳添加量為0.25%Ce。對(duì)于CeLa微合金化(0、0.25%、0.50%、0.75%)的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,當(dāng)拉伸溫度小于200℃時(shí),添加0.25%CeLa的合金具有最高的拉伸強(qiáng)度和延伸率;當(dāng)拉伸溫度為200℃和300℃時(shí),添加0.50%CeLa的合金具有最高的拉伸強(qiáng)度和延伸率。在低溫退火之前增加室溫時(shí)效工藝,可以大幅度提高合金的拉伸強(qiáng)度和延伸率。與CeLa相比,Ce微合金化對(duì)Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金拉伸力學(xué)性能的改善作用較為明顯。(3)Ce和CeLa微合金化可以提高Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的耐蝕性。隨著Cl~-濃度的增加,合金的耐蝕性下降。在低溫退火前增加室溫時(shí)效工藝,可以改善Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的耐蝕性。CeLa微合金化和Ce微合金對(duì)Al-Cu-Mn-Mg-Fe耐蝕性改善的最佳添加量均為0.25%。與Ce相比,CeLa微合金化對(duì)Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金耐蝕性的改善作用較為明顯。
【圖文】：

應(yīng)對(duì)全球氣候變暖、海平面上升等環(huán)境問(wèn)題，利影響。世界上大多數(shù)國(guó)家開(kāi)始使用清潔能源化石能源在一次消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占的比例，以達(dá) 12 月，近 200 個(gè)《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約達(dá)成了《巴黎協(xié)定》。該協(xié)定對(duì) 2020 年后應(yīng)對(duì)巴黎協(xié)定》的目標(biāo)，英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、印度來(lái)全面禁止銷(xiāo)售燃油汽車(chē)，并制定了明確的淘為全球最大的石油出口國(guó)之一，，已明確表態(tài)擁有全球最大石油公司-殼牌公司的荷蘭也明出售。德國(guó)、印度、比利時(shí)和瑞士等國(guó)將于 2目標(biāo)定于 2040 年，屆時(shí)將只允許新能源環(huán)保及柴汽油車(chē)的出售。

士學(xué)位論文 場(chǎng)時(shí)間表的研究工作。這意味對(duì)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)和環(huán)境保護(hù)都車(chē)，在未來(lái)必將得到長(zhǎng)足發(fā)展[1-3]。制造 2025》對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了明確的布族品牌電動(dòng)汽車(chē)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到 70%以上，年銷(xiāo)售量與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池等電動(dòng)汽車(chē)的核心關(guān)鍵系統(tǒng) 2025 年，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量超過(guò) 300 萬(wàn)量。動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)批量出口[4]。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM912;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593267