【摘要】：電極是濕法電解冶金和電化學(xué)工業(yè)的核心主體,是整個(gè)電化學(xué)體系的“心臟”。目前應(yīng)用于有色金屬提取工業(yè)的不溶性電極主要有鉛基合金電極和涂層鈦電極。鈦陽極由于基體材料電阻率大,電極電位高、表面電勢分布不均勻等成為進(jìn)一步提高鈦陽極綜合性能的主要瓶頸。鉛電極由于內(nèi)阻大,在電解液中易溶解造成環(huán)境污染等缺點(diǎn),限制了其在電極領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。因此,制備節(jié)能型環(huán)境友好型等新型電極是未來電極發(fā)展的主要趨勢。本課題屬國家基金項(xiàng)目的一個(gè)子課題。分別以Al/TiB2和Al/Ti4O7為基體,采用電沉積法電鍍氧化鉛活性外層,主要研究熱軋法,熱軋?jiān)贌釅悍�、等離子噴涂法、等離子噴涂后熱軋法制備的Al基層狀復(fù)合電極的界面結(jié)合狀態(tài)、演變機(jī)制與電極綜合性能之間的關(guān)系。在傳統(tǒng)制備鍍層工藝的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地在鍍層中添加了鑭元素,以研究電流密度、電鍍時(shí)間、元素鑭的摻雜量對(duì)Al基層狀復(fù)合電極電極性能的影響為重點(diǎn)。利用掃描電子顯微鏡、四探針電阻率測試儀、X射線衍射儀、電化學(xué)工作站等分析測試手段,對(duì)Al/TiB2基體電極材料的界面電阻、界面形貌、表面形貌、物相結(jié)構(gòu)和以及電化學(xué)性能進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明：(1)等離子噴涂制備的Al/TiB2電極基體界面電阻較小,且界面結(jié)合良好,與熱軋法,熱軋?jiān)贌釅悍ā⒌入x子噴涂法后熱軋法相比,等離子噴涂法工藝下的Al/TiB2基體電極表現(xiàn)出了更好的電化學(xué)性能,與傳統(tǒng)的鈦電極相比其電極電位負(fù)移600mv,由此得出采用等離子噴涂法制備的Al/TiB2電極可以起到提高電極催化活性,節(jié)能降耗的作用。(2)在Al/Ti4O7/PbO2電極中間層加入15%TiB2,可以有效降低基體界面電阻率,提高電極的導(dǎo)電性,改善Al/Ti4O7/PbO2電極的界面結(jié)合,使整個(gè)界面結(jié)合更加緊密。與Ti/Ti4O7/PbO2電極、Al/Ti4O7/PbO2電極、傳統(tǒng)鈦電極相比,Al/Ti4O7+15%TiB2/PbO2電極表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能,與鉛電極相比,在小電流密度下電解生產(chǎn)效率更高。塔菲爾曲線的測試結(jié)果表明加入15%TiB2后可以有效提高Al/Ti4O7/PbO2電極的耐蝕性。(3)在電流密度小于0.035A/cm2時(shí),隨著電流密度的增大,鍍層表面顆粒變小,整個(gè)鍍層更加致密；電解液中摻入0.17g/L的鑭,可使鍍層表面顆粒變小,有效改善鍍層的表面形貌；在電鍍時(shí)間為2h,電流密度為0.035A/cm2,電鍍液鑭元素含量為0.17g/L工藝參數(shù)下制得的Al基層狀復(fù)合電極電流密度處于持續(xù)快速增長的狀態(tài)。
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圖２．１封膠待測試樣示意圖逡逑Ｆｉｇ邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｉｃ化化邋ｏｆ邋化Ｓｔ邋ｓａｍｐｌｅ逡逑

邐？封樣邐？檢測逡逑圖２．２試驗(yàn)工藝路線圖逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋化ｅ邋ｌ：ｅｓｔ邋ｋｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑（２）試驗(yàn)技術(shù)路線總結(jié)，如圖２．３：逡逑對(duì)邋Ａｌ、ＴｉＢ，、ＴｉＡ場＆家逡逑＇邋ｒ逡逑々淀焊＊?jiǎng)?wù)各化征ｗ邐＾逡逑對(duì)ＡＩ基＆化義合電化法餐檢滿分於逡逑邐＾邐逡逑，，，，，，，，，，，，，■，１１１，，，，，逡逑，化化＃巧貨接邐邐逡逑邐，ｊ邐邋ｔ邐邐；；邐邋＊＊邋工若巧塞邋４＾逡逑＊，＊界巧掙化Ｗ邐—－邐＇？錠房■巧隹逡逑邐￡邐逡逑教餐巧《惠、於度巧分拆Ｖ逡逑＾邐Ｘ邐Ｊ逡逑美毯結(jié)淪＾邋邐逡逑圖２．３實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ邋２．３邋Ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋Ｔｅｃｈ打ｉｃａｌ邋ｒｏｕ化逡逑２．邋３測試方法逡逑２．３．１n，

本文編號(hào)：2572124