本文關(guān)鍵詞：大電流預(yù)鍍鎳電池鋼帶的制備工藝及表面質(zhì)量控制技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 預(yù)鍍鎳 電池鋼帶 高速循環(huán) 大電流 熱處理 耐腐蝕性能 力學(xué)性能

【摘要】：預(yù)鍍鎳電池鋼帶是電池外殼的主要制作材料,對電池的安全、存儲電能等性能有重要作用。預(yù)鍍鎳鋼帶不僅要滿足耐腐蝕性能的要求,而且要滿足在沖壓制作電池殼過程的要求。為解決在大電流電鍍過程中出現(xiàn)的孔隙、毛刺、翹邊等問題,本文在鍍液高速度循環(huán)條件下,利用大電流對鋼帶進行電鍍,然后對鍍鎳鋼帶進行熱處理、平整,獲取不同的預(yù)鍍鎳鋼帶樣品,并對其進行性能測試。本論文主要研究了以下內(nèi)容:(1)采用冷軋低碳鋼帶為基材,利用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下采用預(yù)鍍鎳、暗鍍鎳、半光亮鎳、光亮鎳多種鍍鎳工藝結(jié)合的方法對冷軋低碳鋼帶進行電沉積。利用XRD、SEM等測試方法對不同工藝獲取的預(yù)鍍鎳電池鋼帶的微觀結(jié)構(gòu)進行表征。研究表明,采用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下多種鍍鎳工藝結(jié)合的預(yù)鍍鎳鋼帶表面相貌更加平整,晶粒更加均勻;采用塔菲爾曲線外推法、交流阻抗法、中性鹽霧試驗等測試方法對不同樣品的耐腐蝕性能進行測試。研究表明,采用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下多種鍍鎳工藝結(jié)合的預(yù)鍍鎳鋼帶腐蝕電位最正,為-4.08V;傳質(zhì)電阻最大,達到1284?cm2,耐腐蝕性能較好。(2)在氮氣保護氣氛中對鍍鎳鋼帶進行不同的的溫度的熱處理,利用XRD、SEM等測試方法對不同溫度熱處理獲取的預(yù)鍍鎳電池鋼帶的微觀結(jié)構(gòu)進行表征。研究表明,熱處理后鍍層在(111)、(200)有擇優(yōu)取向,500℃熱處理使晶體再結(jié)晶成核,形成新的的晶粒組織,使鎳鍍層由高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的低能狀態(tài);采用中性鹽霧試驗、塔菲爾曲線外推法、交流阻抗法等測試方法對不同溫度熱處理樣品的耐腐蝕性能進行測試。研究表明,500℃熱處理樣品得到的塔菲爾曲線的自腐蝕電位最正,為-3.03V,自腐蝕電流最小,同時傳質(zhì)電阻最大,達到2326?cm2,耐鹽霧腐蝕時間最長。對不同樣品進行力學(xué)性能測試。研究表明,熱處理可以使預(yù)鍍鎳鋼帶硬度降低,500℃熱處理時,屈強比為0.793,延伸率為39.8%,粗糙度最小;利用輝光放電儀對預(yù)鍍鎳鋼帶鍍層及擴散層鐵鎳含量和深度對應(yīng)關(guān)系進行表征,研究表明,500℃熱處理時得到鐵鎳擴散層擴散程度最均勻。(3)對500℃熱處理的鍍鎳鋼帶進行平整處理。研究表明,平整工藝能夠使預(yù)鍍鎳鋼帶表面形貌更加光滑,晶粒均勻,耐蝕性能更加優(yōu)良,同時平整工藝能夠提升預(yù)鍍鎳鋼帶的力學(xué)性能,降低粗糙度。綜上所述,采用鍍液高速循環(huán),在大電流條件下多種電鍍工藝結(jié)合制備的鍍鎳鋼帶,經(jīng)過500℃熱處理、平整處理,具有較好的力學(xué)性能、耐腐蝕性能,能夠滿足制作電池殼的存儲性能和安全性能電位需求。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)鍍鎳 電池鋼帶 高速循環(huán) 大電流 熱處理 耐腐蝕性能 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 電池外殼的作用12
• 1.2 鍍鎳鋼材在電池殼中的應(yīng)用12-13
• 1.3 鍍鎳鋼電池殼制備方法13-15
• 1.4 電鍍鎳的研究15-17
• 1.4.1 鍍鎳工業(yè)的發(fā)展15-16
• 1.4.2 多層膜性能及研究進展16-17
• 1.5 合金17-19
• 1.5.1 合金的分類17-18
• 1.5.2 熱處理對金屬材料的性能的影響18-19
• 1.6 對鍍鎳板沖壓成型19-20
• 1.7 平整對金屬材料的影響20-21
• 1.8 本文的研究內(nèi)容與意義21-24
• 1.8.1 本文選題背景21
• 1.8.2 本文主要研究內(nèi)容21-24
• 第2章 實驗材料與研究方法24-32
• 2.1 實驗藥品、實驗材料及儀器24-25
• 2.1.1 實驗藥品及材料24
• 2.1.2 實驗儀器24-25
• 2.2 實驗原理25
• 2.3 電鍍前處理25-27
• 2.3.1 除油26
• 2.3.2 酸洗26-27
• 2.4 電鍍液的配制27-28
• 2.5 電鍍實驗過程28-29
• 2.6 熱處理29
• 2.7 性能測試29-32
• 2.7.1 SEM表征29-30
• 2.7.2 輝光放電分析30
• 2.7.3 電化學(xué)性能測試30
• 2.7.4 力學(xué)性能測試30
• 2.7.5 耐腐蝕性能測試30-32
• 第3章 電鍍工藝對鍍鎳鋼帶性能的影響32-44
• 3.1 電鍍工藝的研究32-33
• 3.1.1 電鍍工藝方法的確定32
• 3.1.2 試驗方法32-33
• 3.2 表面形貌分析33-34
• 3.3 X射線衍射分析34-35
• 3.4 鍍鎳鋼板硬度測定35-36
• 3.5 表面粗糙度測定36-37
• 3.6 電化學(xué)性能測試37-41
• 3.6.1 電化學(xué)測試原理及方法37-38
• 3.6.2 塔菲爾直線外推法測鋼帶的耐蝕性38-39
• 3.6.3 交流阻抗技術(shù)測鋼帶的耐蝕性39-41
• 3.7 鹽霧實驗測試41-42
• 3.8 本章小結(jié)42-44
• 第4章 熱處理工藝對預(yù)鍍鎳鋼帶性能的影響44-60
• 4.1 熱處理工藝研究44
• 4.2 預(yù)鍍鎳電池鋼帶表面微觀形貌表征44-46
• 4.3 預(yù)鍍鎳電池鋼帶截面形貌分析46-47
• 4.4 預(yù)鍍鎳電池鋼帶粗糙度測定47-48
• 4.5 預(yù)鍍鎳電池鋼帶力學(xué)性能測試48-50
• 4.5.1 拉伸性能測定48-50
• 4.5.2 維氏硬度測定50
• 4.6 預(yù)鍍鎳電池鋼帶X射線衍射分析50-52
• 4.7 輝光放電分析52-54
• 4.8 電化學(xué)性能測試54-56
• 4.8.1 塔菲爾直線外推法測耐腐蝕性能54-55
• 4.8.2 交流阻抗技術(shù)測耐腐蝕性能55-56
• 4.9 鹽霧試驗分析56-57
• 4.10 本章小結(jié)57-60
• 第5章 平整工藝對預(yù)鍍鎳鋼帶性能的影響60-66
• 5.1 平整工藝研究60
• 5.2 預(yù)鍍鎳電池鋼帶表面微觀形貌表征60
• 5.3 預(yù)鍍鎳電池鋼帶X射線衍射分析60-61
• 5.4 預(yù)鍍鎳電池鋼帶力學(xué)性能測試61-62
• 5.4.1 拉伸性能測定61-62
• 5.4.2 維氏硬度測定62
• 5.5 電化學(xué)性能測試62-64
• 5.5.1 塔菲爾直線外推法測耐腐蝕性能62-63
• 5.5.2 交流阻抗技術(shù)測耐腐蝕性能63-64
• 5.6 鹽霧試驗分析64
• 5.7 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72

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本文編號：519759