本文關鍵詞：電積鋅用鉛基合金的晶界特征分布優(yōu)化

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【摘要】：在濕法煉鋅的生產(chǎn)過程中一直使用鉛基合金作為陽極板,其存在抗晶界腐蝕性能較差,使用壽命較短等缺點。本文選取Pb-Ag合金和Pb-Ag-Ca-Sr合金,采用晶界工程技術優(yōu)化合金的晶界特征分布,對總形變量、熱處理時間對鉛基合金晶界特征分布的影響進行了研究,并采用腐蝕測試對優(yōu)化結果進行驗證。同時,針對鉛銀合金易蠕變變形以及銀含量較高的缺點,對其進行抗蠕變性能和電化學性能的研究。研究結果表明：(1) 鉛基合金樣品表面分布有呈條紋狀的富銀相,且隨著總形變量的增加,銀元素分布更加均勻,有利于析氧過電位的降低和抗腐蝕性能的提高。(2)Pb-Ag合金中∑3n晶界的比例隨著軋制總形變量的增大先增加后減少,在總形變量為90%時比例最高,一般大角度晶界的網(wǎng)絡連通性基本被打斷,晶界特征分布優(yōu)化效果較好。Pb-Ag-Ca-Sr合金中∑3n晶界的比例隨著總形變量的增加逐漸減小,一般大角度晶界網(wǎng)絡的連通性無法被充分打斷。經(jīng)270℃熱處理5-10 min之后,Pb-Ag-Ca-Sr合金中∑3n晶界的比例大量增加,一般大角度晶界網(wǎng)絡的連通性被充分打斷。而Pb-Ag合金在270℃熱處理5 min之后,無法進一步優(yōu)化其晶界特征分布。Pb-Ag合金通過較大形變量的軋制過程便可以獲得含大量∑3晶界的晶界特征分布,而Pb-Ag-Ca-Sr合金僅通過軋制變形過程無法實現(xiàn)這一優(yōu)化,需對其進行高溫短時間熱處理來達到優(yōu)化其晶界特征分布的目的。(3) 采用晶界特征分布優(yōu)化后的鉛銀合金腐蝕速率明顯降低,腐蝕層均勻致密,腐蝕產(chǎn)物顆粒結合力較好,腐蝕坑較小,有效的改善了抗腐蝕性能。(4)Pb-Ag合金具有比純鉛更加優(yōu)異的抗蠕變性能。隨著應力的增加,Pb-Ag合金的蠕變速率逐漸增大,位錯運動是其蠕變速率的控制機制。Pb-Ag合金的抗蠕變性能隨著軋制總形變量的增大而逐漸降低；在270℃熱處理5 min之后,Pb-Ag合金的蠕變速率大大降低,即總形變量較大的Pb-Ag合金可以通過高溫短時間熱處理對其抗蠕變性能進行改善。(5) 銀元素的添加改善了鉛合金的析氧電催化活性,且隨著銀含量的增加,析氧電位逐漸降低；同時銀元素的添加提高了合金的抗腐蝕性能。
【關鍵詞】：電積鋅 鉛合金 晶界特征分布優(yōu)化 晶界腐蝕 蠕變
【學位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF813;TG146.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-21
• 1.1 濕法煉鋅技術10-12
• 1.2 濕法煉鋅陽極材料12-16
• 1.2.1 鉛及鉛基合金陽極12-14
• 1.2.2 鈦基DSA陽極14-15
• 1.2.3 其它基體合金陽極15-16
• 1.3 鉛合金的晶界特征分布優(yōu)化16-18
• 1.3.1 晶界工程定義16-17
• 1.3.2 晶界工程分類17
• 1.3.3 鉛合金的晶界工程研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 研究內(nèi)容、特色及難點18-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.4.2 研究特色與難點19
• 1.4.3 預期目標和創(chuàng)新點19-21
• 2 鉛基合金陽極材料的制備與表征技術21-26
• 2.1 實驗材料及儀器設備21-22
• 2.2 鉛基合金陽極材料的制備22-23
• 2.2.1 熔煉鑄造22
• 2.2.2 軋制形變22-23
• 2.2.3 熱處理23
• 2.3 表征測試技術23-26
• 2.3.1 掃描電子顯微鏡23-24
• 2.3.2 電子背散射衍射技術24
• 2.3.3 抗蠕變性能測試24-25
• 2.3.4 電化學性能測試25-26
• 3 軋制熱處理工藝對鉛基合金晶界特征分布優(yōu)化的影響26-40
• 3.1 實驗方法26
• 3.2 實驗結果與討論26-38
• 3.2.1 不同軋制總形變量試樣的形貌26-29
• 3.2.2 不同軋制總形變量試樣的GBCD29-36
• 3.2.3 熱處理前后試樣的GBCD36-38
• 3.3 本章小結38-40
• 4 軋制熱處理工藝對鉛銀合金抗腐蝕性能的影響40-44
• 4.1 實驗方法40
• 4.2 實驗結果與討論40-43
• 4.2.1 腐蝕失重測定40-41
• 4.2.2 腐蝕形貌觀察41-43
• 4.3 本章小結43-44
• 5 鉛銀合金的抗蠕變性能研究44-50
• 5.1 實驗方法44
• 5.2 實驗結果與討論44-49
• 5.2.1 銀元素對抗蠕變性能的影響44-45
• 5.2.2 不同應力對抗蠕變性能的影響45-47
• 5.2.3 軋制總形變量對抗蠕變性能的影響47
• 5.2.4 熱處理對抗蠕變性能的影響47-49
• 5.3 本章小結49-50
• 6 鉛銀合金的電化學性能研究50-54
• 6.1 實驗方法50
• 6.2 實驗結果與討論50-53
• 6.2.1 恒流極化50-51
• 6.2.2 循環(huán)伏安51-52
• 6.2.3 Tafel曲線52-53
• 6.3 本章小結53-54
• 結論54-55
• 參考文獻55-61
• 攻讀碩士學位期間取得的學術成果61-62
• 致謝62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 曾曙，王新民，李金洋;濕法冶金中鈦基二氧化錳陽極的研究[J];廣東有色金屬學報;1996年01期

2 周松兵;郭忠誠;陳步明;黃茜;;電沉積鉛銀合金陽極與鑄造鉛銀合金陽極的性能[J];材料保護;2013年08期

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本文編號：752800