本文關(guān)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(guò)程中一直使用鉛基合金作為陽(yáng)極板,其存在抗晶界腐蝕性能較差,使用壽命較短等缺點(diǎn)。本文選取Pb-Ag合金和Pb-Ag-Ca-Sr合金,采用晶界工程技術(shù)優(yōu)化合金的晶界特征分布,對(duì)總形變量、熱處理時(shí)間對(duì)鉛基合金晶界特征分布的影響進(jìn)行了研究,并采用腐蝕測(cè)試對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí),針對(duì)鉛銀合金易蠕變變形以及銀含量較高的缺點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行抗蠕變性能和電化學(xué)性能的研究。研究結(jié)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(guò)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(shí)比例最高,一般大角度晶界的網(wǎng)絡(luò)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(luò)的連通性無(wú)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(luò)的連通性被充分打斷。而Pb-Ag合金在270℃熱處理5 min之后,無(wú)法進(jìn)一步優(yōu)化其晶界特征分布。Pb-Ag合金通過(guò)較大形變量的軋制過(guò)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(guò)軋制變形過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一優(yōu)化,需對(duì)其進(jìn)行高溫短時(shí)間熱處理來(lái)達(dá)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(jié)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(yīng)力的增加,Pb-Ag合金的蠕變速率逐漸增大,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是其蠕變速率的控制機(jī)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(guò)高溫短時(shí)間熱處理對(duì)其抗蠕變性能進(jìn)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(shí)銀元素的添加提高了合金的抗腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：電積鋅 鉛合金 晶界特征分布優(yōu)化 晶界腐蝕 蠕變
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TF813;TG146.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-21
• 1.1 濕法煉鋅技術(shù)10-12
• 1.2 濕法煉鋅陽(yáng)極材料12-16
• 1.2.1 鉛及鉛基合金陽(yáng)極12-14
• 1.2.2 鈦基DSA陽(yáng)極14-15
• 1.2.3 其它基體合金陽(yáng)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(lèi)17
• 1.3.3 鉛合金的晶界工程研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 研究?jī)?nèi)容、特色及難點(diǎn)18-21
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4.2 研究特色與難點(diǎn)19
• 1.4.3 預(yù)期目標(biāo)和創(chuàng)新點(diǎn)19-21
• 2 鉛基合金陽(yáng)極材料的制備與表征技術(shù)21-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備21-22
• 2.2 鉛基合金陽(yáng)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(cè)試技術(shù)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(shù)24
• 2.3.3 抗蠕變性能測(cè)試24-25
• 2.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試25-26
• 3 軋制熱處理工藝對(duì)鉛基合金晶界特征分布優(yōu)化的影響26-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jié)38-40
• 4 軋制熱處理工藝對(duì)鉛銀合金抗腐蝕性能的影響40-44
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方法40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論40-43
• 4.2.1 腐蝕失重測(cè)定40-41
• 4.2.2 腐蝕形貌觀(guān)察41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 5 鉛銀合金的抗蠕變性能研究44-50
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方法44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論44-49
• 5.2.1 銀元素對(duì)抗蠕變性能的影響44-45
• 5.2.2 不同應(yīng)力對(duì)抗蠕變性能的影響45-47
• 5.2.3 軋制總形變量對(duì)抗蠕變性能的影響47
• 5.2.4 熱處理對(duì)抗蠕變性能的影響47-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 6 鉛銀合金的電化學(xué)性能研究50-54
• 6.1 實(shí)驗(yàn)方法50
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xiàn)52-53
• 6.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果61-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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

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

3 王衛(wèi)國(guó);周邦新;馮柳;張欣;夏爽;;冷軋變形Pb-Ca-Sn-Al合金在回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程中的晶界特征分布[J];金屬學(xué)報(bào);2006年07期

4 劉漫博;朱軍;陳超;;多元合金陽(yáng)極在鋅電積生產(chǎn)中的對(duì)比試驗(yàn)研究[J];濕法冶金;2007年04期

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本文編號(hào)：752800