【摘要】：柵欄型鋁基鉛銀陽極作為一種具有較大優(yōu)勢的新型陽極逐漸被廣泛應用在鋅電積工業(yè)中。在工業(yè)生產中,陽極的冷卻方式常常采用水冷卻,并且隨著陽極的不斷腐蝕,鋁基會裸露出來被腐蝕進而以離子的形式進入電積液中,為了研究冷卻方式對陽極的影響以及鋁離子的濃度對鋅電積過程的影響,本文采用電化學方法,掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)以及基于Comsol計算機模擬的方式在工業(yè)生產條件下(50g/L Zn2+,150g/L H2SO4,500 A/m2,35℃)對其進行了研究,得到以下結果:(1)采用冰冷卻、水冷卻以及空冷卻三種不同的冷卻方式對Al/Pb-0.2%Ag以及Al/Pb-0.75%Ag合金進行冷卻,結果表明,冰水冷卻下的Al/Pb-0.25%Ag表現(xiàn)出了最大的硬度(31.432 Hv)同時最低的斷后延伸率(38.67%),通過電化學測試表明該冷卻方式下的Al/Pb-0.2%Ag陽極呈現(xiàn)出了最差的耐腐蝕性,空冷卻方式下的合金與之相反,水冷卻方式下的Al/Pb-0.2%Ag陽極的性能處于兩者之間。與水冷卻下的Al/Pb-0.2%Ag合金相比,相同冷卻方式的Al/Pb-0.75%Ag合金表現(xiàn)出了較好的機械性能以及電化學性能。(2)柵欄型鋁基陽極的性能隨著鋁離子濃度的改變變化不大,鋁離子對電積液參數(shù)以及陰極沉積鋅影響較大。隨著鋁離子濃度的升高,陽極的表觀交換電流密度主要呈現(xiàn)出略微的較小,陽極表面氧化膜的α-PbO2(211)峰值主要呈現(xiàn)出略微較小的趨勢,陽極表面都呈現(xiàn)出疏松的微觀結果,且在高鋁離子濃度下氧化膜的孔洞較多;電積液的密度以及黏度呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢,電導率呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢;電流效率呈現(xiàn)出降低的趨勢。與Al/Pb-0.2%Ag合金相比,Al/Pb-0.75%Ag表現(xiàn)出來的電化學性能要好一些,電流效率比前者要低一點。(3)基于Comsol Multiphysics分別對柵欄型鋁基陽極以及壓扁條狀鋁基陽極進行建模模擬鋅電積過程中電解液鋅離子濃度、電流密度、陽極電力線的分布以及陰極沉積鋅的情況。結果表明,電積液中鋅離子的濃度可以維持在一個較穩(wěn)定的范圍內;改變陽極板的形狀,對電極的邊緣效應以及電流密度分布有較大的影響,壓扁條狀陽極的邊緣效應要小一些,電流密度分布也更均勻一些;模擬的陰極鋅沉積厚度分布于實驗測得的數(shù)據(jù)具有較高的擬合度。
【圖文】：

圖２－１陽極實驗試樣示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｔｅｓｔ邋ａ打ｏｄｅ邋ｓａｍｐｌｅ逡逑

昆明理王大學碩±學位論文逡逑狀和棒狀陽極進行建模，溶液成份和實驗中一致。實驗裝置如圖２－２所示，，電化逡逑學工作站示意圖如２－３所示。模型的網(wǎng)格劃分圖分別如圖２－４所示，不同模型的逡逑陽極形狀不同，其它參數(shù)一致。逡逑枝轅，芽；．．樂．家．逡逑sD渡邐Ｉ逡逑Ｉ邐＾邐＇＇邋施巧邋ＭＳ－邐Ｉ邐Ｉ逡逑雌ｉ＇４ｉ．ｋ邋．．邐的逡逑＾邋寺邋３邋膨邋］ｍｍｍＭＭ邐ｊ逡逑、
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF813

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本文編號：2687416