不同纯铅对铅钙锡铝板栅合金性能的影响

不 同纯 铅所 铸 造 的合 金在 在性 能 上 有 较 大 的差 异 ，
并且采用电解法冶炼的矿铅所铸造 的合金具有较好 的机 械性能 和 电化学性 能 。
洗后用醋酸和双氧水（ 体积 比 １ ： １ ） 组成的溶液进行
化学抛 光 ， 然 后用 柠檬 酸和钼 酸 铵组 成 的溶 液 （ 柠檬 酸１ ５ ｇ ， 钼酸 铵 ９ ｇ ， 蒸馏 水 ９ ０ ｇ ） 进行 刻 蚀 ， 最 后用
的研 究报 道却 很少 。本 文对采 用 不 同原 料 和不 同冶 炼 方法 生 产 的 四种 纯 铅 所铸 造 的 Ｐ ｂ—Ｃ ａ—Ｓ ｎ—Ａ ｌ 合 金 的金 相 结 构 以及 电化 学 性 能 进 行 了 分 析 ， 发 现
利用 自制模 具把 不 同成分 的合金 样 品 浇铸 成 圆
合金 采用 纯 铅 、 纯钙 、 纯锡 、 纯 铝 按 照 一 定 比例 配 置在坩 埚 电阻炉 中熔炼 而 成 ， 除 了纯 铅 不 同外 ， 其 他 原料及 条件 相 同。合 金 成 分 如 表 １所 示 （ 纯 铅 品 种： Ｉ为 火法 精 炼 矿 生铅 ； Ⅱ为 火法 精 炼 再 生 铅 ； Ⅲ 为 电解 精炼 再生铅 ； Ｉ Ｖ为 电解 精炼 矿生 铅 。 ） 。
无 水 乙醇 泡洗 ， 并 用 电吹 风 吹干 ， 在 Ｎ ｉ ｋ ｏ ｎ Ｌ Ｖ—
１ 实
验
１ ． １ 电极 的制备
作者简介 ： 徐军 （ １ ９ ７ ３一） ， 男， 工 程师 ， 主要 从事有 色金属 冶炼工艺 、 新产品开发研究工作。
Ｕ Ｅ Ｐ Ｔ偏光 显微镜 下观 察其 金相组 织结 构 。
％
Ｐ ｈ
氧化物 薄膜 包 围在 熔 融 体 的外 层 ， 起 到保 护 膜 的作
用， 提高合 金 的流动性 ， 防止 Ｃ ａ的损失 。
１
２ ３
４
１
Ⅱ Ⅲ
１ Ｖ
０ ． ７ ０
０ ． ７ ０ ０ ． ７ ０
０ ． ７ ０
１ ． ５ ０
１ ． ５ ０ １ ． ５ ０
（ Ⅱ） 氧化物的生成量最少 ， 电化学性能最优 。
关键 词 ： Ｐ ｈ —Ｃ ａ合 金 ； 电解 精 炼 矿 生铅 ； 再 生铅 ； 铅 酸 蓄 电池 中图分类号 ： Ｔ Ｇ １ ３ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ５ ５ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ３ ４— ０ ５
３ ４
百度文库
湖 南有 色金 属
ＨＵＮＡ Ｎ ＮＯＮ Ｆ ＥＲＲ ＯＵＳ ＭＥ ＴＡ Ｌ Ｓ
第２ ９卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 ８月
・
材
料 ・
不 同纯 铅 对铅 钙 锡 铝 板 栅 合 金性 能 的影 响
徐 军
（ 株洲 冶炼集 团股份有限公司 ， 湖 南 株洲 摘 ４ １ ２ ０ ０ ４ ）
表１ 合金 电极 成分
电极 编 号 纯 铅 品 种 ｃ ａ ｓ ｎ Ａ ｌ
入 可有 效提 高 Ｐ ｂ—ｃ ａ 合 金 的机 械 性 能 和 电化 学 性
能， 尤其 能减 少 Ｐ ｂ Ｏ钝 化膜 的厚 度 ， 提 高钝化 层 的导 电性能 ， Ａ ｌ 的加入 主要 利用 Ａ ｌ 在熔融 状 态 时形成 的
Ｐ ｂ—ｃ ａ合 金具 有 较高 的 析氢 过 电位 ， 可显 著 改 善 电池 的免 维 护性 能 ， 但 该合 金 强 度 差 、 铸 造 困难 、 尤其 是 阳极 氧化过 程 中生长 的 高阻抗 钝 化 膜极 大 地
影 响 电池 的深 充 放 电循 环 能 力 。研 究 发 现 Ｓ ｎ的加
１ ． ２ ． ２ 电化 学试 验
试验之 前分 别 用 ８ ０ ０ 、 １ ２ ０ ０ 、 ２ ４ ０ ０ 金 相 砂 纸 把
第 ４期
徐 军 ： 不 同纯铅 对铅钙 锡铝 板栅 合金 性 能的影 响
３ ５
电极工 作 面打 磨 至光 亮 ， 并 用 重 蒸 馏 水 清 洗 后 垂 直 液 面置 于三 电极 体 系的 电解池 中 ， 在 一１ ． ２ Ｖ 电位下
要： 利用线性 电位扫描 （ Ｌ Ｓ Ｖ ） 、 交流 阻抗 （ Ｅ Ｉ Ｓ ） 、 循环伏安 （ Ｃ Ｖ ） 和金相组 织分析 （ Ｍ Ｓ Ａ） 等研 究
方法对 四种不 同纯铅铸造 的铅钙板栅合金 的性能进行 了研究 。研究 表明采用 不 同原料 、 不 同方法 冶炼 的纯铅铸造 的铅钙合金在性能上存在较大的差异 ， 特别是用 电解精炼 矿生铅铸 造的铅钙 合金 具有最高 的析氢 、 析 氧过 电位 ， 能有效地抑制氢气 、 氧气 的析 出， 其 表面腐蚀产物 Ｐ ｂ Ｏ 和钝化膜 Ｐ ｂ
１ ． ５ ０
０ ． ０ ２
０ ． ０ ２ ０ ． ０ ２
０ ． ０ ２
余量
余 量 余 量
余 量
目前 ， 蓄 电池厂 家普遍 使 用 Ｐ ｂ—ｃ ａ —ｓ ｎ—Ａ ｌ 合
金作 为铅 酸 蓄 电池 的正 极 板 栅 材料 ， 为 了提 高 正
极板 栅合金 的机 械 性 能 和 电化 学性 能 ， 通 常 采用 添 加ｃ ｕ 、 Ａ ｇ 、 Ｒ ｅ等 合 金元 素 ， 优化 Ｐ ｂ—ｃ ａ—ｓ ｎ—Ａ ｌ 合 金成分 的 方 法 ， 达 到 改 善 和提 高 铅 酸 蓄 电池 性 能 的 目的 ， 但 关 于 板 栅 合 金 的基 体 铅 对 合 金 性 能 影 响
柱形 合金棒 电极 ， 电极 直径 为 ８ ． ０ ｍｍ， 长度为 １ ６ ． ０ ｍｍ。然后将 圆柱 形合 金棒 与 铜 导线 焊 接起 来 ， 并 用 环 氧树脂 密封 ， 制成 工作 电极 。
１ ． ２ 试 验方 法及试 验仪 器
１ ． ２ ． １ 金 相 试 验
分别 用 ８ ０ ０ 、 １ ２ ０ ０ 、 ２ ４ ０ ０ 的金 相砂 纸 对 棒 状 合 金 观察 面进行 打磨 ， 直 至表 面光 亮 无划 痕 ， 二 次 水 冲