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《昆明理工大学》 2009年
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Pb-Al复合电极材料制备技术及性能的研究

黄子良  
【摘要】:铅及铅合金被湿法冶金工业用来做电积铜、电积锌的不溶性阳极材料和作为铅蓄电池中的板栅材料,但其存在着机械强度低、抗蠕变性差、内阻大、质量大等缺陷。本文在Al与Pb之间引入第三组元金属,解决了Al、Pb的相容性问题,采用热浸渡和浇铸相结合的制备方法,制备出新型的铝-铅层状复合电极材料。利用扫描电子显微镜、万能材料测试机、电化学工作站等分析测试手段,对铝-铅复合材料的性能与界面进行分析,研究中间过渡层对铝-铅复合材料界面、性能的影响,结合力学性能和电化学性能测试,探索其作为电极材料应用的可行性和优势。 参阅相关文献,制定铝-铅复合材料的制备工艺,通过实验确定具体的工艺参数,并制备出三种不同界面结合方式的铝-铅复合材料。深入研究铝-铅复合材料的界面微观结构和物理性能,并应用人工神经网络技术建立起了铝-铅复合材料界面强度与第三组元过渡金属配比、热浸渡温度、热浸渡时间之间的关系,对界面结合力进行分析以得出最佳工艺方案。 研究结果表明,铝-铅层状复合电极材料与传统铅电极相对比,具有较强耐电化学腐蚀能力,内阻低,能耗低,抗弯性能好。当引入Sn或Bi作为第三组元金属,可在铝-铅界面可形成冶金式结合,使力学性能和电化学性能得到提高。通过人工神经网络技术建立起铝-铅复合材料界面与影响因素之间的关系模型,从而得出当第三组元金属为Sn,热浸渡温度为328℃,热浸渡时间为2min时,可制备出界面结合相对较好的铝-铅层状复合材料,此时的界面剪切力强度可达7.7304。纵观全文,本文的研究在综述前人工作的基础上,研究了非混溶体系的制备工艺和界面结构,并为新型能源材料的研发提供了新的思路与参考。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB331

【参考文献】
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