铈对铅酸蓄电池低锑合金结构与性能的影响

摘要

本文简要介绍了铅酸蓄电池、正极板栅和低锑合金添加剂的发展现状、进展以及存在的主要问题。通过金相照片扫描、SEM和XPS分析，研究了铈添加剂对低锑合金的结构的影响。通过测试合金的微观硬度，研究了铈添加剂对低锑合金的机械性能的影响；采用循环伏安法、线性电位扫描、交流伏安法和计时电位分析法等电化学方法，研究了铈添加剂对低锑合金的电化学性能的影响；研究了铈添加剂对低锑合金耐腐蚀性能的作用；通过阴极极化曲线，研究了添加铈对低锑合金析氢性能的影响。结果表明： 1．少量铈添加到低锑合金中，使晶粒细化、均匀，薄化晶界，从而减少合金中β-锑固溶体的比例；当低锑合金中铈含量为0.049％时，合金仍为固溶体结构，但生成了少量富铈新相；当低锑合金中铈含量为0.089％时，合金的晶型从固溶体转变为金属间化合物，合金中无β-锑固溶体存在，锑均匀分布于合 金中，合金中同样生成了较多的富铈相；当低锑合金中铈含量为0.42％时，合金的晶型为金属间化合物，合金中存在大量的富铈相，且富铈相中铈含量高大40.21％，此可视为金属间化合物(Pb,Ce,)。 2．铈可以提高低锑合金的硬度，改善合金的机械性能。随着合金中铈含量的增大，低锑合金的硬度增大。 3．铈能抑制低锑合金阳极腐蚀膜中导电性能差的非化学计量氧化铅的形成，可降低PbSO<,4>·PbO和PbO的还原电位，抑制阳极氧化过程中PbSO<,4>·PbO和PbO膜的生长，降低阳极腐蚀膜中的高阻抗的Pb(Ⅱ)的含量，提高了阳极腐蚀膜的导电率；铈还能抑制低锑合金阳极腐蚀膜中PbO<,2>的还原，也使得PbSO<,4>更 容易氧化为高导电率的PbO<,2>，提高阳极腐蚀膜的导电率。阳极腐蚀膜导电率的提高降低了阳极腐蚀膜的钝化作用，提高合金阳极反应的可逆性。且随着铈含量的增大，低锑合金阳极腐蚀膜的钝化作用越小，低锑合金阳极反应的可逆性越高。 4．铈可以提高低锑合金的耐腐蚀能力，能抑制低锑合金的晶间腐蚀，降低合金腐蚀的危害性；当铈含量为0.089％时，合金有较高的耐腐蚀能力，但含铈0.42％的低锑合金中的铈富集会加速合金的腐蚀。 5．铈可提高低锑合金的析氢过电位，减少失水量；当铈含量为0.089％时，合金的析氢电流大大降低。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章文献综述

第二章实验原理和方法

第三章实验结果与讨论

第四章结论

参考文献

致谢

附录：硕士期间发表的主要论文