[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611088113.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106591624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣良興;于梟影;賴延清;劉芳洋;呂曉軍;楊凡;楊建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C11/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C11/00;C22F1/12;C25C7/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，是將鉛合金壓延陽(yáng)極表面加熱至200?310℃后直接水冷；表面加熱選擇鹽浴爐、油浴爐、高頻加熱、中頻加熱或保護(hù)氣氛爐加熱。本發(fā)明通過(guò)壓延——表面熱處理的制備工藝，可以得到一種具有較好的力學(xué)性能、電化學(xué)性能和耐腐蝕性能的鉛合金陽(yáng)極，較現(xiàn)有技術(shù)制備的壓延陽(yáng)極力學(xué)性能提高了12％?25％、電化學(xué)性能提高了5％?15％，耐腐蝕性能提高了9％?20％。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作方便，制得的陽(yáng)極在保持壓延陽(yáng)極較好的力學(xué)性能的同時(shí)，電化學(xué)性能和耐腐蝕性能得到進(jìn)一步改進(jìn)，應(yīng)用于有色金屬冶煉的電積工序中，能有效降低電解過(guò)程的槽電壓，延長(zhǎng)陽(yáng)極使用壽命，減少對(duì)陰極產(chǎn)品的污染，適用于工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法；特別是一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極電催化活性、機(jī)械性能和耐腐蝕性能的表面熱處理方法，屬于有色金屬濕法冶金技術(shù)與熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在有色金屬濕法冶金工藝中，電沉積過(guò)程是一個(gè)重要的工序。在電沉積工序高硫酸濃度、高電流密度的環(huán)境中，鉛合金陽(yáng)極由于可以在表面形成一層具有良好導(dǎo)電性的氧化物保護(hù)膜，被廣泛應(yīng)用于濕法冶金電沉積工業(yè)。然而，鉛合金陽(yáng)極存在一系列的缺點(diǎn)：1)析氧過(guò)電位高，無(wú)用能耗大。以金屬Zn電積工序?yàn)槔\電積工序的能耗約為3000kWh/t-Zn，使用鉛銀合金陽(yáng)極時(shí)，無(wú)用電耗近1000kWh/t-Zn，約占電積過(guò)程能耗的30％；2)陽(yáng)極腐蝕速率快，容易污染陰極產(chǎn)物；3)鉛基合金陽(yáng)極強(qiáng)度低、易彎曲蠕變，使用壽命短。

為了克服鉛基陽(yáng)極存在的不足，國(guó)內(nèi)外對(duì)鉛基合金陽(yáng)極的制備工藝進(jìn)行了改進(jìn)，廣泛采用壓延的方法制備陽(yáng)極。由于壓延過(guò)程可以破壞鑄態(tài)鉛合金的組織結(jié)構(gòu)，獲得細(xì)小均勻的晶粒，減小二次相的偏聚程度，同時(shí)減少裂縫孔洞等缺陷，在鋅電沉積工業(yè)中，壓延陽(yáng)極正逐漸取代澆鑄陽(yáng)極。但是現(xiàn)有的壓延陽(yáng)極存在一定的不足：1)由于陽(yáng)極材料表面在軋制方向上形成取向一致、形狀細(xì)長(zhǎng)、晶界數(shù)量少的晶體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致陽(yáng)極材料表面缺少腐蝕中心，難以快速形成結(jié)合力優(yōu)良的PbO₂氧化產(chǎn)物保護(hù)層。2)壓延變形量大，會(huì)引入大量位錯(cuò)，成為腐蝕位點(diǎn)，容易導(dǎo)致腐蝕速率增大，污染陰極產(chǎn)物。3)壓延前的毛坯板的金相結(jié)構(gòu)的隨意性較大，未進(jìn)行很好的調(diào)控，使壓延后得到的陽(yáng)極板合金金相不理想，有可能還會(huì)導(dǎo)致Pb基合金機(jī)械性能惡化。因此，鉛合金陽(yáng)極還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

熱處理可以改變合金的微觀組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響合金的性能。由于電化學(xué)性能主要取決于和表面氧化膜的形成與變化，而力學(xué)性能主要取決于合金基體的微觀結(jié)構(gòu)，由此本發(fā)明提出，對(duì)冷壓延合金進(jìn)行表面熱處理，從而得到一種合金表面和基體內(nèi)部具有不同微觀結(jié)構(gòu)的合金，從而既具有壓延合金良好的力學(xué)性能，又在電化學(xué)性能和耐腐蝕性能方面有所改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于為了克服上述現(xiàn)有壓延陽(yáng)極技術(shù)存在的缺點(diǎn)而提供一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法；本方法可以有效提高鉛合金壓延陽(yáng)極的電催化活性、機(jī)械性能和耐腐蝕性能。

本發(fā)明一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，是將鉛合金壓延陽(yáng)極表面加熱至200-310℃后直接水冷。

本發(fā)明一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，鉛合金壓延陽(yáng)極表面加熱深度為50-500μm。

本發(fā)明一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，表面加熱選擇鹽浴爐、油浴爐、高頻加熱、中頻加熱或保護(hù)氣氛爐加熱。

本發(fā)明一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，采用鹽浴爐或油浴爐加熱時(shí)，將鉛合金壓延陽(yáng)極置于溫度為200-310℃的鹽浴或油浴中，保溫60-150s。

本發(fā)明一種提高鉛合金壓延陽(yáng)極綜合性能的方法，采用高頻加熱或中頻加熱加熱時(shí)，將鉛合金壓延陽(yáng)極置于高頻加熱線圈或中頻加熱線圈中加熱至陽(yáng)極表面溫度達(dá)到200-310℃后，均溫3-8s。