多孔鉛制備方法的選擇及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多孔鉛因具有較大的孔隙率和比表面積，在用作鉛蓄電池的板柵材料時(shí)可以填充更多的活性物質(zhì)，增加了電池的容量。另外，將多孔鉛用于制作成鋅電解的陽(yáng)極材料時(shí)，較大比表面積可以降低電流密度，進(jìn)而降低陽(yáng)極的析氧過(guò)電位。因此研究多孔鉛的制備工藝及其性能具有實(shí)際意義。
　　本文對(duì)三種制備多孔鉛的方法（熔體發(fā)泡、粉末冶金、滲流鑄造）進(jìn)行了探索，重點(diǎn)對(duì)滲流鑄造法進(jìn)行了研究。對(duì)制備出的不同特征參數(shù)（孔徑和相對(duì)密度）的多孔鉛進(jìn)行了靜態(tài)壓縮性能和電學(xué)性能的測(cè)

2、試及分析。得到的主要試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1、滲流鑄造法中NC型造孔劑制備的預(yù)制塊的破碎率隨壓力的增加而增加，當(dāng)破碎率取10％時(shí)，粒度為1.18-11.7mm、1.7-2.36mm、2.36-3.35mm的NC型造孔劑制模壓力分別為12.5、8.5、5MPa。預(yù)制塊燒結(jié)處理的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:影響孔隙率大小的因素的主次關(guān)系依次是NC型造孔劑粒徑、壓制壓力、燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)溫度。
　　2、滲流鑄造法中選用KS型造孔劑制備多孔鉛時(shí)，

3、根據(jù)傳熱學(xué)原理計(jì)算出造孔劑的預(yù)熱溫度和鉛液澆注溫度的關(guān)系式;根據(jù)毛細(xì)原理計(jì)算出外加壓力和熔體溫度的關(guān)系式。根據(jù)上述公式并以滲流長(zhǎng)度為衡量指標(biāo)試驗(yàn)得到的較適宜的工藝參數(shù)為:鉛液溫度420℃，造孔劑預(yù)熱溫度280℃，外加壓力0.06～0.08MPa。通過(guò)選用不同粒徑的造孔劑制備出孔隙率達(dá)58％-67％的多孔鉛。
　　3、多孔鉛的靜態(tài)壓縮測(cè)試表明:隨著相對(duì)密度的增加多孔鉛的壓縮強(qiáng)度和彈性模量逐漸增大;利用立方體多孔結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行擬合得出:

4、當(dāng)孔徑為1.25mm、1.85mm和2.85mm時(shí)，C2值分別為0.8927、0.8242、0.9627，n分別為1.4521、1.3665、1.5014，進(jìn)而得到了不同孔徑時(shí)的立方體多孔結(jié)構(gòu)模型擬合方程。在相對(duì)密度相同時(shí)孔徑的大小對(duì)多孔鉛的壓縮性能影響很小。
　　4、多孔鉛電導(dǎo)率測(cè)試表明;隨著相對(duì)密度的增大，多孔鉛電導(dǎo)率增大;根據(jù)滲透理論模型進(jìn)行擬合，得出多孔鉛的電導(dǎo)率隨其相對(duì)密度的變化規(guī)律符合指數(shù)關(guān)系，當(dāng)孔徑為1.25mm、1