硒對(duì)密封鉛酸蓄電池鉛合金的結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、本文綜述了鉛酸蓄電池正極板柵材料和負(fù)極匯流排合金的腐蝕機(jī)理，硒對(duì)正極板柵和負(fù)極匯流排合金性能的影響，以及硒的物理、化學(xué)性質(zhì)，從而選擇含硒的鉛合金材料進(jìn)行研究。采用循環(huán)伏安法、線性電位掃描法、開路電位法、交流伏安法以及交流阻抗法研究了鉛硒合金電極在硫酸溶液中的電化學(xué)行為，包括硒對(duì)鉛合金電極上PbO生長(zhǎng)的影響、PbO2生長(zhǎng)的影響、以及對(duì)鉛合金電極上析氫反應(yīng)、析氧反應(yīng)的影響。結(jié)合X射線衍射技術(shù)、偏光顯微技術(shù)、掃描電鏡技術(shù)等現(xiàn)代物理分析方法研究

2、分析了鉛錫硒合金的顯微結(jié)構(gòu)，以及硒對(duì)正極板柵和負(fù)極匯流排合金腐蝕產(chǎn)物形貌的影響。
　　 鉛和鉛硒二元合金在0.9 V下恒電位氧化1 h后的線性電位掃描試驗(yàn)說明，添加硒抑制了陽極Pb（Ⅱ）膜的生長(zhǎng)。交流阻抗試驗(yàn)和交流伏安試驗(yàn)結(jié)果則表明，添加硒后，電極在0.9 V下極化所生成的氧化膜電化學(xué)反應(yīng)阻抗比純鉛的低。鉛硒二元合金析氫和析氧線性電位掃描實(shí)驗(yàn)和交流阻抗實(shí)驗(yàn)說明，加入硒后鉛合金上的析氫過電位和析氧過電位變大，析氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)電阻

3、變大，氫氣和氧氣的析出量減少，這有利于提高鉛酸蓄電池的免維護(hù)性能。鉛和鉛硒二元合金的循環(huán)伏安試驗(yàn)表明，合金電極的陰極還原電量密度隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增加，且鉛硒電極的陰極還原電量的增長(zhǎng)速率均小于純鉛電極的的還原電量的增長(zhǎng)速率。正極板柵合金的恒電流腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，添加硒后鉛合金呈現(xiàn)的是細(xì)化的晶粒結(jié)構(gòu)，其晶界分布比較均勻，晶粒間的晶間夾層較薄，晶界腐蝕得較淺，但腐蝕面較廣；而沒有添加硒的鉛合金具有粗大的晶粒，晶粒間的晶間夾層較厚，其腐蝕主

4、要是發(fā)生在晶界，并沿晶界往深度腐蝕，表現(xiàn)為嚴(yán)重的晶間腐蝕。因此添加適量的硒能改變鉛合金的結(jié)構(gòu)并在一定程度上減輕鉛合金的晶間腐蝕，減緩其腐蝕速率。
　　 由鉛錫合金和不同硒含量的鉛錫硒合金的XRD分析結(jié)果可得出，鉛錫硒合金的晶胞參數(shù)較鉛錫合金的晶胞參數(shù)小，硒的摻入改變了鉛硒合金的結(jié)構(gòu)，細(xì)化了合金的晶粒。對(duì)鉛錫和鉛錫硒三元合金進(jìn)行金相觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)添加硒后的合金具有細(xì)化的、較均勻和較規(guī)則的晶粒，這有利于防止合金的再結(jié)晶，加強(qiáng)合金的機(jī)械

5、性能。
　　 鉛錫和鉛錫硒合金作為負(fù)極匯流排合金的高溫腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硒有利于形成較細(xì)小的腐蝕產(chǎn)物和較致密的腐蝕層，從而可以有效抑制鉛合金內(nèi)部金屬的進(jìn)一步被腐蝕，提高密封鉛酸蓄電池負(fù)極匯流排合金的耐腐蝕能力。用鉛錫和鉛錫硒合金作為負(fù)極匯流排組裝了測(cè)試電池進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行解剖分析，結(jié)果表明，負(fù)極匯流排的腐蝕產(chǎn)物主要是PbSO4，還有極其少量的PbO；添加硒后合金的晶粒和腐蝕產(chǎn)物顆粒明顯變小，腐蝕層也比較致密，負(fù)極匯流排的耐腐蝕