多孔鉛制備方法的選擇及實驗研究.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可以填充更多的活性物質，增加了電池的容量。另外，將多孔鉛用于制作成鋅電解的陽極材料時，較大比表面積可以降低電流密度，進而降低陽極的析氧過電位。因此研究多孔鉛的制備工藝及其性能具有實際意義。
　　本文對三種制備多孔鉛的方法（熔體發(fā)泡、粉末冶金、滲流鑄造）進行了探索，重點對滲流鑄造法進行了研究。對制備出的不同特征參數(shù)（孔徑和相對密度）的多孔鉛進行了靜態(tài)壓縮性能和電學性能的測

2、試及分析。得到的主要試驗結果如下:
　　1、滲流鑄造法中NC型造孔劑制備的預制塊的破碎率隨壓力的增加而增加，當破碎率取10％時，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。預制塊燒結處理的正交實驗結果顯示:影響孔隙率大小的因素的主次關系依次是NC型造孔劑粒徑、壓制壓力、燒結時間、燒結溫度。
　　2、滲流鑄造法中選用KS型造孔劑制備多孔鉛時，

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

4、當孔徑為1.25mm、1.85mm和2.85mm時，C2值分別為0.8927、0.8242、0.9627，n分別為1.4521、1.3665、1.5014，進而得到了不同孔徑時的立方體多孔結構模型擬合方程。在相對密度相同時孔徑的大小對多孔鉛的壓縮性能影響很小。
　　4、多孔鉛電導率測試表明;隨著相對密度的增大，多孔鉛電導率增大;根據(jù)滲透理論模型進行擬合，得出多孔鉛的電導率隨其相對密度的變化規(guī)律符合指數(shù)關系，當孔徑為1.25mm、1