一種鉛柵板合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鉛柵板合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、貯存性能好、造價較低，目前應(yīng)用最為廣泛。而板柵是鉛蓄電池的關(guān)鍵元件，直接決定電池的性能。鉛銻合金曾經(jīng)是制造柵板的基本材料，但是受其耐腐性、強(qiáng)度及壽命的影響，面臨淘汰。為了進(jìn)一步改善鉛銻合金的性能，可以在合金中添加元素，如何添加元素已經(jīng)成為目前的研究發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種鉛柵板合金及其制備方法，以改善鉛銻合金的性能。
[0004]本發(fā)明提供的鉛柵板合金由鉛、銻、錫、鐿組成，按重量百分比計，所述鉛柵板合金中，含銻I.5?2 %，錫0.08?0.12 %，鐿0.0I %?0.04 %，其余為鉛。
[0005]本發(fā)明還提供一種制備上述鉛柵板合金的方法，包括以下步驟:
[0006]I)將鉛、銻分別在通氮?dú)獾臈l件下熔化，然后將鉛熔液與銻熔液混合攪拌，制得鉛銻合金熔液；
[0007]2)將錫、鐿分別在通氮?dú)獾臈l件下熔化，然后將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中，并升溫至800?900°C，攪拌均勻后冷卻，得到所述鉛柵板合金。
[0008]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鉛的熔化溫度為330?400°C、銻的熔化溫度為630?700。。。
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述錫的熔化溫度為250?350°C，所述鐿的熔化溫度為850 ?950°C。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熔化、攪拌步驟均在真空電爐中進(jìn)行，并保持通入氮?dú)狻?br>[0011]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟I)中混合攪拌的時間為5?10分鐘;和/或
[0012]所述步驟2)中混合攪拌的時間為5?10分鐘。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鉛、銻、錫、鐿純度均為299.98%。
[0014]從上面的所述可以看出，本發(fā)明提供的鉛柵板合金及其制備方法，通過在鉛銻合金中添加一定比例的錫與稀土元素鐿，制備出結(jié)晶更細(xì)致、強(qiáng)度更高、耐腐蝕性能強(qiáng)的鉛柵板合金。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例1
[0017]將98.39千克的鉛和1.5千克的銻分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空電爐中進(jìn)行熔化，所述鉛的熔化溫度為330?350°C，銻的熔化溫度為630?640°C。
[0018]將鉛熔液與銻熔液混合攪拌5分鐘，制得鉛銻合金熔液。
[0019]將0.09千克的錫和0.02千克的鐿分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空爐中進(jìn)行熔化，所述錫的熔化溫度為250?300°C，所述鐿的熔化溫度為850?900°C。
[0020]將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中進(jìn)行混合，并升溫至850°C，攪拌10分鐘后冷卻，從而得到所述鉛柵板合金。該鉛柵板合金的質(zhì)量百分比為Pb:98.39%，Sb:1.5% ,Sn:0.09%，Yb:0.02%。
[0021]實(shí)施例2
[0022]將98.21千克的鉛和1.7千克的銻分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空電爐中進(jìn)行熔化，所述鉛的熔化溫度為350?390°C，銻的熔化溫度為635?645°C。
[0023]將鉛熔液與銻熔液混合攪拌8分鐘，制得鉛銻合金熔液。
[0024]然后將0.08千克的錫和0.01千克的鐿分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空爐中進(jìn)行熔化，所述錫的熔化溫度為280?330°C，所述鐿的熔化溫度為880?910°C。
[0025]將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中進(jìn)行混合，并升溫至880°C，攪拌9分鐘后冷卻，從而得到所述鉛柵板合金。該鉛柵板合金的質(zhì)量百分比為Pb:98.21%，Sb:1.7% ,Sn:0.08% ,Yb:0.01%o
[0026]實(shí)施例3
[0027]將98.25千克的鉛和1.6千克的銻分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空電爐中進(jìn)行熔化，所述鉛的熔化溫度為365?380°C，銻的熔化溫度為650?680°C。
[0028]將鉛熔液與銻熔液混合攪拌7分鐘，制得鉛銻合金熔液。
[0029]將0.12千克的錫和0.03千克的鐿分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空爐中進(jìn)行熔化，所述錫的熔化溫度為270?310°C，所述鐿的熔化溫度為870?900°C。
[0030]將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中進(jìn)行混合，并升溫至890°C，攪拌6分鐘后冷卻，從而得到所述鉛柵板合金。該鉛柵板合金的質(zhì)量百分比為Pb: 98.25 %，Sb:1.6% ,Sn:0.12% ,Yb:0.03%o
[0031 ] 實(shí)施例4
[0032]將98.36千克的鉛和1.5%的銻分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空電爐中進(jìn)行熔化，所述鉛的熔化溫度為345?365°C，銻的熔化溫度為655?675°C。
[0033]將鉛熔液與銻熔液混合攪拌7分鐘，制得鉛銻合金熔液。
[0034]將0.1千克的錫和0.04千克的鐿分別加入到通氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空爐中進(jìn)行熔化，所述錫的熔化溫度為275?340°C，所述鐿的熔化溫度為880?905°C。
[0035]將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中進(jìn)行混合，并升溫至830°C，攪拌8分鐘后冷卻，從而得到所述鉛柵板合金。該鉛柵板合金的質(zhì)量百分比為Pb:98.36%，Sb:1.5% ,Sn:0.1% ,Yb:0.04%o
[0036]1、鉛合金傳統(tǒng)方法是將鉛錠一次性全部熔化，然后將其它元素以中間合金或者純金屬形式加入鉛熔液中進(jìn)行合金化，熔化時間長，氧化和燒損嚴(yán)重。而本發(fā)明金屬熔化采用氣體保護(hù)，其它合金元素以熔化形式加入，熔化時間短，氧化和燒損少，成品率可以高達(dá)99%以上。
[0037]2、鉛銻合金具有良好的澆鑄性能、機(jī)械性能和耐腐蝕性能，低的熱膨脹系數(shù)、晶粒細(xì)化。一般分高銻合金(含銻為4?12%)和低銻合金(0.75?3%)，高銻合金存在負(fù)極銻中毒現(xiàn)象，而低銻合金雖然負(fù)極銻中毒現(xiàn)象明顯降低，但性能有所下降。而本發(fā)明提供的鉛柵板合金雖然含銻減少，但通過加入稀土元素鐿后，在具有高銻合金的優(yōu)異性能的同時，又能夠降低負(fù)極銻中毒現(xiàn)象；而且錫的加入，使得合金晶粒得到進(jìn)一步細(xì)化，合金內(nèi)部結(jié)晶細(xì)致，硬度和強(qiáng)度高，不僅如此，本發(fā)明的合金耐腐蝕性能得到顯著得到，比普通鉛銻合金使用壽命至少延長一倍左右。
[0038]3、本合金添加元素總量不大于2.16%，添加量比較少，所加元素比同類合金添加量少，性能卻更加優(yōu)異，能夠有效節(jié)省生產(chǎn)成本。
[0039]4、本發(fā)明合金采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，制備過程密閉，工藝簡單，生產(chǎn)沒有揚(yáng)塵之類的，生產(chǎn)環(huán)境好。
[0040 ] 5、本發(fā)明提供的制備方法完全適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的要求。
[0041]由此可見，本發(fā)明提供的鉛柵板合金及其制備方法，通過在鉛銻合金中添加一定比例的錫與稀土元素鐿，制備出結(jié)晶更細(xì)致、強(qiáng)度更高、耐腐蝕性能強(qiáng)的鉛柵板合金。
[0042]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子;在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鉛柵板合金，其特征在于，由鉛、銻、錫、鐿組成，按重量百分比計，所述鉛柵板合金中，含銻1.5?2%，錫0.08?0.12%，鐿0.01%?0.04%，其余為鉛。2.—種制備權(quán)利要求1所述的鉛柵板合金的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將鉛、銻分別在通氮?dú)獾臈l件下熔化，然后將鉛熔液與銻熔液混合攪拌，制得鉛銻合金熔液； 2)將錫、鐿分別在通氮?dú)獾臈l件下熔化，然后將錫熔液、鐿熔液同時加入到所述鉛銻合金熔液中，并升溫至800?900°C，攪拌均勻后冷卻，得到所述鉛柵板合金。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛柵板合金的制備方法，其特征在于，所述鉛的熔化溫度為330?400°C、銻的熔化溫度為630?700°C。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛柵板合金的制備方法，其特征在于，所述錫的熔化溫度為250?350°C，所述鐿的熔化溫度為850?950°C。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛柵板合金的制備方法，其特征在于，所述熔化、攪拌步驟均在真空電爐中進(jìn)行，并保持通入氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛柵板合金的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中混合攪拌的時間為5?10分鐘;和/或 所述步驟2)中混合攪拌的時間為5?10分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛柵板合金的制備方法，其特征在于，所述鉛、銻、錫、鐿純度均為 2 99.98%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛柵板合金及其制備方法，由鉛、銻、錫、鐿組成，按重量百分比計，所述鉛柵板合金中，含銻1.5～2％，錫0.08～0.12％，鐿0.01％～0.04％，其余為鉛。本發(fā)明提供的鉛柵板合金及其制備方法，通過在鉛銻合金中添加一定比例的錫與稀土元素鐿，制備出結(jié)晶更細(xì)致、強(qiáng)度更高、耐腐蝕性能強(qiáng)的鉛柵板合金。
【IPC分類】C22C11/10, H01M4/73, C22C1/02, H01M4/68
【公開號】CN105506368
【申請?zhí)枴緾N201510938437
【發(fā)明人】粟明輝, 楊躍新, 謝兆鳳, 譚霖, 覃小龍
【申請人】郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月15日