專利名稱：：板柵合金及其制造方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種板柵合金及其制造方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前鉛酸蓄電池的總產(chǎn)值為全部化學(xué)電源總產(chǎn)值的一半，鉛酸蓄電池因其大電流放電性能在電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車、風(fēng)力發(fā)電、太陽能電池以及通迅基礎(chǔ)設(shè)施中得到廣泛應(yīng)用。而板柵合金材料是決定電池性能的關(guān)鍵，在鉛蓄電池中，其大電流放電性能、浮充壽命、自放電、回收率及經(jīng)濟(jì)性等雖都占有優(yōu)勢?，F(xiàn)有技術(shù)中的板柵合金一般釆用的是鉛4丐合金板柵。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題由于現(xiàn)有技術(shù)的方案提供的板柵合金一般采用的是鉛釣合金板柵，而鉛鈣合金中的鈣易被燒損氧化，且其用作濃度循環(huán)蓄電池正極板柵材料時(shí)，滲透性很差、致密的腐蝕膜引起電阻增加、充電困難，與正極活性物質(zhì)粘結(jié)能力差，耐腐蝕性有待提高，板柵會(huì)因斷裂延伸長大，造成蓄電池容量的早期衰減。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種板柵合金及其制造方法和應(yīng)用，該合金和方法具有良好的耐腐蝕性能，很高的析氬過電位的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供一種板柵合金，所述合金包括鉛Pb、鈣Ca、錫Sn、鋁AI和鈦Ti，其質(zhì)量百分比含量如下4丐Ca:0.06-0.09%;錫Sn:0.05-0.9%;5鋁AI:0.005~0.053。/0;鈦Ti:0.00225-0.068%;鉛Pb:余量；所述鈦Ti、錫Sn、鋁AI、鉛Pb的純度均為99.9。/。及以上；各部分質(zhì)量百分比之和為百分之百。本發(fā)明還提供一種上述板柵合金的應(yīng)用，該寺反柵合金應(yīng)用在免維護(hù)蓄電池或閥控密封蓄電池中本發(fā)明還提供一種板柵合金的制造方法，所述方法包括C、將常規(guī)真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至170CTC，所述真空感應(yīng)爐的真空度〈0.15Pa，熔化純鈦，再加入銅塊；待金屬熔化后，降溫900~1000。C，再加入錫塊，待其完全熔化后，攪拌均勻；降溫至600650。C時(shí)，停止通入氬氣，將得到鈦銅錫合金液真空出爐，鑄模；d、在5ocrc的高溫熔爐中熔制鉛鈞錫鋁母合金液，升溫至8ocrc，熔入完成鑄模后的鈦銅錫合金并攪拌均勻，當(dāng)全部熔化后攪拌58分鐘，冷卻至45CTC，撈出表面浮渣，取樣化樣，符合后出爐鑄模。本發(fā)明還提供一種板柵合金的制造方法，所述方法包括E、在高溫熔爐內(nèi)加入純錫塊，熔化后升溫到480。C，加入鋁塊，升溫到55CTC,待完全熔化后，攪拌均勻2~5分鐘，冷卻，得錫鋁合金，取出待用；F、在常規(guī)真空感應(yīng)爐中氬氣保護(hù)下升溫至170(TC,所述真空感應(yīng)爐的真空度0.15Pa，熔化金屬鈦，再加入銅塊，待熔化后降溫至90CTC,停止通入氬氣；將步驟E中得到的錫鋁合金，加入到鈦銅熔爐里，攪拌均勻，冷卻，得鈥銅錫鋁合金，取出待用；G、將鉛放入鉛鍋中，溫度升到35040CTC,待全熔后溫度升到550~650°C，撈去表面氧化渣稱重后，加入步驟F中的銅鈦錫鋁合金，壓入鉛液內(nèi)，熔化后攪拌5~10分鐘使所述銅鈦錫鋁合金完全溶于鉛液中，在鉛液表面加入木炭保護(hù)，將鈣裝入裝有手柄的鉆有許多小孔的不銹鋼鐘罩內(nèi)，壓入鉛鍋中，攪拌1020分鐘，在溫度為55065CTC時(shí)，停止加溫，待完全熔化后，攪拌5-10分鐘，撈去浮渣，取樣化樣后鑄模。由上述本發(fā)明的具體實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的具體實(shí)施例所述的技術(shù)方案具有良好的耐腐蝕性能，很高的析氬過電位的優(yōu)點(diǎn)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的板柵合金的制造方法的流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的板柵合金的制造方法的流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的板柵合金的制造方法的流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明具體實(shí)施方式中提供的金屬，如未經(jīng)特殊說明，均指純度為99.9。/。及以上的金屬。本發(fā)明提供如下實(shí)施例實(shí)施例1提供一種板柵合金，該板柵合金可以包括鉛Pb、釣Ca、錫Sn、鋁AI和鈦Ti,其質(zhì)量百分比含量如下4丐Ca:0.06~0.09%;錫Sn:0.05-0.9%;鋁AI:0.005—0.053%;4太Ti:0.00225—0.068%;鉛Pb:余量；所述鈦Ti、錫Sn、鋁AI、鉛Pb的純度均為99.9。/o及以上。當(dāng)然，在實(shí)際情況中，該板柵合金的具體含量還可以如表1所示:表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>下面以理論方式來說明一實(shí)施例的合金所達(dá)到的技術(shù)效果，當(dāng)合金顆粒的平均尺寸減小時(shí)，晶粒間的晶間夾層變薄，甚至于消失，而晶界處最活潑，腐蝕通常在此處優(yōu)先發(fā)生，當(dāng)晶間夾層較薄時(shí)，腐蝕產(chǎn)物PbO可以將整個(gè)晶間夾層蓋住，從而阻止腐蝕繼續(xù)深入。為了讓合金顆粒的尺寸變小、晶間夾層變薄，成核劑要求在鉛合金溶液中具有一定溶解度，且不易被氧化，當(dāng)溫度降低時(shí)，溶解度應(yīng)急劇降低，以便優(yōu)先凝固，而本實(shí)施例選擇了鈦金屬元素作為成核劑。鈦(Ti)——熔點(diǎn)1668。C,是一種很特別的金屬，比重4.5g'crrV3,比鋼輕43%，比久負(fù)盛名的輕金屬鎂稍重一些。質(zhì)地非常輕盈，卻又十分堅(jiān)韌和耐腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度卻與鋼相差不多，比鋁大兩倍，比4美大五倍，常用于航天、軍工精密部件，有優(yōu)異的抗酸堿腐蝕性和抗氧化性。鈦屬于化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在常溫下，鈦表面易生成一層極薄的致密的氧化物保護(hù)膜，可以抵抗強(qiáng)酸甚至王水的作用，就算在酸、堿、鹽的溶液中也可以安然無恙存在，表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗腐蝕性。所以當(dāng)在合金中加入0.002250.068。/o的Ti后，其抗腐蝕性大大增加，且通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本合金具有很高的析氫過電位。實(shí)施例2提供的一種板柵合金，該板柵合金可以包括鉛Pb、釣Ca、錫Sn、鋁Al和鈦Ti,其質(zhì)量百分比含量如下4丐Ca:0.06~0.09%;4易Sn:0.05~0.9°/0;4呂A1:0.005~0.0530/0;鈦Ti:0.00225—0.068%;銅Cu:0.0045-0.176%;鉛Pb:余量；其中鈥Ti、錫Sn、鋁A1、鉛Pb、銅Cu的純度均為99.9。/。及以上。當(dāng)然在實(shí)際情況中，該板柵合金的具體含量可以如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本實(shí)施例中的板柵合金在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了金屬銅，銅具有良好的良電良熱性能，考慮加入一定銅可以改善鈦的中等導(dǎo)電性能，且鈦銅具有最低共熔點(diǎn)且合金的性質(zhì)都較好，其合金具有良好抗蝕性和延展性。本發(fā)明還提供實(shí)施例3，該實(shí)施例3提供的板柵合金，該板柵合金可以包括鉛Pb、鉤Ca、錫Sn、鋁Al和鈦Ti,其質(zhì)量百分比含量如下4丐Ca:0.06~0.090/0;錫Sn:0.05~0.3%;4呂A1:0.005~0.03o/o;鈦Ti:0.00225—0.051%;銅Cu:0.0058—0.132%其中鈥Ti、錫Sn、鋁A1、鉛Pb、銅Cu的純度均為99.9。/o及以上。本實(shí)施例3提供的合金具有良好抗蝕性和延展性，并具有很高的析氫過電位。本發(fā)明具體實(shí)施方式還提供一種實(shí)施例l提供的板柵合金的制造方法，該方法如圖l所示，包括511、將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至170CTC,所述真空感應(yīng)爐的真空度0.15Pa,熔化純鈥，熔后再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至600500。C時(shí)，停止通入氬氣，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模；512、在50(TC的高溫熔爐中熔制鉛4丐錫鋁母合金液，再升溫60CTC后往其中熔入完成鑄模后的鈦錫合金，使所述鈦錫合金全部熔化后攪拌5~8分鐘，冷卻至45CTC,撈出表面浮渣，取樣化樣，符合后出爐鑄模。本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的方法能制造出如實(shí)施例1提供的板柵合金，且其制造出的板柵合金具有抗腐蝕性大大增加，且具有很高的析氫過電位的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具體實(shí)施方式還提供一種實(shí)施例2提供的板柵合金的制造方法，該方法如圖2所示，包括S21、將常規(guī)真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至170CTC，所述真空感應(yīng)爐的真空度〈0.15Pa,熔化純鈦，再加入銅塊；待金屬熔化后，降溫900~100CTC，再加入錫塊，待其完全熔化后，攪拌均勻；降溫至600650。C時(shí)，停止通入氬氣，將得到鈥銅錫合金液真空出爐，鑄模；S22、在500。C的高溫熔爐中熔制鉛4丐錫鋁母合金液，升溫至600。C,熔入完成鑄模后的鈦銅錫合金并攪拌均勻，當(dāng)全部熔化后攪拌58分鐘，冷卻至45CTC,撈出表面浮渣，取樣化樣，符合后出爐鑄模。本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的方法能制造出如實(shí)施例2提供的板柵合金，且其制造出的板柵合金具有抗腐蝕性大大增加，且具有很高的析氫過電位和良好的延展性的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具體實(shí)施方式還提供一種實(shí)施例3提供的板柵合金的制造方法，該方法如圖3所示，包括531、在高溫熔爐內(nèi)加入純錫塊，熔化后升溫到48CTC,加入鋁塊，升溫到550。C，待完全熔化后，攪拌均勻25分鐘，冷卻，得錫鋁合金，取出待用；532、在常規(guī)真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1700。C，所述真空感應(yīng)爐的真空度0.15Pa,熔化金屬鈦，再加入銅塊，待熔化后，降溫至900。C;停止通入氬氣，將步驟S31中得到的錫鋁合金，加入到鈦銅熔爐里，攪拌均勻，冷卻，得鈦銅錫鋁合金，取出待用；533、將鉛放入鉛鍋中，溫度升到350~40CTC，待全熔后溫度升到550~650°C,撈去表面氧化渣稱重后，加入步驟S32中的銅鈦錫鋁合金，壓入鉛液內(nèi)，熔化后攪拌5~10分鐘使所述銅鈦錫鋁合金完全溶于鉛液中，在鉛液表面加入木炭保護(hù)，將4丐裝入裝有手柄的鉆有許多小孔的不銹鋼鐘罩內(nèi)，壓入鉛鍋中，攪拌1020分鐘，在溫度為55065CTC時(shí)，停止加溫，待完全熔化后，攪拌510分鐘，撈去浮渣，取樣化樣后鑄模。本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的方法能制造出如實(shí)施例3提供的板柵合金，且其制造出的板柵合金具有抗腐蝕性大大增加，且具有很高的析氫過電位和良好的延展性的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具體實(shí)施方式所述的技術(shù)方案具有抗腐蝕性大大增加，且具有4艮ii高的析氫過電位和良好的延展性的優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種板柵合金，其特征在于，所述合金包括鉛Pb、鈣Ca、錫Sn、鋁Al和鈦Ti，其質(zhì)量百分比含量如下鈣Ca0.06～0.09％；錫Sn0.05～0.9％；鋁Al0.005～0.053％；鈦Ti0.00225～0.068％；鉛Pb余量；所述鈦Ti、錫Sn、鋁Al、鉛Pb的純度均為99.9％及以上；各部分質(zhì)量百分比之和為百分之百。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板柵合金，其特征在于，所述鈦Ti的質(zhì)量百分比含量進(jìn)一步包括鈥Ti:0.0045~0.068%和0.00225~0.051%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板柵合金，其特征在于，所述合金還包括銅Cu，其質(zhì)量百分比含量為銅Cu:0.0058~0.176%;所述銅Cu的純度為99.9o/。及以上。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的板柵合金，其特征在于，所述銅Cu的質(zhì)量百分比含量進(jìn)一步包括銅Cu:0.0117~0.176%和0.0058~0.132%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板柵合金，其特征在于，所述鋁AI的質(zhì)量百分比含量進(jìn)一步包括0.005%或0.0082~0.053%。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板柵合金，其特征在于，所述錫Sn的質(zhì)量百分比進(jìn)一步包括0.05~0.3。/。。7、一種根據(jù)權(quán)利要求16之一所述的板柵合金的應(yīng)用，其特征在于，所述板柵合金應(yīng)用在免維護(hù)蓄電池或閥控密封蓄電池中。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板柵合金的制造方法，其特征在于，所述方法包括A、將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1700。C,所述真空感應(yīng)爐的真空度0.15Pa，熔化純鈦，熔后再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至60050CTC時(shí)，停止通入氬氣，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模；b、在50crc的高溫熔爐中熔制鉛釣錫鋁母合金液，升溫60crc后往其中熔入完成鑄模后的鈦錫合金，使所述鈦錫合金全部熔化后攪拌58分鐘，冷卻至45(TC,撈出表面浮渣，取樣化樣，符合后出爐鑄模。9、一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的板柵合金的制造方法，其特征在于，所述方法包括c、將常規(guī)真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至i7ocrc,所述真空感應(yīng)爐的真空度0.15Pa，熔化純鈦，再加入銅塊；待金屬熔化后，降溫900~1000。C，再加入錫塊，待其完全熔化后，攪拌均勻；降溫至60065CTC時(shí)，停止通入氬氣，將得到鈦銅錫合金液真空出爐，鑄模；D、在50CrC的高溫熔爐中熔制鉛4丐錫鋁母合金液，升溫至600。C,熔入完成鑄模后的鈦銅錫合金并攪拌均勻，當(dāng)全部熔化后攪拌58分鐘，冷卻至45CTC，撈出表面浮渣，取樣化樣，符合后出爐鑄模。10、一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的板柵合金的制造方法，其特征在于，所述方法包括E、在高溫炫爐內(nèi)加入純錫塊，熔化后升溫到48CTC，加入鋁塊，升溫到550°C，待完全熔化后，攪拌均勻2~5分鐘，冷卻，得錫鋁合金，取出待用；f、在常規(guī)真空感應(yīng)爐中氬氣保護(hù)下升溫至170CTC，所述真空感應(yīng)爐的真空度〈0.15Pa,熔化金屬鈦，再加入銅塊，待熔化后降溫至90(TC,停止通入氬氣；將步驟E中得到的錫鋁合金，加入到鈦銅熔爐里，攪拌均勻，冷卻，得鈦銅錫鋁合金，取出待用；G、將鉛放入鉛鍋中，溫度升到350400。C，待全熔后溫度升到550650°C，撈去表面氧化渣稱重后，加入步驟F中的銅鈦錫鋁合金，壓入鉛液內(nèi)，熔化后攪拌510分鐘使所述銅鈦錫鋁合金完全溶于鉛液中，在鉛液表面加入木炭保護(hù)，將鈣裝入裝有手柄的鉆有許多小孔的不銹鋼鐘罩內(nèi)，壓入鉛鍋中，攪拌1020分鐘，在溫度為55065CTC時(shí)，停止加溫，待完全熔化后，攪拌510分鐘，撈去浮渣，取樣化樣后鑄模。全文摘要本發(fā)明提供一種板柵合金及其制造方法和應(yīng)用，該合金包括鉛Pb、鈣Ca、錫Sn、鋁Al、鈦Ti和銅Cu，其質(zhì)量百分比含量如下鈣Ca0.06～0.09％；錫Sn0.05～0.9％；鋁Al0.005～0.053％；鈦Ti0.00225～0.068％；銅Cu0.0045～0.176％；鉛Pb余量；鈦Ti的純度為99.9％；各部分質(zhì)量百分比之和為百分之百。本發(fā)明提供了一種含鈦板柵合金及其制造方法和應(yīng)用，該板柵合金具有良好的耐腐蝕性能，很高析氫過電位的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)H01M4/68GK101662027SQ20091015993公開日2010年3月3日申請日期2009年7月23日優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日發(fā)明者何立新,唐明成,唐莉萍,李愛菊,陳紅雨申請人:華南師范大學(xué);湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司