一种耐蚀Pb-Ag-Al合金材料及其制备方法

本发明属于有色金属材料制备，具体涉及一种耐蚀pb-ag-al合金材料及其制备方法。

背景技术：

1、pb-ag合金为锌、铜、镍等有色合金电解过程中常用的阳极材料。然而，锌、铜、镍等有色合金电解过程通常在酸性环境下进行，这对电极材料的耐腐蚀性能有着较高要求。因此，开发具有高耐蚀性和优异催化活性的电极材料具有重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供一种耐蚀pb-ag-al合金材料及其制备方法。该合金主要由pb基体和富(ag,al)第二相组成，且较目前工业用pb-1ag合金具有更加优异的耐蚀性能。

2、本发明的技术方案是：

3、一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，按重量百分比计，其配方比例为：银0.5～2.0％，铝0.15～0.8％，余量为铅。

4、进一步的，上述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，所述合金材料组织由pb基体和富(ag,al)第二相组成，且第二相的尺寸为几个微米至几十微米之间。

5、进一步的，上述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，所述合金材料中富(ag,al)第二相呈现出壳/核结构，其中第二相的壳层为富ag元素，核心为富al元素。

6、进一步的，上述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，所述合金材料在硫酸溶液中的腐蚀速率较pb-1ag合金降低54％以上。

7、一种上述的高耐蚀pb-ag-al合金材料的制备方法，包括以下步骤：

8、1)利用电阻炉或感应熔炼炉将称量的纯铅熔化，并调节熔体温度至750～1000℃；

9、2)向熔体中加入称量好的银和铝元素；

10、3)对合金熔体进行充分搅拌熔体并保温20-30min以形成均一熔体；

11、4)利用浇铸或连续凝固技术对合金熔体进行冷却凝固获得pb-ag-al合金材料。

12、本发明的原理如下：

13、本发明所述合金中加入了少量的al元素，al元素加入后主要以壳/核结构的富(ag,al)弥散相的形式存在，其中弥散相的壳层为富ag元素，核心为富al元素。al元素的添加通过以下途径来提高合金的性能。

14、铅基合金在硫酸溶液中首先发生如下反应生成钝化膜，从而避免基体受到进一步腐蚀：

15、

16、因此钝化膜的完整性决定了合金耐蚀性。al对氧化膜起到钉扎作用，提高了氧化膜致密度及其与基体之间的结合力，此外，al加入后已形成致密的氧化铝膜，因此能显著改善合金的耐蚀性能，因此al的加入能大幅度提升合金的耐蚀性能。

17、本发明的优点及有益效果：

18、本发明制得的pb-ag-al合金材料具有优异的耐蚀性能，较工业上广泛使用的pb-1ag合金而言，其在硫酸溶液中的腐蚀速率降低54％以上。该材料在湿法冶金及能源领域具有巨大的应用前景。

技术特征：

1.一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，其特征在于，按重量百分比计，其配方比例为：银0.5～2.0％，铝0.15～0.8％，余量为铅。

2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，其特征在于，所述合金材料组织由pb基体和富(ag,al)第二相组成。

3.根据权利要求1所述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，其特征在于，所述合金材料中富(ag,al)第二相呈现出壳/核结构，其中第二相的壳层为富ag元素，核心为富al元素。

4.根据权利要求1所述的一种高耐蚀pb-ag-al合金材料，其特征在于，所述合金材料在硫酸溶液中的腐蚀速率较pb-1ag合金降低54％以上。

5.一种权利要求1所述的高耐蚀pb-ag-al合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于有色金属材料制备技术领域，具体涉及一种耐蚀Pb‑Ag‑Al合金材料及其制备方法。一种高耐蚀Pb‑Ag‑Al合金材料，按重量百分比计，其配方比例为：银0.5～2.0％，铝0.15～0.8％，余量为铅。其制备方法包括1)利用电阻炉或感应熔炼炉将称量的纯铅熔化，并调节熔体温度至750～1000℃；2)向熔体中加入称量好的银和铝元素；3)对合金熔体进行充分搅拌熔体并保温20‑30min以形成均一熔体；4)利用浇铸或连续凝固技术对合金熔体进行冷却凝固获得Pb‑Ag‑Al合金材料。本发明制得的Pb‑Ag‑Al合金材料具有优异的耐蚀性能，在湿法冶金及能源等领域具有巨大的应用前景。技术研发人员：江鸿翔,韩冰皓,赵九洲,张丽丽,何杰受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/2