[发明专利]一种稀土铅合金及其制备方法

说明书

本发明属于合金技术领域，特别涉及应用于腐蚀电化学领域的一种合金，具体涉及一种稀土铅合金及其制备方法。本发明的稀土铅合金，由以下质量百分比的元素组成：Sb 1.60～1.99％，Sn 0.20～0.25％，Ce 0.007～0.009％，Se 0.01～0.08％，Cu 0.0009～0.0012％，余量为铅和不可避免的杂质。本发明的稀土铅合金相较于传统铅合金在电化学性能、耐腐蚀性能、腐蚀膜成分特征和导电性能上均有所提升，适宜用作铅酸蓄电池的板栅合金。

技术领域

本发明属于合金技术领域，特别涉及应用于腐蚀电化学领域的一种合金，具体涉及一种稀土铅合金及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池往往被看成是技术含量低，没有发展前途的能源。并且它毒性大，环境污染严重，令人谈之色变。事实上，铅蓄电池在化学能源领域应用很广，有着很好的回收基础。随着产品技术和制造技术的不断进步，电池性能更好，更加稳定可靠，且价格比较便宜。随着密封技术的进一步完善，电池在使用过程中几乎不会对环境不会造成污染，只在生产过程及废弃电池中存在问题。这些问题通过先进的技术和管理措施都可以得到解决，因此铅蓄电池的回收率也是很高的。铅蓄电池目前的应用前景非常广泛，尤其是在美国、意大利等发达国家。

我国是世界上最大的铅生产及出口国，有着巨大的市场。但铅蓄电池却落后于欧美等发达国家。现在，铅蓄电池面临巨大的机遇和挑战，同时市场对产品性能、环保等方面又提出了更多要求。因此它处于发展的关键阶段，不能仅仅靠扩大生产规模来提高效率，要着重开发先进的制造技术和好的处理工艺。

板栅是电极的集电骨架，起传导、汇集电流并使电流分布均匀的作用，同时对活性物质起支撑作用，是活性物质的载体。铅酸蓄电池在充放电时，活性物质密度会发生变化。即活性物质在转化前后的密度不同，故放电时，活性物质的摩尔体积会增加，发生极板膨胀以致变形，而充电时，活性物质体积减小，即发生极板收缩，因此，板栅的支撑，可以防止极板因膨胀和收缩引起活性物质的脱落。用作电池板栅的铅合金应具有一定的机械性能(如硬度、抗拉强度、延伸率等)、耐腐蚀性能、导电性、优良的铸造性能和可焊接性能。

板栅是铅酸蓄电池的核心元件，如果板栅很耐腐蚀并且板栅的硬度足够大，板栅在电池运行过程中不易发生变形，活性物质能够很好地保持原来的形状，活性物质就不易脱落，电池的寿命必有所保证。也就是说，板栅直接决定着电池的性能和寿命。因此开发先进且实用性强的板栅合金是重中之重。

但是，现有板栅合金的耐腐蚀性还不能满足要求。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土铅合金，以解决现有的板栅合金的耐腐蚀性能不能满足铅酸蓄电池使用需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种稀土铅合金，由以下质量百分比的元素组成：Sb 1.60～1.99％，Sn 0.20～0.25％，Ce 0.007～0.009％，Se 0.01～0.08％，Cu 0.0009～0.0012％，余量为铅和不可避免的杂质。

本发明还提供一种稀土铅合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将还原铅熔化为铅液；

(2)根据还原铅中的锑含量以及稀土铅合金中的锑含量，向所述铅液中补加纯锑，得铅-锑混合液；

(3)向所述铅-锑混合液中加入硒、锡和铜，形成合金熔液；

(4)对所述合金熔液搅拌；

(5)将所述合金熔液升温后加入稀土铈并使所述稀土铈熔化，然后搅拌均匀；

(6)降温并搅拌，然后铸锭，得所述稀土铅合金。

在上述制备方法中，优选地，步骤(1)中，所述熔化的温度为390～410℃。