一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料，包括如下質(zhì)量百分比成份：Pb：為4～6％，Sn為2～4％，Ga為1.5～3.5％，稀土0.1～1.0％，其余為Mg。本發(fā)明還包括制備上述材料的方法，采用電阻熔爐將Pb、Sn、Ga以純金屬加，稀土以中間合金加入，并加入熔劑金屬澆注成型，然后將鑄錠在箱式電阻熔爐中升溫至250±1℃，保溫1小時，繼續(xù)升溫至280±1℃，保溫1小時，隨后升溫至310±1℃，保溫1小時，繼續(xù)升溫350±1℃，保溫1小時，最后冷卻至室溫。本發(fā)明的鎂合金材料具有陽極極化小，工作電位較負(fù)且穩(wěn)定、自腐蝕速度低、腐蝕產(chǎn)物易剝落，并且合金內(nèi)部晶粒均勻細(xì)小。
【專利說明】一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料。

【背景技術(shù)】
[0002]我國鎂資源豐富，利用鎂資源有很重要的意義。鎂合金質(zhì)量輕，被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子方面和航空航天。鎂合金電負(fù)性好，作為犧牲陽極材料和一次、二次電池的負(fù)極材料亦被廣泛應(yīng)用。每年有30~40Kt的市場需求量，且以每年20%的速度增長。鎂電池也應(yīng)用于航空航天、軍事和生物醫(yī)學(xué)等方面。
[0003]目前鎂合金用負(fù)極材料共有的特點是電位負(fù)，析氫量低，成泥少，陽極極化低，但由于鎂合金加工困難，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于水下推進(jìn)器用海水激活電池中的鎂合金負(fù)極材料的主要采用一般的商用鎂合金負(fù)極材料，缺點是腐蝕速度快，陽極利用率低，尤其是陽極化嚴(yán)重，使工作電位很難達(dá)到要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過添加合金元素設(shè)計，提供一種新型鎂合金，以活化鎂合金負(fù)極，降低自腐蝕速度和陽極極化，改善鎂合金負(fù)極材料的綜合性能，從而得到自腐蝕速度低，工作電位負(fù)而穩(wěn)定，腐蝕產(chǎn)物易剝落的性能優(yōu)良的鎂合金材料。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料，包括如下質(zhì)量百分比成份:Pb:為4~6%，Sn為2~4%，Ga為1.5~3.5%，稀土 0.1~1.0%，其余為Mg。
[0006]為進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明的鎂合金材料的性能，Pb為6%，Sn為3%，Ga為2.5%，稀土 0.5%，其余為Mg。
[0007]為進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明的鎂合金材料制備方法為，采用電阻熔爐將Pb、Sn、Ga以純金屬加，稀土以中間合金加入，并加入熔劑金屬澆注成型，然后將鑄錠在箱式電阻熔爐中升溫至250土 1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫至280± I °C，保溫I小時，隨后升溫至310±1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫350± I°C，保溫I小時，最后冷卻至室溫。
[0008]本發(fā)明中在鎂合金名添加Sn和Ga，經(jīng)反應(yīng)溶解后回沉積于陽極表面，形成活化點，使陽極難以形成連續(xù)、致密的氧化膜，這種相互作用促進(jìn)鎂合金負(fù)極材料在較負(fù)的電位下仍可以正常溶解而不發(fā)生嚴(yán)重的陽極極化，而添加Pb可以明顯地降低鎂合金的自腐蝕速度和穩(wěn)定鎂合金負(fù)極的工作電位；而稀土的加入，可以使合金的晶粒細(xì)致，成分均勻、進(jìn)一步減小腐蝕速度。通過正交實驗設(shè)計出上述成分的鎂合金材料具有陽極極化小，工作電位較負(fù)且穩(wěn)定、自腐蝕速度低、腐蝕產(chǎn)物易剝落，并且合金內(nèi)部晶粒均勻細(xì)小。

【具體實施方式】
[0009] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料，包括如下質(zhì)量百分比成份:Pb:為4~6%,Sn為2~4%,Ga為1.5~3.5%，稀土0.1~1.0%，其余為Mg。
[0010]為進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明的鎂合金材料的性能，Pb為6%，Sn為3%，Ga為2.5%，稀土 0.5%，其余為Mg。
[0011]為進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明的鎂合金材料制備方法為，采用電阻熔爐將Pb、Sn、Ga以純金屬加，稀土以中間合金加入，并加入熔劑金屬澆注成型，然后將鑄錠在箱式電阻熔爐中升溫至250土 1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫至280± I °C，保溫I小時，隨后升溫至310±1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫350± I°C，保溫I小時，最后冷卻至室溫。
[0012]本發(fā)明中在鎂合金名添加Sn和Ga，經(jīng)反應(yīng)溶解后回沉積于陽極表面，形成活化點，使陽極難以形成連續(xù)、致密的氧化膜，這種相互作用促進(jìn)鎂合金負(fù)極材料在較負(fù)的電位下仍可以正常溶解而不發(fā)生嚴(yán)重的陽極極化，而添加Pb可以明顯地降低鎂合金的自腐蝕速度和穩(wěn)定鎂合金負(fù)極的工作電位；而稀土的加入，可以使合金的晶粒細(xì)致，成分均勻、進(jìn)一步減小腐蝕速度。通過正交實驗設(shè)計出上述成分的鎂合金材料具有陽極極化小，工作電位較負(fù)且穩(wěn)定、自腐蝕速度低、腐蝕產(chǎn)物易剝落，并且合金內(nèi)部晶粒均勻細(xì)小。
[0013]本發(fā)明并不局限于上述實施例，凡是在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型海水電池用鎂負(fù)極合金材料，其特征在于，包括如下質(zhì)量百分比成份:Pb:為4~6%，Sn為2~4%，Ga為1.5~3.5%，稀土 0.1~1.0%，其余為Mg。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水電池用鎂負(fù)極合金材料，其特征在于，Pb為6%，Sn為3% ,Ga 為 2.5%，稀土 0.5%，其余為 Mg。
3.—種權(quán)利要求1或2所述合金材料的的制備方法，其特征在于，采用電阻熔爐將Pb、Sn、Ga以純金屬加，稀土以中間合金加入，并加入熔劑金屬澆注成型，然后將鑄錠在箱式電阻熔爐中升溫至250土 1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫至280± I °C，保溫I小時，隨后升溫至310±1°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫350± I°C，保溫I小時，最后冷卻至室溫。
【文檔編號】C22C1/03GK104164600SQ201310188929
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月18日
【發(fā)明者】吳寅 申請人:吳寅