一种新型海水电池用镁负极材料的研究

通过正交实验设计出一种新的Mg合金负极材料,研究了几种添加元素对镁合金的电化学性能的影响;用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜结合能谱(SEM)和金相显微镜(EDS)分析了镁合金的相结构、表面形貌和显微组织;采用化学和电化学方法研究了镁合金的化学和电化学性能。结果表明添加合金元素的镁合金内部晶粒尺寸均匀、晶粒细小,具有明显的网状组织;作为负极材料其阳极极化小、工作电位较负且稳定、自腐蚀速度很低,腐蚀产物易剥落,适用于中、小工作电流下工作,其综合性能较AZ31和MB8商用镁合金负极材料要高很多。

微量元素Cr、Mg对Zn-Cu-Ti合金力学和蠕变性能的影响

采用熔铸、挤压的方法制备了添加Cr、Mg等微量元素的Zn-Cu-Ti系合金,通过蠕变试验测定了合金的拉伸蠕变性能,借助SEM、EDS等手段对合金蠕变前后显微组织进行了观察和分析。结果表明:添加微量元素可降低Zn-Cu-Ti合金常温蠕变速率,提高合金蠕变抗力。其中添加了Cr元素的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度、蠕变性能都有一定的提高;添加了微量元素Mg的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度有一定提高,其蠕变抗力有大幅度提高。Zn-Cu-Ti系合金的常温蠕变机制为位错在晶内的滑移机制,固溶强化和晶界处的第二相颗粒能提高合金的抗蠕变性能。

热处理对镁合金负极材料组织和性能的影响

采用金相观察、X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、结合能谱(EDS)研究了分级退火工艺对镁合金显微组织、相结构、表面形貌及成分分布的影响;采用化学浸泡和电化学方法研究了该镁合金在质量分数为3.5%NaCl溶液中腐蚀行为和电化学性能。结果表明,热处理可以改变镁合金的组织结构和成分分布,进而影响镁合金的电极电位和自腐蚀速度,经350℃分级退火工艺得到的镁合金晶粒尺寸均匀细致、成分分布均匀,在晶界形成Mg2Sn、Mg2Pb和Ga2Mg5网状的疏松多孔相,使镁合金负极的工作电极电位负而且稳定,自腐蚀速度很低且腐蚀产物更易于剥离从而促进电池反应深入进行。