一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，属于锌电解技术领域，本发明专利技术所述的掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极是将预先熔炼好的Pb‑5.0%Ag合金进行高能球磨制备成合金粉体，并与0.5%石墨烯粉末进行配料混合；将混合均匀的粉末压制成坯体，在保护气氛下进行烧结，烧结完成后进行自然冷却值得。本发明专利技术对生产设备要求低，不需要对阳极进行轧制加工，成品率高，制备流程短；制备的阳极板有着耐腐蚀性好、电阻率低、使用寿命长、电锌纯度高等优点，可代替传统铸造轧制Pb‑Ag阳极。

Preparation of lead silver alloy anode for zinc electrodeposition doped with graphene

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺
本专利技术属于锌电解
，具体的说，涉及一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺。
技术介绍
随着镀锌钢的广泛应用，热镀锌技术得到了迅速发展。热镀锌的意义在于钢带表面有一层镀锌层覆盖以后，耐腐蚀性能大幅度提高，能节省材料和资源，发挥良好的经济效益和环境效益。目前我国主要用湿法冶金方法进行电解锌生产，在生产过程中存在成品锌纯度不高、电锌阳极易腐蚀使用寿命低等问题，为得到合格的电解锌，提升企业生产效率，是迄今为止一直在研究的课题。本专利技术涉及一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，该专利技术对生产设备要求低，不需要对阳极进行轧制加工，提高了成品率，缩短了制备流程。本专利技术制备的阳极有着耐腐蚀性好、电阻率低、使用寿命长、电锌纯度高等优点，可代替传统铸造轧制Pb-Ag阳极。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，不需要对阳极进行轧制加工，且解决了传统铸造轧制Pb-Ag阳极存在不耐腐蚀、使用寿命短等问题，制备出的铅银合金阳极具有耐腐蚀、电阻率低、使用寿命长、电锌纯度高等优点。为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：所述的掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺包括如下步骤：（1）合金熔炼：熔炼制备Pb-5.0%Ag合金。（2）粉体制备：将制得的Pb-5%Ag合金研磨，制备出合金粉体；（3）混粉：将合金粉体与石墨烯进行配料，在混粉机中混合均匀；（4）压制烧结成型：将混合均匀的粉体压制成型，在保护气氛下进行烧结；（5）冷却:将烧结后材料自然冷却，即得锌电积用铅银合金阳极。进一步的，步骤（1）中，合金熔炼时熔炼温度为：250-300℃，熔炼时使用Ar气氛保护。进一步的，步骤（2）中使用球磨机研磨，使用Ar气氛保护。进一步地，步骤（3）合金粉体与石墨烯以质量百分数计，合金粉体含量为98.5-99.8％，石墨烯粉末含量为0.2-1.5%。进一步的，步骤（3）合金粉体与石墨烯以质量百分数计，合金粉体含量为99.5％，石墨烯粉末含量为0.5%。进一步的，步骤（3）配料的合金粉体平均粒度为：15～25μm。进一步的，步骤（4）压制烧结工序，压力为2MPa，保压时间为3-5min。烧结温度为320-350℃，烧结时间为6-8h。本专利技术的有益效果：本专利技术对生产设备要求低，不需要对阳极进行轧制加工，成品率较高，制备流程短。本专利技术的阳极有着耐腐蚀性好、电阻率低、使用寿命长、电锌纯度高等优点。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。实施例1首先熔炼制备Pb-5.0%Ag合金，熔炼过程使用Ar气保护，熔炼温度为300℃，制得的Pb-5%Ag合金。将制得的Pb-5%Ag合金在球磨机内进行球磨，球磨机转速为2000r/min，球磨时间为60min。制备出合金粉体；将合金粉体进行筛分，保留15～25μm的合金粉体。将筛选的合金粉体与石墨烯进行配料，以质量百分数计，合金粉体含量为99.5％，石墨烯粉末含量为0.5%，在混粉机中混合均匀。将混合均匀的粉体压制成型，压力为2MPa，保压时间为3-5min；在Ar气氛下进行烧结，烧结温度为320℃，烧结时间为8h。将烧结后材料自然冷却。将上述制备的阳极，在H2SO4：140g/L、Zn2+：40g/L的电解溶液中，在温度37℃、电流密度450A/m2条件下电积，电积结果显示电流效率明显提高，锌电解平均电流密度突破500A/m2，最高达到530A/m2，所得电积锌纯度为99.995％（wt）。实施例2首先熔炼制备Pb-5.0%Ag合金，熔炼过程使用Ar气保护，熔炼温度为300℃，制得的Pb-5%Ag合金。将制得的Pb-5%Ag合金在球磨机内进行球磨，球磨机转速为2000r/min，球磨时间为60min。制备出合金粉体；将合金粉体进行筛分，保留15～25μm的合金粉体。将筛选的合金粉体与石墨烯进行配料，以质量百分数计，合金粉体含量为98.5％，石墨烯粉末含量为1.5%，在混粉机中混合均匀。将混合均匀的粉体压制成型，压力为2MPa，保压时间为3-5min；在Ar气氛下进行烧结，烧结温度为320℃，烧结时间为8h。将烧结后材料自然冷却。将上述制备的阳极，在H2SO4：140g/L、Zn2+：40g/L的电解溶液中，在温度37℃、电流密度450A/m2条件下电积，电积结果显示电流效率明显提高，锌电解平均电流密度突破480A/m2，所得电积锌纯度为99.980％（wt）。对比例：直接使用Pb-5%Ag合金作为阳极，在H2SO4：140g/L、Zn2+：40g/L的电解溶液中，在温度37℃、电流密度450A/m2条件下电积，锌电解平均电流密度为420A/m2，所得电积锌纯度为99.900％。该阳极与本技术方案掺杂石墨烯的铅银合金阳极对比，使用寿命减少了约5%，表明石墨烯阳极具有较好的耐腐蚀性。最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本专利技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本专利技术权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，其特征在于包括如下步骤：/n（1）合金熔炼：熔炼制备Pb-5.0%Ag合金；/n（2）粉体制备：将制得的Pb-5%Ag合金研磨，制备出合金粉体；/n（3）混粉：将合金粉体与石墨烯进行配料，在混粉机中混合均匀；/n（4）压制烧结成型：将混合均匀的粉体压制成型，在保护气氛下进行烧结；/n（5）冷却:将烧结后材料自然冷却，即得锌电积用铅银合金阳极。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，其特征在于包括如下步骤：
（1）合金熔炼：熔炼制备Pb-5.0%Ag合金；
（2）粉体制备：将制得的Pb-5%Ag合金研磨，制备出合金粉体；
（3）混粉：将合金粉体与石墨烯进行配料，在混粉机中混合均匀；
（4）压制烧结成型：将混合均匀的粉体压制成型，在保护气氛下进行烧结；
（5）冷却:将烧结后材料自然冷却，即得锌电积用铅银合金阳极。


2.根据权利要求1所述的一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，其特征在于：步骤（1）中，合金熔炼时熔炼温度为：250-300℃，熔炼时使用Ar气氛保护。


3.根据权利要求1所述的一种掺杂石墨烯的锌电积用铅银合金阳极制备工艺，其特征在于：步骤（2）中使用球磨机研磨，使用Ar气氛保护。


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【专利技术属性】
技术研发人员：包崇军，谭国寅，孙彦华，胥福顺，岳有成，李恒，张辉，陈越，冯绍棠，李玉章，雷华志，何光深，张安福，张永平，李雨耕，尚青亮，张玮，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53