本文關(guān)鍵詞：大電流預(yù)鍍鎳電池鋼帶的制備工藝及表面質(zhì)量控制技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 預(yù)鍍鎳 電池鋼帶 高速循環(huán) 大電流 熱處理 耐腐蝕性能 力學(xué)性能

【摘要】：預(yù)鍍鎳電池鋼帶是電池外殼的主要制作材料,對(duì)電池的安全、存儲(chǔ)電能等性能有重要作用。預(yù)鍍鎳鋼帶不僅要滿足耐腐蝕性能的要求,而且要滿足在沖壓制作電池殼過(guò)程的要求。為解決在大電流電鍍過(guò)程中出現(xiàn)的孔隙、毛刺、翹邊等問(wèn)題,本文在鍍液高速度循環(huán)條件下,利用大電流對(duì)鋼帶進(jìn)行電鍍,然后對(duì)鍍鎳鋼帶進(jìn)行熱處理、平整,獲取不同的預(yù)鍍鎳鋼帶樣品,并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試。本論文主要研究了以下內(nèi)容:(1)采用冷軋低碳鋼帶為基材,利用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下采用預(yù)鍍鎳、暗鍍鎳、半光亮鎳、光亮鎳多種鍍鎳工藝結(jié)合的方法對(duì)冷軋低碳鋼帶進(jìn)行電沉積。利用XRD、SEM等測(cè)試方法對(duì)不同工藝獲取的預(yù)鍍鎳電池鋼帶的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。研究表明,采用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下多種鍍鎳工藝結(jié)合的預(yù)鍍鎳鋼帶表面相貌更加平整,晶粒更加均勻;采用塔菲爾曲線外推法、交流阻抗法、中性鹽霧試驗(yàn)等測(cè)試方法對(duì)不同樣品的耐腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試。研究表明,采用鍍液高速循環(huán)的方法,在大電流的條件下多種鍍鎳工藝結(jié)合的預(yù)鍍鎳鋼帶腐蝕電位最正,為-4.08V;傳質(zhì)電阻最大,達(dá)到1284?cm2,耐腐蝕性能較好。(2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中對(duì)鍍鎳鋼帶進(jìn)行不同的的溫度的熱處理,利用XRD、SEM等測(cè)試方法對(duì)不同溫度熱處理獲取的預(yù)鍍鎳電池鋼帶的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。研究表明,熱處理后鍍層在(111)、(200)有擇優(yōu)取向,500℃熱處理使晶體再結(jié)晶成核,形成新的的晶粒組織,使鎳鍍層由高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的低能狀態(tài);采用中性鹽霧試驗(yàn)、塔菲爾曲線外推法、交流阻抗法等測(cè)試方法對(duì)不同溫度熱處理樣品的耐腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試。研究表明,500℃熱處理樣品得到的塔菲爾曲線的自腐蝕電位最正,為-3.03V,自腐蝕電流最小,同時(shí)傳質(zhì)電阻最大,達(dá)到2326?cm2,耐鹽霧腐蝕時(shí)間最長(zhǎng)。對(duì)不同樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。研究表明,熱處理可以使預(yù)鍍鎳鋼帶硬度降低,500℃熱處理時(shí),屈強(qiáng)比為0.793,延伸率為39.8%,粗糙度最小;利用輝光放電儀對(duì)預(yù)鍍鎳鋼帶鍍層及擴(kuò)散層鐵鎳含量和深度對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行表征,研究表明,500℃熱處理時(shí)得到鐵鎳擴(kuò)散層擴(kuò)散程度最均勻。(3)對(duì)500℃熱處理的鍍鎳鋼帶進(jìn)行平整處理。研究表明,平整工藝能夠使預(yù)鍍鎳鋼帶表面形貌更加光滑,晶粒均勻,耐蝕性能更加優(yōu)良,同時(shí)平整工藝能夠提升預(yù)鍍鎳鋼帶的力學(xué)性能,降低粗糙度。綜上所述,采用鍍液高速循環(huán),在大電流條件下多種電鍍工藝結(jié)合制備的鍍鎳鋼帶,經(jīng)過(guò)500℃熱處理、平整處理,具有較好的力學(xué)性能、耐腐蝕性能,能夠滿足制作電池殼的存儲(chǔ)性能和安全性能電位需求。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)鍍鎳 電池鋼帶 高速循環(huán) 大電流 熱處理 耐腐蝕性能 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ153
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 電池外殼的作用12
• 1.2 鍍鎳鋼材在電池殼中的應(yīng)用12-13
• 1.3 鍍鎳鋼電池殼制備方法13-15
• 1.4 電鍍鎳的研究15-17
• 1.4.1 鍍鎳工業(yè)的發(fā)展15-16
• 1.4.2 多層膜性能及研究進(jìn)展16-17
• 1.5 合金17-19
• 1.5.1 合金的分類17-18
• 1.5.2 熱處理對(duì)金屬材料的性能的影響18-19
• 1.6 對(duì)鍍鎳板沖壓成型19-20
• 1.7 平整對(duì)金屬材料的影響20-21
• 1.8 本文的研究?jī)?nèi)容與意義21-24
• 1.8.1 本文選題背景21
• 1.8.2 本文主要研究?jī)?nèi)容21-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法24-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)材料及儀器24-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料24
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原理25
• 2.3 電鍍前處理25-27
• 2.3.1 除油26
• 2.3.2 酸洗26-27
• 2.4 電鍍液的配制27-28
• 2.5 電鍍實(shí)驗(yàn)過(guò)程28-29
• 2.6 熱處理29
• 2.7 性能測(cè)試29-32
• 2.7.1 SEM表征29-30
• 2.7.2 輝光放電分析30
• 2.7.3 電化學(xué)性能測(cè)試30
• 2.7.4 力學(xué)性能測(cè)試30
• 2.7.5 耐腐蝕性能測(cè)試30-32
• 第3章 電鍍工藝對(duì)鍍鎳鋼帶性能的影響32-44
• 3.1 電鍍工藝的研究32-33
• 3.1.1 電鍍工藝方法的確定32
• 3.1.2 試驗(yàn)方法32-33
• 3.2 表面形貌分析33-34
• 3.3 X射線衍射分析34-35
• 3.4 鍍鎳鋼板硬度測(cè)定35-36
• 3.5 表面粗糙度測(cè)定36-37
• 3.6 電化學(xué)性能測(cè)試37-41
• 3.6.1 電化學(xué)測(cè)試原理及方法37-38
• 3.6.2 塔菲爾直線外推法測(cè)鋼帶的耐蝕性38-39
• 3.6.3 交流阻抗技術(shù)測(cè)鋼帶的耐蝕性39-41
• 3.7 鹽霧實(shí)驗(yàn)測(cè)試41-42
• 3.8 本章小結(jié)42-44
• 第4章 熱處理工藝對(duì)預(yù)鍍鎳鋼帶性能的影響44-60
• 4.1 熱處理工藝研究44
• 4.2 預(yù)鍍鎳電池鋼帶表面微觀形貌表征44-46
• 4.3 預(yù)鍍鎳電池鋼帶截面形貌分析46-47
• 4.4 預(yù)鍍鎳電池鋼帶粗糙度測(cè)定47-48
• 4.5 預(yù)鍍鎳電池鋼帶力學(xué)性能測(cè)試48-50
• 4.5.1 拉伸性能測(cè)定48-50
• 4.5.2 維氏硬度測(cè)定50
• 4.6 預(yù)鍍鎳電池鋼帶X射線衍射分析50-52
• 4.7 輝光放電分析52-54
• 4.8 電化學(xué)性能測(cè)試54-56
• 4.8.1 塔菲爾直線外推法測(cè)耐腐蝕性能54-55
• 4.8.2 交流阻抗技術(shù)測(cè)耐腐蝕性能55-56
• 4.9 鹽霧試驗(yàn)分析56-57
• 4.10 本章小結(jié)57-60
• 第5章 平整工藝對(duì)預(yù)鍍鎳鋼帶性能的影響60-66
• 5.1 平整工藝研究60
• 5.2 預(yù)鍍鎳電池鋼帶表面微觀形貌表征60
• 5.3 預(yù)鍍鎳電池鋼帶X射線衍射分析60-61
• 5.4 預(yù)鍍鎳電池鋼帶力學(xué)性能測(cè)試61-62
• 5.4.1 拉伸性能測(cè)定61-62
• 5.4.2 維氏硬度測(cè)定62
• 5.5 電化學(xué)性能測(cè)試62-64
• 5.5.1 塔菲爾直線外推法測(cè)耐腐蝕性能62-63
• 5.5.2 交流阻抗技術(shù)測(cè)耐腐蝕性能63-64
• 5.6 鹽霧試驗(yàn)分析64
• 5.7 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72

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本文編號(hào)：519759