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一種鋁-空氣電池用八元鋁合金陽極的制備方法_2

文檔序號:8218798閱讀:來源:國知局
并攪拌使其合金化;
步驟(8),將經(jīng)步驟(7)處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金液取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模得到鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金。
[0024]步驟(9 ),將經(jīng)步驟(8 )處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金進行軋制及熱處理,得到可作為鋁-空氣電池用的八元鋁合金陽極。所述的軋制及熱處理采用輥式輥軋機,所述的軋制為6次冷軋,所述的每次冷軋后的合金需進行熱處理,合金的熱處理溫度為530~555°C,每次熱處理的時間為10分鐘。
[0025]本實施例中所述的鋁-鎂中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入石墨坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到760°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),在氬氣保護下,向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的14.9%的99.99%以上的鎂粒,保持溫度并攪拌使其合金化;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鎂合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鎂中間合金。
[0026]本實施例中所述的鋁-錳中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入石墨坩堝中,加熱到760°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的1.8%的99.99%以上的電解錳粒,保持溫度并攪拌使其合金化;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-錳合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-錳中間合金。
[0027]本實施例中所述的鋁-鋰中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入石墨坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到760°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),在氬氣保護下,向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的4.0%純度為99.9%以上的金屬鋰,保持溫度并攪拌使其合金化;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鋰合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鋰中間合金。
[0028]本實施例中在澆鑄過程中,模具必須加熱以使?jié)茶T的溫度在200~450°C之間。
[0029]實施例2
一種鋁-空氣電池用八元鋁合金陽極的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入碳化硅坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到660°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的0.05%純度為99.99%以上的金屬鎵粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(3),向經(jīng)步驟(2)處理后的合金液中加入質(zhì)量為鋁液的0.08%純度為99.999%以上的金屬錫粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(4),將經(jīng)步驟(3)處理后的合金液中加入質(zhì)量不超過鋁液的0.15%純度為99.99%以上的金屬鉍粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(5),將經(jīng)步驟(4)處理后的合金液中加入鋁-鎂中間合金,使合金液中鎂的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.8%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(6),將經(jīng)步驟(5)處理后的合金液中加入鋁-錳中間合金,使合金液中錳的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.03%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(7),在氬氣保護下,將經(jīng)步驟(6)處理后的合金液中加入鋁-鋰中間合金,使合金液中鋰的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.03%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(8),將經(jīng)步驟(7)處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金液取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模得到鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金。
[0030]步驟(9 ),將經(jīng)步驟(8 )處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金進行軋制及熱處理,得到可作為鋁-空氣電池用的八元鋁合金陽極。所述的軋制及熱處理采用輥式輥軋機,所述的軋制為8次冷軋,所述的每次冷軋后的合金需進行熱處理,合金的熱處理溫度為520~540°C,每次熱處理的時間為50分鐘。
[0031]本實施例中所述的鋁-鎂中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入碳化硅坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到660°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的10%的99.99%以上的鎂粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(3),在氬氣保護下,將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鎂合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鎂中間合金。
[0032]本實施例中所述的鋁-錳中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入碳化硅坩堝中,加熱到660°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的1.3%的99.99%以上的電解錳粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-錳合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-錳中間合金。
[0033]本實施例中所述的鋁-鋰中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入碳化硅坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到660°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),在氬氣保護下,向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的2.5%純度為99.9%以上的金屬鋰,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為5分鐘;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鋰合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鋰中間合金。
[0034]本實施例中在澆鑄過程中,模具必須加熱以使?jié)茶T的溫度在300~350°C之間。
[0035]實施例3
一種鋁-空氣電池用八元鋁合金陽極的制備方法,包括如下步驟: 步驟(1),將純鋁錠放入剛玉坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到820°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的0.07%純度為99.99%以上的金屬鎵粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(3),向經(jīng)步驟(2)處理后的合金液中加入質(zhì)量為鋁液的0.08%純度為99.999%以上的金屬錫粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(4),將經(jīng)步驟(3)處理后的合金液中加入質(zhì)量為鋁液的0.4%純度為99.99%以上的金屬鉍粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(5),將經(jīng)步驟(4)處理后的合金液中加入鋁-鎂中間合金,使合金液中鎂的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.9%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(6),將經(jīng)步驟(5)處理后的合金液中加入鋁-錳中間合金,使合金液中錳的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.4%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(7),在氬氣保護下,將經(jīng)步驟(6)處理后的合金液中加入鋁-鋰中間合金,使合金液中鋰的質(zhì)量百分含量為鋁液的0.07%,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(8),將經(jīng)步驟(7)處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金液取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模得到鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金。
[0036]步驟(9),將經(jīng)步驟(8)處理后的鋁-鋰-錳-鎵-銦-錫-鎂-鉍合金進行軋制及熱處理,得到可作為鋁-空氣電池用的八元鋁合金陽極。所述的軋制及熱處理采用雙輥式輥軋機,所述的軋制為7次冷軋,所述的每次冷軋后的合金需進行熱處理,合金的熱處理溫度為510~550°C,每次熱處理的時間為30分鐘。
[0037]本實施例中所述的鋁-鎂中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入剛玉坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到820°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的12.8%的99.99%以上的鎂粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(3),在氬氣保護下,將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鎂合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鎂中間合金。
[0038]本實施例中所述的鋁-錳中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入剛玉坩堝中,加熱到820°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的1%的99.99%以上的電解錳粒,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘;
步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-錳合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-錳中間合金。
[0039]本實施例中所述的鋁-鋰中間合金的制備方法,包括以下步驟:
步驟(1),將純鋁錠放入剛玉坩堝中,然后在氬氣保護下,加熱到820°C下熔化成液態(tài)的鋁液;
步驟(2),在氬氣保護下,向經(jīng)步驟(I)處理后的鋁液中加入質(zhì)量為鋁液的3.6%純度為99.9%以上的金屬鋰,保持溫度并攪拌使其合金化;合金化時間為15分鐘; 步驟(3),將經(jīng)步驟(2)處理后的合金化鋁-鋰合金液由爐子中取出澆鑄,并冷卻到常溫,然后脫模,得到鋁-鋰中間合金。
[0040]本實施例中在澆鑄過程中,模具必
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