鉛鋅合金的介紹

時(shí)間：2014-05-09 14:22:18

作者：世邦機(jī)器

Al-Li合金

鋁鉛鋅合金具有低密度、高強(qiáng)度、優(yōu)良的低溫性能和超塑性等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的航空航天結(jié)構(gòu)材料。研究表明，固溶處理及隨后的時(shí)效工藝對(duì)合金的性能起著至關(guān)重要的作用。因此，通過(guò)調(diào)整現(xiàn)有的熱處理工藝，挖掘該材料的綜合性能潛力，成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。

Cu能顯著提高A1-Li合金的強(qiáng)韌性、減少無(wú)沉淀析出帶寬度，但含量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生中間相使韌性下降和密度增大，含Cu量過(guò)低不能減弱局部應(yīng)變和減小無(wú)沉淀析出帶寬度，故Al-Li合金中的Cu含量一般為1%～4%。在Al-CuCLi合金中呈細(xì)片狀析出TI（Al2CuLi）相與d相一起作為合金中的主要析出強(qiáng)化相，減弱共面滑移，使合金強(qiáng)度明顯提高。

Mg在A1中有較大的固溶度，加入Mg后能減少Li在Al中的固溶度。因此，在含Li量一定時(shí)它能增加d相的體積分?jǐn)?shù)。另外，它還能形成T（Al2LiMg）穩(wěn)定相，抑制d相的生成。加入Mg能產(chǎn)生固溶強(qiáng)化效果，強(qiáng)化無(wú)沉淀析出帶，減小其有害作用。當(dāng)A1-Li合金中同時(shí)加入Cu，Mg時(shí)能形成S（A12CuMg）相。S相優(yōu)先在位錯(cuò)等缺陷附近呈不均勻析出，其密排面與基體a相的密排畫(huà)不平行，位錯(cuò)很難切割條狀S相，只能繞過(guò)，并留下位錯(cuò)環(huán)，故S相能有效地防止共面滑移，改善合金的強(qiáng)韌性。但Mg含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致T相優(yōu)先在晶界析出，增加脆性。Mg含量低于0.5%時(shí)，S相很少，合金強(qiáng)度降低。此外，Mg還能改善Al-Li合金的高溫性能。

新型鋁鉛鋅合金雖然具有很多優(yōu)良性能，但一些合金存在塑性、韌性較低，熱暴露后會(huì)損失韌性等問(wèn)題。影響鋁鉛鋅合金強(qiáng)韌性的主要因素是共面滑移和晶界無(wú)沉淀析出帶。研究者們通過(guò)引入其他元素的辦法解決了其中的某些問(wèn)題。

Li-Mg系合金

Li-Mg系合金是一種新型合金，它們輕如塑料而堅(jiān)如金屬，變形性（可鍛性）比其他鎂合金好。俄羅斯、美國(guó)、日本、德國(guó)等對(duì)Li-Mg系合金的研究十分活躍，國(guó)內(nèi)的研究較少。對(duì)于六方晶系的鎂，添加Li后減小了六方晶系a-Mg的c／a值，原子間距減小降低了六方晶格沿1010，<1210>棱面滑移的啟動(dòng)能，使得該滑移在室溫下與0001，<1210>的基面滑移同時(shí)發(fā)生，提高了合金的室溫延展性和變形性。

Li-Sn氧化物系統(tǒng)

自從日本富士公司報(bào)道非晶態(tài)錫基氧化物作為鉛鋅離子蓄電池的負(fù)極材料具有很高的容量后，錫基材料就成為人們研究開(kāi)發(fā)的新熱點(diǎn)。錫基氧化物作為負(fù)極材料時(shí)，由于充電后形成的Li2O對(duì)電極的膨脹有良好的緩沖作用，緩解了金屬錫電極存在的電極膨脹問(wèn)題，因而電極具有較好的性能。這一方向具有良好的市場(chǎng)前景，目前鉛鋅離子蓄二次電池的負(fù)極材料主要是碳纖維球，Li-Sn-O為負(fù)極材料開(kāi)辟了另一寬闊的大路。