电沉积AlPb-Ag阳极在硫酸中的电化学性能.PDF

第３１卷 第９期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．３１Ｉｓｓ．９ ２０１４年９月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｓｅｐ．２０１４ 电沉积Ａｌ／ＰｂＡｇ阳极在硫酸中的电化学性能 ａ ａ，ｂ ａ，ｂ ａ 王　帅　陈步明 　郭忠诚 　周松兵 ａ ｂ （昆明理工大学 冶金与能源工程学院　昆明６５００９３；昆明理工恒达科技有限公司　昆明６５０１０６） 摘　要　采用阳极极化曲线、循环伏安法、交流阻抗法、ＸＲＤ和ＳＥＭ等技术手段研究了银含量对铝基铅银合 金电化学性能的影响。结果表明，在硫酸电解液中，随着银含量的增加，合金的耐腐蚀性逐渐提高，腐蚀膜的 阻抗和析氧过电位逐渐降低。 关键词　电沉积铅银合金，电化学，阳极，耐腐蚀性能 中图分类号：Ｏ６４６．５；ＴＱ１５３．２　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１４）０９１１０１０６ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９５．２０１４．３０６０９ 现代炼锌方法分为火法和湿法两大类，其中以湿法冶炼为主，约占世界锌总产量的８０％，锌的电解 ［１］ 沉积是湿法冶炼的最后一道工序，因此寻求一个高性能、寿命长的阳极对于锌的生产至关重要 。传统 的铅合金阳极被广泛应用于电积锌生产过程中，但其寿命短、槽电压高、能耗高和阴极锌中铅的含量 ［２］ 高 。为了克服以上缺点，人们发现铅合金中加入微量的银，可以明显改善铅合金的性能。Ｍｏｎａｈｏｖ ［３］ 等 研究发现铅合金中加入银可以降低析氧反应的活化能，增加ＰｂＯ层有效活性中心的数量；同时也 ２ 可以降低析氧反应过电位和提高析氧反应的速率，增加了腐蚀层 ＰｂＯ的数量和 ／ＰｂＯ的比率。 α ２ αβ ２ ［４］ Ｈｉｎｅ等 研究了纯铅和含银（０１％～５０％）的铅银阳极的腐蚀速率，在阳极氧化初期，二者之间的腐 蚀率均比较高，且几乎相同；而在氧化后期前者的阳极腐蚀速率较高，这种差异是由于在相对较低的电 流密度下，后者阳极表面更快的形成致密的氧化膜，而氧化膜层控制着阳极的腐蚀，大部分金属因氧化 ［５］ 膜孔隙多而被腐蚀。Ｚｈｏｎｇ等 研究表明，在铅合金中添加银可以细化合金的结构，增加二氧化铅的紧 ［６］ 密度；降低阳极的析氧过电位和增加阴极的析氢过电位。梅光贵等 研究表明在锌电解中，当银含量小 于０８％时，铅银合金电极电位随银含量升高而显著下降，当银含量大于０８％时，电极电位变化趋于平 ［７］ 缓。Ｋｏｅｎｉｇ等 研究表明铅中添加银，在铅合金溶解时有利于表面氧化膜厚度的增加和阳极电流密度 ［８］ 的降低，随之腐蚀速率降低。Ｚｈａｎｇ等 对比了电积锌中Ｐｂ０５８％Ａｇ、Ｐｂ０６０％Ａｇ和Ｐｂ０６９％Ａｇ ２ ３种阳极，当电流密度为００５Ａ／ｃｍ、电解温度为３８℃时，随着银含量的增加，阳极的过电位逐渐减低， ［９］ 耐腐蚀性逐渐提高；当极化５ｈ后，Ｐｂ０６９％Ａｇ的腐蚀电流最小。Ｌａｉ等 研究了一种新型的多孔的铅 银合金，研究结果表明，这种多孔的铅银合金具有重量轻、能耗低、耐腐蚀性好和阴极锌中铅的含量低等 优点。但传统的不同银含量的ＰｂＡｇ（质量分数＜１％）合金相对来说，析氧电位变化较小、导电性较差，