鉛鋅合金的介紹

時間：2014-05-09 14:22:18

作者：世邦機器

Al-Li合金

鋁鉛鋅合金具有低密度、高強度、優良的低溫性能和超塑性等優點，是一種理想的航空航天結構材料。研究表明，固溶處理及隨后的時效工藝對合金的性能起著至關重要的作用。因此，通過調整現有的熱處理工藝，挖掘該材料的綜合性能潛力，成為研究者關注的焦點。

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

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量一定時它能增加d相的體積分數。另外，它還能形成T（Al2LiMg）穩定相，抑制d相的生成。加入Mg能產生固溶強化效果，強化無沉淀析出帶，減小其有害作用。當A1-Li合金中同時加入Cu，Mg時能形成S（A12CuMg）相。S相優先在位錯等缺陷附近呈不均勻析出，其密排面與基體a相的密排畫不平行，位錯很難切割條狀S相，只能繞過，并留下位錯環，故S相能有效地防止共面滑移，改善合金的強韌性。但Mg含量過高會導致T相優先在晶界析出，增加脆性。Mg含量低于0.5%時，S相很少，合金強度降低。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良性能，但一些合金存在塑性、韌性較低，熱暴露后會損失韌性等問題。影響鋁鉛鋅合金強韌性的主要因素是共面滑移和晶界無沉淀析出帶。研究者們通過引入其他元素的辦法解決了其中的某些問題。

Li-Mg系合金

Li-Mg系合金是一種新型合金，它們輕如塑料而堅如金屬，變形性（可鍛性）比其他鎂合金好。俄羅斯、美國、日本、德國等對Li-Mg系合金的研究十分活躍，國內的研究較少。對于六方晶系的鎂，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>棱面滑移的啟動能，使得該滑移在室溫下與0001，<1210>的基面滑移同時發生，提高了合金的室溫延展性和變形性。

Li-Sn氧化物系統

自從日本富士公司報道非晶態錫基氧化物作為鉛鋅離子蓄電池的負極材料具有很高的容量后，錫基材料就成為人們研究開發的新熱點。錫基氧化物作為負極材料時，由于充電后形成的Li2O對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題，因而電極具有較好的性能。這一方向具有良好的市場前景，目前鉛鋅離子蓄二次電池的負極材料主要是碳纖維球，Li-Sn-O為負極材料開辟了另一寬闊的大路。