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(yōu)良的低溫性能和超塑性等優(yōu)點，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效工藝對合金的性能起著至關(guān)重要的作用。因此，通過調(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。

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(chǎn)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(yīng)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(xì)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?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)生固溶強化效果，強化無沉淀析出帶，減小其有害作用。當(dāng)A1-Li合金中同時加入Cu，Mg時能形成S（A12CuMg）相。S相優(yōu)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(huán)，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(dǎo)致T相優(yōu)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(yōu)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(nèi)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(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發(fā)的新熱點。錫基氧化物作為負(fù)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(fù)極材料主要是碳纖維球，Li-Sn-O為負(fù)極材料開辟了另一寬闊的大路。