一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种铅基双金属层合板，尤其是一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，属于电化学器件领域和核屏蔽材料领域。本双金属层合板的铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周又设置有铅或铅合金外层，所述的过渡焊接中间层的厚度为铅或铅合金外层厚度的5～50%。本实用新型专利技术具有机械强度高、质量轻的优点，作为阳极材料使用，其电化学性能优良，导电性好，耐腐蚀性好、抗高温蠕变性好，可适用于大电流密度和长周期电解场合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种铅基双金属层合板，尤其是一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，属于电化学器件领域和核屏蔽材料领域。本双金属层合板的铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周又设置有铅或铅合金外层，所述的过渡焊接中间层的厚度为铅或铅合金外层厚度的5～50%。本技术具有机械强度高、质量轻的优点，作为阳极材料使用，其电化学性能优良，导电性好，耐腐蚀性好、抗高温蠕变性好，可适用于大电流密度和长周期电解场合。【专利说明】一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板
本技术涉及一种铅基双金属层合板，尤其是一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，属于电化学器件领域和核屏蔽材料领域。
技术介绍
目前，铅及其合金作为公认的阳极材料及核屏蔽材料，在电化学提取、海水淡化、污水处理、屏蔽射线等方面得到广泛应用，且铅及其合金具有良好的电化学性能屏蔽射线的性能、较低的使用成本和回收再利用成本等优点。但是，铅及其合金在实际服役过程中仍存在以下问题:(I)铅及铅合金作为阳极材料重量大，内阻高，强度低，易发生蠕变和局部腐蚀，破坏正常的电解过程，影响阴极析出产品的产量和品位；(2)铅及铅合金材料能屏蔽X、Y射线，但由于其自身熔点低、强度小等特点，严重制约了该类材料服役于高强度、多类辐射能的使用领域。
技术实现思路
为了解决和改善现有铅及铅合金作为阳极材料能耗高、强度低等问题，作为核屏蔽材料受到屏蔽性能单一和强度低的不足，以及作为两种材料使用时均存在重量大，操作不便的问题，本技术提供一种新型轻质导电芯增强型铅基双金属的结构/功能一体化层合板，可同时改善铅及其合金作为阳极材料和核屏蔽材料使用的不足。本技术通过下列技术方案实现:铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周又设置有铅或铅合金外层。所述的过渡焊接中间层的厚度为铅或铅合金外层厚度的5?50%。本技术从基体材料结构的设计入手，采用双金属层合结构的设计方案，其技术思想是:该层合板的内芯利用铝(或铜)较铅(或铅合金)的轻质、优良的导电性、高的抗弯曲强度和抗高温蠕变性能，起到降低基体电阻、提高导电性、增加强度、改善铅(或铅合金)作为电极材料或核屏蔽材料的目的，而内外层与过渡中间层采用过渡金属的焊接方式解决铅(或铅合金)与铝、铜的界面相容性问题，制备出轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，该层合板的外层仍保持原有的电化学性能和核屏蔽性能的技术要求，具有机械强度高、电积能耗低、耐腐蚀性好、可同时吸收α、β、Y、Χ射线、质量轻、易操作等特点。本技术具备的有益效果和优点:该轻质导电芯增强型铅基双金属层合板具有机械强度高、质量轻的优点，作为阳极材料使用，其电化学性能优良，导电性好，耐腐蚀性好、抗高温蠕变性好，可适用于大电流密度和长周期电解场合；作为核屏蔽材料使用，抗辐射性能优良，更适合于结构性屏蔽材料的应用，可同时吸收多种射线，方便作为储运核屏蔽材料的容器运输的要求，可焊加工性好，易安装、拆卸。由于采用了双金属型夹层结构设计方案，作为阳极材料使用，轻质导电芯增强型铅基双金属层合板的整体导电可近似为导体并联结构，其总电阻小于铅及其合金的块体电阻，均化阳极与阴极间电场的分布，这对提高电解过程中的电效、阴极产品的品位和产量、减缓阳极的局部腐蚀有着至关重要的作用。作为核屏蔽材料增加了铅及其合金的强度:采用较轻质的铝或铜作为内芯，对提高基体的抗蠕变性起到了骨架支撑作用和导热性能；减轻了阳极材料和屏蔽材料的重量:铝的密度为铅的0.24倍，铜的密度为铅的0.79倍，在同等外形尺寸下可明显减少传统阳极材料或屏蔽材料的重量，对提高操作灵活性是非常行之有效的。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图2是图1所示实例的A-A纵剖面构造图。图3是图1所示实例的B-B剖视图。图中:1.铅或铅合金外层，2.过渡焊接中间层，3.铝或铜导电内芯。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。实施例:如图1?3，招或铜导电内芯3为双金属层合板的内部板材,在其外面两侧设置过渡焊接中间层2，采用过渡焊接中间层2来与外面的铅或铅合金外层I相结合，铅或铅合金外层I设置在过渡焊接中间层的四周。为了达到较好的使用效果，过渡焊接中间层2的厚度选择为铅或铅合金外层I厚度的5?50%。【权利要求】1.一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，其特征在于:铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周又设置有铅或铅合金外层。2.根据权利要求1所述的轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，其特征在于:过渡焊接中间层的厚度为铅或铅合金外层厚度的5?50%。【文档编号】B32B15/01GK203637271SQ201320683478【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日 【专利技术者】周生刚, 竺培显, 韩朝辉, 林超, 张喆 申请人:昆明理工大学, 昆明理工大学科技园有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，其特征在于：铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周又设置有铅或铅合金外层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周生刚，竺培显，韩朝辉，林超，张喆，
申请(专利权)人：昆明理工大学，昆明理工大学科技园有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53