Pb-Sb合金中的其他元素探析

为了改善传统Pb-Sb（4%～11%）合金的强度、硬度、脆性、电导率、抗腐蚀与抗电化学腐蚀等性能，人们不断研究在Pb-Sb合金中添加其它元素和有害杂质的作用并获得了重要的结果。可以肯定，能够减缓铅和Pb-Sb合金腐蚀速率的元素有As、Ag、Co、Tl、Te等。Sn可以改善Pb-Sb合金浇铸时的流动性，减少板栅成型时的热裂以及板栅硬度。S、Se、Ag等元素可以增加Pb-Sb合金晶体的分散性，有利于形成致密的保护膜，减缓腐蚀。

Pb-Sb-Cd合金虽然也是一种性能不错的板栅材料并获得广泛应用^【5】，但由于人们对Cd毒性的深入认识与环境意识的强化，应用此项选择的厂家已逐渐减少。

关于Bi在Pb-Sb合金中的作用是有争议的^【6】。有人认为Bi是有害的，但蓄电池生产厂家通常都允许合金中含有少量（例如质量分数0.05%以下）的Bi。

Mg、Zn、碱金属等被认为对Pb-Sb合金是有害的，尤其是Zn。

Pb-Sb-As合金在提高断裂强度与硬度、改善板栅脆性、减缓腐蚀等方面显著优于Pb-Sb合金。As的含量不能太高，低锑合金中As含量0.15%～0.2%就有很好的作用。我国有些铅矿中含有As，在铅的精炼中也很难除净。利用含有少量杂质的铅配制Pb-Sb合金，只要除去有害成分还是允许的。当然有些免维护蓄电池用板栅合金对杂质含量限制较严格，还是应当用高纯度的铅配制。

在Pb-Sb合金中加入Ag可以大大改善合金的分散性，增加PbO₂膜的致密性，减缓极板的阳极腐蚀。Ag的加入量达到0.1%就有明显作用，0.5%～0.1%则使蓄电池的耐过充电的能力大为提高。表2-4列出某些铅基合金的特性^【7】。

欧美一些国家曾较长时间采用含As、Ag、Cu的Pb-Sb合金，表2-4中列出的合金被认为是较好的板栅合金材料。实际上不同的生产厂家所采用的Pb-Sb合金成分不完全一样。下面举出几个实例。

实例1 Sb 3%～6%

As 0.100%～0.200%

Sn 0.300%～0.500%

Ag ≤0.010%

Bi ≤0.050%

Cu ≤0.100%

Ni ≤0.010%

Zn ≤0.006%

Fe、Co、Cd、Mn每一项都不超过0.005%

实例2 Sb 3%～6%

As 0.300%～0.400%

Sn 0.100%～0.150%

Ag ≤0.010%

Cu ≤0.100%

Ni ≤0.010%

Bi ≤0.050%

Zn ≤0.006%

Fe、Co、Cd、Mn每一项都不超过0.005%。(https://www.xing528.com)

实例3 用作正极板栅材料，耐腐蚀性能较好。

Sb 3%～6%

As 0.450%～0.500%

Sn 0.300%～0.500%

Ag ≤0.010%

Cu ≤0.100%

Bi ≤0.050%

Ni ≤0.010%

Zn ≤0.006%

Fe、Co、Cd、Mn每一项都不超过0.005%。

以上三个实例是传统的起动用铅酸蓄电池采用的合金配方。下面的实例4则是低锑少维护（失水显著减少）蓄电池采用的配方。

实例4 Sb 2.20%～2.80%

As 0.14%～0.18%

Sn 0.08%～0.12%

Cu 0.05%～0.07%

Bi ≤0.005%

Fe ≤0.002%

Ni ≤0.0005%

Zn ≤0.0015%

表2-4 某些铅基合金的特性

（续）