一种三文治结构复合铅电极及其制备方法

技术领域

本发明涉及电极技术领域，尤其涉及一种三文治结构复合铅电极及其制备方法。

背景技术

众所周知，铅金属电极适用于要求耐腐蚀或高氧超电压的电解用的电极，例如产生氧的电解、阳极氧化、电镀、有机材料的电解、废水的电解处理等，并且在该电极方面作出了许多的改进。然而，由于还存在一些实际问题，因此这些电极工业上应用还有待改进的方面。用作这类电极的氧化铅有两种类型，即，斜方晶系的α-PbO

综上所述，由于氧化铅的性能和制造，已知的镀氧化铅的电极涉及到各种各样的问题，并具实际上还不能得到优良的电极。

众所周知，铅电极作为阳极，作用有三，第一是作为导体，提供电流通道。第二是提供机械作用，保持一定的形状。第三是作为电化学反应的介质，水在阳极表面失去电子，析出氧气。这个过程中，由于使用介质的腐蚀性，阳极的腐蚀呈现两种模式，一种是层状脱落，也就是铅被腐蚀，表层的二氧化铅等膜层呈现层状脱落，这样对于寿命损失是致命性的影响，大大降低寿命。第二种是铅的表面形成二氧化铅层，逐步的缓慢溶解，这种失效模式下，铅阳极可以获得最长的寿命。第三中失效模式是阳极表面不能形成有效的二氧化铅膜，持续的电化学溶解铅层，这种情况下，阳极寿命极短，不能发挥不溶性阳极的作用。

作为电化学反应的介质，如何提高寿命，是工程业者孜孜以求的目标。金属的成分和结晶形态，对于阳极的寿命有巨大的影响，对此科学家已经有特别多的研究，针对不同的使用介质，搭配不同的合金材料，其实质是尽量使阳极的失效在使用过程中，阳极处于缓慢的电化学溶解状态，而不是快速的溶解，同时提供电极反应的场所，析出氧气。也就是希望处于第二种状态。要达到第二种状态，关键是要形成二氧化铅钝化膜。在含有高度腐蚀性的介质中，比如氯离子，难于形成钝化膜，铅容易出现腐蚀，导致第一种或者第三种失效模式，寿命极短。

同时，现有的铅电极会微量溶解，沉积到阴极产品中，但是绝大部分是脱落，掉入电镀槽，形成阳极泥。这些都不是使用者所需要的。因此需要考虑到如何反复回用这些材料，而不是把他们当作废物去处理，去填埋，导致环境污染。

为此，以上所述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种寿命长和稳定性高的三文治结构复合铅电极及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种三文治结构复合铅电极，包括两个复合层和一个支撑材料，支撑材料为钛网，钛网设置于两个复合层之间。

其中，复合层包括基质，基质的表面从下往上依次层叠包括热镀铅层、二氧化铅层、热熔铸铅层。

其中，基质为泡沫铜，所述泡沫铜的厚度为5mm，孔径为50-100PPI，单位面积重量为50克/平方分米。

其中，热镀铅层的厚度为50-200μm。

上述三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

1)、预热：将泡沫铜预热至130～180℃；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在铅或铅合金液中热浸镀，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的硫酸介质中电解，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至130～180℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空，注入铅或铅合金液，保温，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极。

其中，步骤1)预热具体为：采用热风将泡沫铜预热至130～180℃，热风的风温为130～180℃，风压为0.10～0.15MPa。

其中，步骤2)热浸镀具体为：将预热的泡沫铜在350～380℃铅或铅合金液中热浸镀5～10min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为150～180℃，热风的压力为0.25～0.50MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，制得泡沫铅。

其中，步骤3)预成膜具体为：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为4-16h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质。

其中，步骤5)热注铅具体为：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入350～380℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极。

其中，步骤5)之后还包括以下步骤：

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本发明的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本发明的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

本发明的有益效果为：本发明的三文治结构复合铅电极，寿命长和稳定性高，并且该电极具有在金属基质上形成致密的和结合性优良的二氧化铅镀层，二氧化铅镀层具有较小的因电镀而产生的内应变；因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。而且，本发明的制备方法的制作成本大大降低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为50PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至130℃，热风的风温为130℃，风压为0.10MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在350℃铅或铅合金液中热浸镀10min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为150℃，热风的压力为0.25MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为50μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为4h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至130℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入350℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例2。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为50PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至140℃，热风的风温为140℃，风压为0.12MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在355℃铅或铅合金液中热浸镀9min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为155℃，热风的压力为0.30MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为100μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为8h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至140℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入355℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例3。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为50PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至130～180℃，热风的风温为150℃，风压为0.13MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在360℃铅或铅合金液中热浸镀8min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为160℃，热风的压力为0.35MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为150μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为12h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至150℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入360℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例4。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为50PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至155℃，热风的风温为155℃，风压为0.14MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在365℃铅或铅合金液中热浸镀7min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为165℃，热风的压力为0.40MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为200μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为16h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至155℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入365℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例5。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为100PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至160℃，热风的风温为160℃，风压为0.15MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在370℃铅或铅合金液中热浸镀6min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为170℃，热风的压力为0.45MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为50μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为4h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至160℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入370℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例6。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为100PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至165℃，热风的风温为165℃，风压为0.12MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在375℃铅或铅合金液中热浸镀6min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为175℃，热风的压力为0.50MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为100μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为8h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至165℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入375℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例7。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为100PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至170℃，热风的风温为170℃，风压为0.11MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在380℃铅或铅合金液中热浸镀5min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为180℃，热风的压力为0.25MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为150μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为12h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至170℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入380℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

实施例8。

本实施例的三文治结构复合铅电极的制备方法，包括以下制备步骤：

选用厚度为5mm，孔径为100PPI，单位面积重量为50克/平方分米的泡沫铜。

1)、预热：采用热风将泡沫铜预热至180℃，热风的风温为180℃，风压为0.12MPa；

2)、热浸镀：将预热的泡沫铜在370℃铅或铅合金液中热浸镀8min，镀后处理采用热风刀吹，热风的温度为165℃，热风的压力为0.40MPa，在泡沫铜的表面形成热镀铅层，热镀铅层的厚度为200μm，制得泡沫铅；

3)、预成膜：将泡沫铅作为阳极，不锈钢作为阴极，在无氯离子的5％浓度的硫酸介质中电解，电解的电流密度为0.5安/平方分米，时间为16h，在泡沫铅的表面形成二氧化铅层，制得泡沫铅基质；

4)、再预热：将泡沫铅基质预热至180℃；

5)、热注铅：将预热的泡沫铅基质放入模具中，最下层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅基质，中间为钛网，上层为表面全覆盖二氧化铅层的泡沫铅的基质，合好模具，再抽真空到负0.1巴，注入370℃的铅或铅合金液，保温1min，使铅或铅合金液流入到所有的缝隙中，填满孔隙和缝隙，然后快速冷却，凝固，在二氧化铅层的表面形成热熔铸铅层，制得三文治结构复合铅电极；

6)、阳极寿命测试

在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

7)、抗氯离子测试

在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

本实施例的三文治结构复合铅电极的使用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，因为有二氧化铅层覆盖在泡沫铅表面，使铅阳极的三维方向都有致密的二氧化铅层，使用过程中，极易形成二氧化铅保护层，因此，寿命极长。少量脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机过滤膜捕集，然后回收，通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。

本实施例的三文治结构复合铅电极的铅金属的回用：三文治结构复合铅电极在使用过程中，随着阳极的消耗，逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成金属泡沫铅基材，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。

对比例1

采用市售铅银合金作为对比阳极。银含量为1.5％。

阳极寿命测试

用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

抗氯离子测试

用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

对比例2

采用泡沫铅作为固定二氧化铅粉末的基质，泡沫铅选用5毫米厚度，孔径为50PPI，单位面积重量50克/平方分米，选用厚度为1.5毫米、孔径为5mm×5mm的钛网作为支撑材料。

第一步，收集铅阳极泥：把掉落的阳极泥收集；

第二步，清洗阳极泥：把阳极泥置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液，转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，将未溶解的二氧化铅粉末过滤、烘干备用；

第三步，二氧化铅粉的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺，将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的50目过筛的二氧化铅阳极粉；

第四步，压制成型：将二氧化铅粉涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉的涂装量为50克/平方分米，泡沫铅选用50PPI孔径和5毫米厚度，重量100克/平方分米泡沫铅材料，泡沫铅采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作；钛网作为中间层，二氧化铅粉涂装在泡沫铅两个表面的泡沫铅复合材料作为两个表面，形成三文治夹芯结构，然后把组装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为50公斤/平方厘米，保持1分钟，温度300度；

第五步，产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度320度，时间30分钟，真空度为0.1巴，铅粉之间微融化，强度增加，铅粉把二氧化铅粉包覆住，形成金属铅和二氧化铅/钛网/金属铅和二氧化铅的三文治结构复合电极，使产品定型；

第六步，阳极寿命测试

用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米

第七步，抗氯离子测试

用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米

实施例1-实施例8制得的三文治结构复合铅电极的测试寿命及对比例1、对比例2的阳极的测试寿命的测试结果如表1所示。

表1加速测试寿命表

从表1可以看到，对比例1为没有二氧化铅的普通铅银合金阳极，在没有氯离子情况下，寿命可以达到300小时；在有氯离子的溶液中，阳极表面不能成黑色膜，在很短的时间内，就损坏，阳极片状从基质上剥落下来。

从表1对比例2可以看到，普通泡沫铅为基体的三文治类型钛网/泡沫铅/二氧化铅复合电极阳极，在没有氯离子情况下，寿命可以达到500小时；在有氯离子的溶液中，阳极表面能成黑色膜，寿命达450小时，寿命较长。

从表1实施例1到8可以看到，对于的本发明的泡沫铜为基质制作的带有二氧化铅层的特种泡沫铅为基体的三文治类型钛网/泡沫铅/二氧化铅复合电极阳极，可以有效的成膜，在普通无氯离子的硫酸加速体系加速寿命都很长，大大高于铅银合金阳极，与钛基体的泡沫铅/二氧化铅复合电极阳极相似，特别是在有氯离子的溶液中，阳极表面能成黑色膜，可以有效的成膜，加速寿命都很长，大大高于铅合金阳极。相比较对比例2的普通泡沫铅为基体的三文治类型泡沫铅/二氧化铅复合电极阳极，本发明的三文治结构复合铅电极，寿命有一定程度增加，这归因于寿命测试过程中，泡沫铅表面的二氧化铅层，保证了泡沫铅基质的表面的二氧化铅膜层的完整致密，而且本制备方法制作成本大大降低。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。