电极是湿法冶金行业、电化学工业中非常关键的器件,在电解工业中起着至关重要的作用。开发成本低、活性强,导电好、耐蚀强、无污染的新型电极材料得到较广泛的关注和研究。Pb-Ag合金电极因成本低、电化学性能好、易加工、可回收等优点是电化学领域最广泛使用的电极材料,但该电极的传统制备方法还存在难以克服的诸多问题。针对Pb-Ag合金存在强度低,内阻大,能耗高等缺点,本论文采用超声波细晶技术对凝固过程中的Pb合金进行处理,细均化合金的初始晶粒及组织;利用多能场(物理声场,强塑性力场,温度热场)联合作用进一步细化合金晶粒均化组织,探讨多能场对Pb合金组织结构的影响规律及晶粒尺寸与性能之间的关联。通过观察合金金相,四探针法测量导电性能,电化学工作站测试电化学性能,再对电极进行槽电压测试,对其耐蚀性和节能性进行探讨,研究超声工艺参数(熔体温度、超声频率、超声功率)、超声+冷轧工艺参数(压下率、退火温度)对合金电极材料的微观组织和性能的影响,结果表明:(1)观察合金的显微组织和性能测试分析表明,超声工艺(超声频率、超声功率、熔体温度)中熔体温度对材料晶粒大小和极化电位影响最大,超声功率对电极电阻率影响最大。经超声波+冷轧处理的试样,在同一退火温度下,压下率为40%时,晶粒明显细化,呈细小均匀分布的等轴晶。但随着压下率的继续增大,在物理声场和强塑性力场的综合作用下,再结晶过程在较短时间完成,随着时间的延长,晶粒部分长大。退火处理可有效细化晶粒,随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸小幅度增大;(2)通过对不同工艺参数制备的合金,结合组织和性能分析可知,显微组织中晶粒尺寸适中,组织均匀致密,可以降低电阻率,提高电化学性能,极化电位降低,耐蚀性提高,达到节能降耗的目的。超声波最佳工艺下制备的铅合金阳极电阻率为2.2495×10-6Ω.m,极化电位2.2895V,槽电压为3.2198V,自腐蚀电流1.255×10-4A/cm2。通过超声波+冷轧进一步细化均匀化晶粒电阻率可降至1.6934×10-6Ω℉m,降低15.83%,导电性能提升;极化电位为2.2000V,负移89.5mV,降低4.1%,槽电压降为3.1083V,降低3.46%,催化活性提升,能耗降低;自腐蚀电流为1.083×10-4A/cm2,降低13.7%,耐蚀性能明显提升,阳极寿命延长。(3)研究超声频率、超声功率和熔体温度对Pb-0.5%Ag合金阳极材料组织和性能(导电性能、电化学性能、耐腐蚀性能)的影响,综合性能分析最终优化出超声处理的最佳工艺参数为超声频率30kHz、超声功率220W、熔体温度370℃C;超声波+冷轧法在超声频率30kHz、超声功率220W、熔体温度370℃下处理1min后,退火温度120℃,退火时间30min,压下率40%,可获得多能场综合作用下制备Pb-0.5%Ag合金阳极的最优工艺。