本发明涉及一种材料性能检测技术，尤其是涉及一种铅蓄电池板栅合金性能测试方法。
背景技术：
目前铅酸蓄电池应用领域非常广泛，在电动车、电动道路车领域、电信、电力、便携式设备、储能、医疗设备等领域随处可见。板栅是铅酸蓄电池的重要组成部分，它是铅酸蓄电池活性物质的载体及导电体，活性物质参与电化学反应所放出的电能及充电所需的外来电能都是通过板栅的传导。因此，用于制造板栅的合金材料的性能将直接影响到电池的使用寿命。在现有的铅酸蓄电池的生产过程中，人们通常是通过对板栅的合金材料的某一单一性能进行检测，从而对合金材料做出一个评估。例如，在中国专利文献上公开的“一种快速测定蓄电池板栅合金耐腐蚀性能的方法”，其公告号为cn104075960b，具体包括以下步骤：1、对待测定的板栅称重；2、以该板栅为正极，其它任意导电、耐腐蚀的相同面积材料为负极，组成电解回路，连接好导线，放入电解槽；3、电解槽中加入硫酸溶液，液面稍高于板栅顶端；4、以恒定电流密度腐蚀；5、进行充放电循环：a、恒定电流密度充电2min；b、静置10s；c、恒定电流密度放电至单体电压0.6v或以下；d、静置10s；重复步骤a-d，循环时间不少于15天；6、将正极板栅取下，放在煮沸的糖碱溶液中浸泡，剥离腐蚀产物；7、对正极板栅进行干燥、称重，计算板栅腐蚀前后的重量差值，即可计算出板栅失重率。
然而上述检测方法只能对板栅合金的某一单项性能进行检测，并不能准确判断板栅合金材料的完整性能，因此，无法对新型号、新品牌的板栅合金材料或者不同批次的板栅合金材料进行准确的性能检测，进而容易在后续的蓄电池生产时出现批量性的质量问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有的铅酸蓄电池用板栅合金的检测方法所存在的无法准确评判材料的综合性能、从而容易使蓄电池出现批量性质量缺陷的问题，提供一种铅蓄电池板栅合金性能测试方法，可对板栅合金的品质和性能进行一个综合的检测，从而准确地判断板栅合金的性能，避免在后续蓄电池生产时因板栅导致的批量性质量问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铅蓄电池板栅合金性能测试方法，包括如下步骤：
a.将板栅合金制成若干检测样块，并将各检测样块表面分隔成防氧化表面和平整的检测表面，然后用环氧树脂包覆各检测样块的防氧化表面，从而得到三组具有外露检测表面的标准样块；
b.对第一组标准样块外露的检测表面依次进行抛光处理、研磨处理、化学抛光处理，然后进行界面腐蚀；
c.用生物显微镜观察第一组标准样块在检测表面处的金相结构，并与标准的金相结构样板进行比对，从而判断标准样块的金相组织是否合格；
d.用布洛维硬度计测试第二组标准样块的硬度，将测试得到的硬度值与板栅合金的标准硬度值比对，从而判断标准样块的硬度是否合格；
e.用三电极体系检测第三组标准样块的电化学腐蚀性能，从而得到循环伏安曲线，其中三电极体系的工作电极为第三组检标准样块，参比电极为hg/hgso4电极或者镉电极，辅助电极为铂电极，将第三组标准样块的循环伏安曲线中的析氢电位、析氧电位分别和板栅合金的标准析氢电位、标准析氧电位进行比对，当测试得到的析氢电位小于等于标准析氢电位，并且测试得到的析氧电位大于等于标准析氧电位时，判定标准样块的电化学腐蚀性能合格；
f.将板栅合金制成二组检测样条，然后对第一组检测样条进行拉伸测试，从而得到测试拉力值，将测试拉力值与板栅合金的标准拉力值进行比对，从而判断检测样条的拉伸性能是否合格；
g.对第二组检测样条进行蠕变测试，从而得到测试抗蠕变值，将测试抗蠕变值与板栅合金的标准抗蠕变值进行比对，从而判断检测样条的蠕变性能是否合格；
当步骤c至步骤g的检测中有任意一项不合格时，即判定板栅合金不合格。
本发明通过对板栅合金分别进行金相组织、硬度、电化学腐蚀性能、拉伸性能以及蠕变性能等多个板栅合金的性能表征进行检测，从而可准确可靠地判定板栅合金材料的综合性能，避免在后续蓄电池生产时因板栅材料的质量不稳定导致的蓄电池批量性质量问题。由于本发明将检测样块的表面包覆环氧树脂，从而在检测样块的表面形成一个用于检测的外露检测表面，进而可有效地避免检测样块其余的防氧化表面在测试过程中被氧化，可显著地提高测试的精度和准确性。
作为优选，所述化学抛光处理的抛光溶液为盐酸和质量分数为25-35%的双氧水的混合溶液，其中盐酸和双氧水的体积比为4比1至2比1.3，浸泡时间为2-4小时。
通过具有强氧化性的盐酸和双氧水混合溶液对标准样块的的检测表面残留的打磨纹路的选择性溶解作用，可有效地消除检测表面残留的磨痕，从而实现检测表面的浸蚀整平，并且盐酸和双氧水的混合溶液的挥发性低，从而可显著地降低对空气的污染，减轻的检测人员的伤害。
作为优选，所述界面腐蚀采用乳酸和质量分数为25-40%的双氧水的混合溶液，其中乳酸和双氧水的体积比为2.2比1至1.5比1，浸泡时间为5-15分钟。
本发明在界面腐蚀的混合溶液中添加乳酸，其有利于清洁处理检测表面残留的颗粒物质，使结构表面平整，有利于准确观察和判断标准样块的金相结构。
作为优选，在步骤d中，载荷在50-70kg之间，作用钢球直径在5-8mm之间，载荷时间在20-45s之间。
作为优选，在步骤f中，检测样条的拉伸余量在3cm-5cm之间，伸长速率在0.3-0.8mm/min之间，拉升位移在2-3mm之间。
作为优选，在步骤g中，检测样条的拉伸余量在2cm-5cm之间，先使检测样条保持伸长速率在1-3mm/min之间，然后将拉力升高至200-800n，并维持8-15min时间，此时检测样条的位移值即为测试抗蠕变值。
作为优选，在步骤e中，采用密度为1.30-1.38g/cm3的硫酸作为电解液，扫描电压范围在-2v~2.2v之间，扫描速度在50-200mv/s之间。
作为优选，所述检测样块的长度在15-45mm之间，宽度在5-21mm之间，厚度在1-1.8mm之间，检测表面为矩形，检测表面长边与短边之比在1.9-2.1之间。
作为优选，所述检测样条的长度在75-145mm之间，宽度在10-28mm之间，厚度在1-1.8mm之间。
作为优选，抛光处理时抛光机的转速控制在1000-1200r/min之间，研磨处理的抛光剂采用w0.25抛光剂。
因此，本发明具有如下有益效果：可对板栅合金的品质和性能进行一个综合的检测，从而准确地判断板栅合金的性能，避免在后续蓄电池生产时因板栅导致的批量性质量问题。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
一种铅蓄电池板栅合金性能测试方法，其板栅合金为石墨烯，包括如下步骤：
a.先将需要检测的板栅合金制成3组检测样块，每组检测样块的数量为10个，检测样块的长度可在15-45mm之间，宽度可在5-21mm之间，厚度则可在1-1.8mm之间。然后将各检测样块表面分隔成防氧化表面和平整的检测表面，检测表面位于检测样块的其中一个长宽面上，然后用环氧树脂包覆各检测样块的防氧化表面，从而得到三组具有外露检测表面的标准样块。其中检测表面为矩形，检测表面长边与短边之比在1.9-2.1之间，优选地，其长度为10mm，宽度为5mm；
b.对第一组标准样块外露的检测表面先进行手工的抛光处理，然后进行研磨处理，再进行化学抛光处理，最后进行界面腐蚀。其中的抛光处理可用手动的抛光机进行，抛光机的转速可控制在1000-1200r/min之间，而研磨处理时可采用w0.25抛光剂。化学抛光处理的抛光溶液优选地采用盐酸和质量分数为25-35%的双氧水的混合溶液，其中盐酸和双氧水的体积比为4比1至2比1.3，浸泡时间为2-4小时。界面腐蚀则可采用乳酸和质量分数为25-40%的双氧水的混合溶液，其中乳酸和双氧水的体积比为2.2比1至1.5比1，浸泡时间为5-15分钟，从而有利于清洁处理检测表面残留的颗粒物质，使结构表面平整，有利于准确观察和判断标准样块的金相结构。
当然，为了便于对检测表面进行抛光处理，我们可在检测样块的其中一个长宽面中央制成上凸的矩形凸台，矩形凸台的高度可在1-1.mm之间，该矩形凸台的表面即构成检测表面，而矩形凸台以外的表面即为被环氧树脂包覆的防氧化表面。特别是，检测表面四周的环氧树脂高度应不高于检测表面，从而方便抛光处理、研磨处理等；
c.用生物显微镜观察第一组标准样块在检测表面处的金相结构，并与标准的金相结构样板进行比对，从而判断标准样块的金相组织是否合格。优选地，金相结构中的晶粒金相应粒径均一，粒径分布范围在10-20微米之间；
d.用数字显示的布洛维硬度计测试第二组标准样块的布氏硬度，将测试得到的布氏硬度值与板栅合金的标准的布氏硬度值比对，从而判断检测样块的硬度是否合格，优选地，测试时的载荷在50-70kg之间，作用钢球直径在5-8mm之间、载荷时间在20-45s之间，测试得到的布氏硬度应大于等于14.5；
e.用三电极体系检测第三组标准样块的电化学腐蚀性能，从而得到循环伏安曲线，其中三电极体系的工作电极为第三组检测样块，参比电极为hg/hgso4电极或者镉电极，辅助电极为铂电极，将第三组检测样块循环伏安曲线中的析氢电位、析氧电位分别和板栅合金的标准析氢电位、标准析氧电位进行比对。当测试得到的析氢电位小于等于标准析氢电位，并且测试得到的析氧电位大于等于标准析氧电位时，判定标准样块的电化学腐蚀性能合格。优选地，可采用密度为1.30-1.38g/cm3的硫酸作为电解液，扫描电压范围在-2v~2.2v之间，扫描速度在50-200mv/s之间；
f.将板栅合金制成二组检测样条，优选地，检测样条的长度可在75-145mm之间，宽度在10-28mm之间，厚度在1-1.8mm之间，每组检测样条的数量为10个。然后对第一组检测样条进行拉伸测试，从而得到测试拉力值，将测试拉力值与板栅合金的标准拉力值进行比对，从而判断检测样条的拉伸性能是否合格。优选地，检测样条的拉伸余量在3cm-5cm之间，伸长速率在0.3-0.8mm/min之间，拉升位移在2-3mm之间；
g.对第二组检测样条进行蠕变测试，从而得到测试抗蠕变值，将测试抗蠕变值与板栅合金的标准抗蠕变值进行比对，从而判断检测样条的蠕变性能是否合格。优选地，可先使检测样条保持伸长速率在1-3mm/min之间，然后将拉力升高至200-800n，并维持8-15min时间，此时检测样条的位移值即为测试抗蠕变值；
当步骤c至步骤g的检测中有任意一项不合格时，即判定板栅合金不合格。
需要说明的是，本发明一次测试的标准样块和检测样条的数量均为10个，也就是说，每个项目都有10个检测结果，从而可进行正态分布和平均值分析，以得到相应的平均值μ和标准差σ，优选地，我们可将由10个检测结果得到的μ±2σ与对应的标准值进行比较。如果μ±2σ落在合格范围内，则说明该批次板栅合金的合格概率在95.4%以上，从而既有利于保证板栅合金的质量，又有利于避免个别监测数据对最终检测结果的不利影响。