杂质元素对铝基牺牲阳极的影响研究进展

铝合金牺牲阳极广泛应用于海洋环境的阴极保护中，近年来得到快速发展。研究发现除合金元素外，杂质元素种类和含量对阳极性能也有重要的影响，综述了3种常见的杂质元素Fe、cu、si对铝合金牺牲阳极性能的作用规律和机理，阐述了降低杂质元素对牺牲阳极性能不利影响的方法，在制备铝合金阳极时，应综合考虑铝锭纯度、阳极配方、制备工艺等因...     

不同Sn含量对Al-Zn-Ga-Si-Sn阳极性能的影响

为了改善Al-Zn-Ga-Si-Sn低电位牺牲阳极的性能,通过调节Sn元素含量提高牺牲阳极的表面活性和电流效率,制备了 5种不同Sn含量的牺牲阳极材料,采用牺牲阳极电化学性能测试方法、极化曲线及电化学阻抗谱测量、表观形貌分析等手段分析了Sn元素对于低电位铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明:Sn可以有效地提高阳极表面的活性,并且破坏表面钝化膜降低表面自由能,使工作电位正移,提高阳极电流效率,改善阳极的溶解形貌。     

腐蚀保护常用的几种牺牲阳极材料

介绍了 3类常用的牺牲阳极材料 ,重点阐述了阳极材料中的杂质元素及合金元素对阳极性能的影响。     

牺牲阳极材料的研究、应用及展望

综述了常用的镁基﹑锌基﹑铝基﹑复合牺牲阳极等牺牲阳极材料的性能特点;介绍了合金元素﹑杂质元素对阳极性能的影响;讨论了各种牺牲阳极材料的使用环境和填包料的组成及作用;展望了牺牲阳极材料的一些新发展和应用前景.     

铝合金牺牲阳极电流效率的损耗分析

用恒电流方法测定了60℃下Al-Zn-In-Sn-Mg-RE和Al-Zn-In-Sn-Si两种铝合金在3%NaCl介质中的腐蚀形貌、电流效率和析氢速率,对铝合金微观组织和主要析出相进行了扫描电镜和能谱分析.结果表明:析氢自腐蚀和机械脱落引起阳极电流效率下降;合金元素以粗大第二相形式析出和阴极性杂质Fe、Si共同导致了铝合金牺牲阳极的析氢和机械损失,影响了阳极性能,但析出相造成的机械损失较大,Fe、Si造成的机械损失相对较小.     

低温条件下铝合金阳极电化学性能研究

研究了铝合金阳极在低温条件下的电化学性能,在2~3℃低温条件下,对铝合金牺牲阳极电化学性能进行了DNV-RP-B401-2011测试和NACE-TM0190-2006测试,结果表明,同种化学成分的条件下,样品1的溶解形貌和电化学数据均好于样品2的结果,3种不同成分的铝合金阳极中,样品4的电化学性能结果最好。在2~3℃低温环境下,由于活性元素的反应活性更弱,铝合金牺牲阳极电化学性能DNV-RP-B401-2011测试结果与NACE-TM0190-2006测试结果相比,前者溶解形貌要更差一些。阳极中微量元素的精确控制和均匀分布,对铝合金牺牲阳极的电化学性能和溶解性能影响较大。      

低驱动电位铝合金牺牲阳极的研制

针对传统牺牲阳极由于电位过负导致高强钢氢脆敏感性增加的问题,以Ga为主要活化元素,加入Zn和Si改善阳极的溶解性能,研制了具有良好电化学性能的低驱动电位铝合金牺牲阳极材料,并验证了其对高强钢的保护效果,评价了其对高强钢氢脆敏感性的影响。     

铝合金牺牲阳极材料研究现状

铝合金牺牲阳极具有许多优点,近年来得到了广泛的应用。介绍了铝合金牺牲阳极材料中常用合金元素的作用、铝合金牺牲阳极的活化机理、主要的几类铝阳极材料、铝合金牺牲阳极应用概况以及发展前景。     

Mg含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响

为提高Al牺牲阳极的综合性能,采用电化学性能评价试验、电化学阻抗测试、极化测试、金相分析和微区电位分布分析等方法研究了 Mg元素含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响,确定了铝基牺牲阳极中Mg元素的合理含量.结果表明:随着Mg含量的增加,牺牲阳极实际电容量有所提升,Mg元素含量变化主要通过影响牺牲阳极晶粒尺寸、内析出物数量和分布来影响牺牲阳极的各项性能,当Mg含量为0.8％时,Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn 牺牲阳极性能较优.     

合金元素对Al－Zn－In－Ga合金牺牲阳极性能的影响

研究了在铝中添加Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇａ等合金元素，对铝合金牺牲阳极性能及负差异效应（ＮＤＥ）的影响，探讨了阳极溶解过程中的活化机制。     

提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

研究了提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明，锌合金和铝合金牺牲阳级的电化学性能都随着海水温度的提高而变劣；凡是发生晶间腐蚀的合金，其晶间腐蚀程度都随着海水温度的提高而加剧。低含铝量的锌－铝－镉合金阳极在７０℃海水介质中，工作电位仍负于－１．０１０Ｖ，电流效率＞８０％，阳极工作表面溶解均匀，且不产生晶间腐蚀。     

某型船舱底牺牲阳极材料优化研究

针对目前某型船舱底板保护用三元锌牺牲阳极在油污水环境下容易结壳失效,达不到电化学设计保护要求的现状,通过在油污水模拟环境中的电化学性能测试,优化筛选得到了适合该型船舱底油污水环境使用、效率高的新型铝合金牺牲阳极材料。     

铝牺牲阳极在热海泥中的电化学性能

测试了几种用于海泥中海底输油管线保护的铝合金牺牲阳极的电化学性能。获得了两种性能优良的阳极材料 ,该材料可用于海底管线和金属构筑物的阳极保护     

Effect of Oxide Inclusions on Electrochemical Properties of Aluminium Sacrificial Anodes

Oxide films are incorporated into melts by an entrainment process, and are expected to be present in most metals, but particularly cast Al alloys. The oxides are necessarily present as folded-over double films (bifilms) that are effectively cracks. Their effect on the electrochemical behaviour of cast Al-5Zn-0.02ln sacrificial anodes was studied in 3 wt pct sodium chloride solution using the NACE efficiency evaluation. Three methods were employed to entrain progressive amounts of oxide in the alloy, including the addition of Al-Zn-ln maching chips to the charge, increasing the pouring height, and agitating the melt. The introduction of oxide bifilms in the cast alloy resulted in the deterioration of the electrochemical properties of the sacrificial anodes, such as current capacity and anode efficiency, and introduced increasing variability in these properties. The results suggest that corrosion behaviour is strongly related to the presence of bifilms suspended in the liquid alloy because bifilms provide crack paths allowing the corrodant to penetrate deeply into the metal matrix, and simultaneously provide localized galvanic cells because of the precipitation of Fe rich intermetallic compounds on their outer surfaces.     

自来水和淡海水介质中高活化铝合金牺牲阳极的电化学性能

在室温下用自放电法和在高温下用恒电流法分别测定了２ 种不同成分的高活化铝合金牺牲阳极在自来水和淡海水（１ ％ 海水＋ ９９ ％ 蒸馏水,体积比） 介质中的电化学性能,并与商用镁阳极的进行了比较。结果表明,铝阳极在淡水中的电化学性能较好,有望通过改进Ａｓ 铝阳极的成分配方及加工工艺,将之推广应用到热水器和锅炉水系统中。     

低驱动电位牺牲阳极的研究

目前,国内外尚未研制出性能优良的低驱动电位牺牲阳极材料.为此,炼制了3种Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极材料,采用恒电流方法评价了其电化学性能,采用SEM观察了阳极材料的微观溶解形貌,金相显微镜观察阳极的金相组织.结果表明:Al-0.3%Zn-0.1%Ga-0.9%Si阳极的综合电化学性能较好,工作电位为-780～-820mV,电流效率83%,溶解较均匀;随着合金元素Si含量增多,铝合金的晶粒变小,偏析相数量增加.     

Fe对(Cu-Ni-Fe)-xNiFe2O4复合惰性阳极低温铝电解成膜机制的影响

以高温固相合成的NiFe_2O_4和Cu,Ni,Fe金属粉为原料,采用冷压烧结法制备不同合金相含量的(Cu-Ni-Fe)-xNiFe_2O_4(x=50,60,70,80,质量分数/%,下同)金属基复合惰性阳极材料,研究合金相中Fe元素对(Cu-Ni-Fe)-xNiFe_2O_4金属基复合惰性阳极材料烧结和电解过程中基体成分与微观组织的影响,发现合金相中的Ni,Fe及NiFe_2O_4陶瓷相在烧结和电解过程中发生了可逆的氧化还原反应,使得NiFe_2O_4相发生解离和再生成。对(Cu-Ni-Fe)-xNiFe_2O_4金属基复合惰性阳极材料进行了低温电解性能测试,研究其在电解过程中的成膜过程和腐蚀行为。结果表明:(Cu-Ni-Fe)-xNiFe_2O_4金属基复合惰性阳极材料电解过程中电压稳定,铝液杂质含量低于0.7%(质量分数),有望解决金属陶瓷阳极热稳定性差的问题,是理想的惰性阳极材料。     

Development of high performance aluminium alloy sacrificial anodes reinforced with metal oxides

Metal composites of alumina and zinc oxide were incorporated into Al + 5% Zn alloy and the reinforced alloys were used as efficient sacrificial anodes for cathodic protection of steel objects. ZnO was not only used to reinforce the alloy matrix and improve the metallurgical characteristics but also to yield effective activation of the sacrificial anodes. Galvanic efficiency as high as 83% was achieved when 0.5% ZnO was incorporated into the anode matrix. High and steady negative potential, very low polarization and substantial reduction in self-corrosion of the anodes were observed during prolonged galvanic exposure tests. However, the incorporation of alumina into the anode matrix led to an adverse effect.     

牺牲阳极在舰船阴极保护中的应用和进展

分别论述了铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、铁合金牺牲阳极的研究和发展过程,总结了各种阳极的研发现状、研发热点和相应的阳极产品研发成果,指出了针对特殊环境和细分领域的各种阳极,是阳极新材料未来发展的主要方向。对于铝合金牺牲阳极,介绍了常规铝合金牺牲阳极和包括海水环境低驱动电位阳极、油污海水低驱动电位牺牲阳极、适用于干湿交替环境的阳极和适用于高温环境中的阳极等在内的针对特殊环境和特殊材料的铝合金牺牲阳极在舰船阴极保护领域的应用,总结了船舶用铝合金牺牲阳极的研究进展;对于锌合金牺牲阳极,主要介绍了锌合金牺牲阳极的发展历史、研究现状和相应的阳极产品;对于铁合金牺牲阳极,主要总结了铁合金牺牲阳极的研究现状和在舰船上的实际应用。