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.     

阴极保护用阳极

介绍了牺牲阳极材料中镁基、锌基、铝基阳极的化学成分和性能特点,以及多种外加电流阴极保护用阳极材料的特点.通过对石墨阳极、高硅铸铁阳极和铅银合金阳极、镀铂阳极和混合金属氧化物阳极的性能比较,认为混合金属氧化物阳极是最为理想和最有前途的辅助阳极材料.     

不同锡含量高温铝基牺牲阳极的电化学性能

熔炼了５种不同锡含量具有ＲＥ的铝基牺牲阳极材料,采用恒电流方法测定了铝阳极在不同温度下的电化学性能。结果表明：随温度升高,铝阳极电位正移,电流效率下降;常温和高温时,铝阳极电流效率均先随锡含量增加而增加,然后降低,含０．１０％Ｓｎ的铝合金可作高温牺牲阳极之用。     

不同镁含量铝基牺牲阳极材料的组织与性能研究

为了探讨Mg对铝基牺牲阳极的影响,在研制高效铝基阳极的基础上,运用电化学测试和扫描电镜技术,考察了不同Mg含量对合金结晶形态和显微组织的影响.结果表明:合金元素Mg的含量主要影响合金的树枝晶形态和第二相粒子的性质、形态、数量和分布,进而影响阳极表面溶解的均匀性和电流效率,Al-Zn-In-Sn-Mg-Si系合金阳极中Mg的最佳含量应在2%左右.本研究为进一步开发高效铝基合金阳极提供了理论参考.     

国外铝合金牺牲阳极材料概况

由于铝是一种轻金属,又在理论上具有足够负的电位,理论电流输出量也很大;更有毒性小、材料来源充分,成本低、易于加工等优点;所以,铝被选为制作阴极保护用牺牲阳极的理想材料。另外,铝合金阳极的阳极电位和电流效率也都比较符合阴极保护的要求,因而,它的使用在世界各国都受到了重视。本文主要论述了铝合金牺牲阳极的研制和发展过程,各种添加元素对铝合金阳极性能的影响,以及铝合金阳极在船舶、港湾设施、海洋石油开采设备、海底钢结构件,以及地下设施方面的实际应用情况。     

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。     

分离器用新型铝基牺牲阳极的研制

针对油气田分离器用铝基牺牲阳极出现的电流效率低和局部掉块问题,采用正交试验法,依据国家标准加入不同含量的Zn,In,Mg和Ti等合金,开展合金元素含量对阳极电流效率及溶解性能影响规律研究,研制新型高效铝基牺牲阳极.结果 表明:Mg和Zn对电流效率的影响较大,In和Ti影响较小,各元素含量的变化对电流效率的影响趋势不同.Mg含量是影响阳极腐蚀均匀性的主要因素,Mg在铝合金阳极中会形成第二相,导致表面局部电位发生变化,进而形成微电池,加速局部腐蚀;而Ti具有细化晶粒的作用;若Mg和Ti2种元素搭配不当,会导致局部偏析,发生掉块问题.正交试验极差法分析可知,阳极的最优配方为0.5 ％Mg-4％Zn-0.035 ％In-0.045％Ti,能够显著提高阳极的电流效率,改善试样溶解的均匀性.     

某型艇海水管路牺牲阳极保护选材设计与寿命预测

针对某型潜艇海水管系腐蚀严重的现状,提出采用管路铁阳极保护,对管路牺牲阳极的材料选择和结构设计进行了研究,分析评估了管路铁阳极的保护寿命。预测设计的六种规格牺牲阳极至少具有2.7年以上的保护寿命,其中五种规格的保护寿命可达3年以上。     

提高铝-空气电池铝阳极材料活性的研究进展

铝阳极的活性对铝-空气电池的性能起关键作用.综述了近年来铝阳极材料的研究进展,并对提高铝阳极材料活性的途径,包括铝阳极材料合金化、添加电解液缓蚀剂进行了详细论述.介绍了不同种类铝合金添加元素、不同类型缓蚀剂以及作用效果,展望了今后提高铝阳极材料活性的发展方向.     

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。     

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。     

电积锌用各类阳极中合金元素对其性能影响的研究现状

目前电积锌普遍采用的是传统阳极Pb-Ag,Pb-Ag-Ca和Pb-Ag-Ca-Sr和部分新型阳极如铅基Pb-MnO2、钛基DSA和铝基铅合金阳极等,其中,各合金元素对阳极析氧电位和腐蚀速率都有影响。为此,从制备工艺、力学性能、耐蚀性和电催化活性等方面阐述了各种阳极的优缺点,介绍了各种合金元素对阳极性能的影响情况。     

颗粒增强铝基复合材料阳极氧化与耐蚀性的研究

基体中加入与铝合金基体电位不同、高体积分数的碳化硅和石墨颗粒增强材料,可能导致材料的耐蚀性降低.采用盐雾腐蚀和硬质阳极氧化方法对4种喷射沉积制备的颗粒增强铝基复合材料和一种喷射沉积锭坯颗粒增强铝基复合材料的腐蚀行为及阳极氧化工艺进行了研究.结果表明,颗粒增强铝基复合材料具有较高的腐蚀率,腐蚀形态均为明显的点蚀;在适当阳极氧化工艺条件下,颗粒增强铝基复合材料表面可以制得优良耐蚀性的硬质阳极氧化膜.     

合金元素对Al—Zn—In—Ga合金牺牲阳级性能的影响

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

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、制备工艺等因素。     

GB/T 4949《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》标准修订评析

介绍了新标准GB/T 4949—2018《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》的修订背景、修订原则、内容结构变化、主要技术变化。同时,对比分析了新旧标准及国内外标准的差异,结合仪器分析测试方法和牺牲阳极材料技术的发展,提出了本标准的未来发展建议。     

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...     

铝基磁性铁纳米线阵列吸波材料的制备与吸波性能

采用铝基板阳极氧化-电沉积制备了磁性铁纳米线阵列.吸波性能测试表明,铝基磁性铁纳米线阵列吸波材料吸波层厚度仅为几十微米时,最大反射衰减可达到-6.5dB.将铝基板喷砂预处理可改变随后阳极氧化铝膜结构;与未经喷砂预处理的铝基板相比,经喷砂预处理的铝基板阳极氧化-电沉积制成的铝基磁性铁纳米线阵列吸波材料吸波性能较好,吸收频带较宽;在8～18GHz频段,喷砂试样反射衰减均在-2dB以下.