Zn含量对Al-Zn-In-Mg牺牲阳极电化学性能的影响

设计并制备了不同Zn含量的Al-Zn-0.03In-1.30Mg牺牲阳极材料,采用恒电流、动电位极化和电化学阻抗谱方法研究了Zn含量对Al-Zn-0.03In-1.30Mg阳极电化学性能的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析Zn含量对阳极的显微组织与腐蚀形貌的影响。结果表明：随着Zn含量的升高,Al-Zn-0.03In-1.30Mg阳极晶粒更细化且金相组织更均匀,自腐蚀电位显著负移;添加0.60%～10.00%(质量分数)的Zn可以有效破坏阳极表面的钝化膜从而改善阳极的溶解形貌,但Zn含量大于5.00%时,阳极会产生枝晶,增加局部腐蚀倾向使阳极溶解不均匀、电化学性能降低,0.60%～2.00%Zn含量阳极均具有较高的电化学性能,阳极的表面溶解均匀,电容量在2570 A·h·kg^-1以上,工作电位≤-1.05 V (vs SCE);其中0.60%Zn含量阳极能够显著降低牺牲阳极材料中Zn对海洋环境的重金属污染,可作为环保型牺牲阳极材料使用。     

铝合金牺牲阳极材料的研究现状

根据实际应用,讨论了合金元素In、Zn、Ga、RE、Hg、Mg、Sn、Ti、Bi、Se和金属氧化物ZnO、IrO_2、RuO_2对铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。综述了固溶处理和退火对阳极组织和电流效率的作用,简述了合金显微组织和阳极性能的关系,对铝合金阳极的发展方向做了展望。     

Al—Zn—Mg—In—Ga—Ca合金牺牲阳极电化学性能的研究

在铝中添加合金元素Zn、Mg、In、Ga、Ca,研究合金元素的作用规律及阳极溶解过程中的活化机制.研制出一种较为理想的铝合金牺牲阳极,在海水中工作电位为一1.09V(SCE),电流效率达95.6%.并研究了热处理对阳极电化学性能的影响.     

铝合金牺牲阳极的镀锌处理及其电化学性能

在铝合金牺牲阳极表面镀覆了不同厚度的锌层,对镀锌阳极试样进行了极化曲线和电化学阻抗测试,并采用自放电法分析了镀锌阳极试样的电化学性能。极化曲线结果表明,镀锌阳极试样的腐蚀电位随锌层厚度增加逐渐正移;电化学阻抗谱表明,镀锌试样电化学活性增加;自放电试验结果表明,镀锌层对电偶电流随时间的变化趋势影响不大,但一定厚度的锌层能...     

Fe含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Si牺牲阳极电化学性能的影响

采用电化学方法、电偶实验、EPMA和ICP-MS对不同Fe含量的Al-Zn-In-Mg-Ti-Si牺牲阳极在海水中的电化学性能进行了研究。结果表明,铝合金牺牲阳极随着Fe含量的增加,Fe的析出相随之增多。Fe主要富集在晶界处,少数呈点状在晶内弥散分布。Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti-0.12Si-0.1Fe合金的阳极表面溶解均匀,工作电位处于-1.047~-1.068V之间,电流效率达到93%以上,耦合电位较负且稳定,耦合电流较高,2 h时的Al和Zn溶解量为2.2×10-8和3.8×10-9g/L,48 h时的扫描电流峰值为36 mA,增加了溶解活性点,铝合金的溶解均匀性得到增强。而Fe含量超过0.1%后,会限制In的活化作用,活性溶解阻力逐渐增大,电流效率明显下降。Fe含量为0.1%的Al-Zn-In-Mg-Ti-Si合金具有较好的阳极性能。     

电偶电流评价牺牲阳极性能

依据牺牲阳极与A3钢偶合后的电极动力学,电偶电流Ig的时间积分电量值为牺牲阳极实际发出电流量,电偶电流Ig的时间积分电量值与铜库仑计效率存在一定的关系,通过测试铸造铝合金牺牲阳极和A3钢在3%NaCl溶液中偶合后的电偶电流Ig,表明用电偶电流快速评价铸态铝合金牺牲阳极性能可行,可以用来筛选牺牲阳极配方.     

含Mg铝合金牺牲阳极的电流效率及其影响因素

在铝合金牺牲阳极中添加Mg、Ti、Nb等合金元素,研究它们的含量与存在形式对牺牲阳极性能的影响,分析第二相、晶粒细化等的作用和影响。结果表明：在所讨论的含Mg铝合金牺牲阳极中,会形成一定类型的第二相,进而影响牺牲阳极的电化学性能;理想的Mg含量为2%;加入微量Ti、Nb可以有效细化晶粒,对提高牺牲阳极的电流效率有很好的促进作用,而且单独加入Ti要比同时加Ti、Nb的效果好。     

高效铝合金牺牲阳极的研制

在铝中添加合金元素Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｃａ，利用正交设计方法，研制出一种高效的铝合金牺牲阳极，它在海水中电流效率达９５．６％，电位为－１．０９Ｖ（ＳＣＥ）。探讨了合金元素的分布及作用机制。     

海水干湿交替环境对铝合金牺牲阳极性能的影响

在海水干湿交替条件下研究了干湿比、环境湿度对铝合金牺牲阳极电化学性能的影响,分析了铝合金牺牲阳极的溶解形貌、腐蚀产物以及电流效率,讨论了造成铝阳极电化学性能差异的原因。结果表明:随着干湿比的增大,铝合金牺牲阳极开路电位和工作电位升高,阳极电流效率由96.4%降低至76.5%,铝合金牺牲阳极表面由均匀腐蚀转变为局部腐蚀;环境湿度的增加在一定程度上加剧了铝合金牺牲阳极的局部腐蚀,降低了其电化学性能。     

时效时间对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能的影响

通过比较时效不同时间的Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-0.1Si阳极合金的析出相、开路电位、电流效率、腐蚀形貌及电化学阻抗谱等,研究了时效时间对该阳极微观组织和电化学性能的影响。结果表明:该合金中的主要析出相为Mg Zn2相,随时效时间的增加析出相迅速长大且密度逐渐降低。时效30 min试样的电化学性能最好,开路电位约-1.0793 V(SCE),电流效率为94.5%,试样表面腐蚀坑深度很浅、腐蚀形貌非常均匀。随着时效时间延长,合金的开路电位逐渐负移,但电流效率却逐渐降低且腐蚀形貌逐渐恶化。析出相对铝基牺牲阳极的电化学性能影响较大,长时间时效不利于改善铝合金阳极的综合电化学性能。     

热处理对Al-Zn-Sn-Ga-Mg合金组织和电化学性能的影响

通过比较铸态、退火和固溶态Al-Zn-Sn-Ga-Mg合金的组织和电化学性能,研究了热处理对该阳极微观组织和电化学性能的影响。结果显示：均匀化处理能减少阳极晶界偏析,抑制析氢腐蚀和提高阳极电流效率,且固溶处理的效果明显优于退火处理。经固溶处理后阳极的电流效率达93.4%,工作电位负而稳定,且腐蚀形貌均匀,表明该合金具有较好的综合电化学性能。     

热处理对Al-Zn-Sn-Ga合金组织及电化学性能的影响

针对Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga(质量分数,%)牺牲阳极的腐蚀均匀性有待进一步提高的问题,采用扫描电镜(SEM)、恒电流极化、动电位极化等方法,研究了退火和固溶处理对其微观组织、电流效率和腐蚀形貌等的影响。结果显示:热处理工艺可减小合金元素的偏析程度,改善合金组织的不均匀性;退火处理使合金的电位正移,自腐蚀电流密度和析氢腐蚀速率升高,且电流效率大大降低,溶解形貌虽有改善但仍不均匀;固溶处理可降低该合金的电位,抑制析氢腐蚀,电流效率虽稍降低但能明显改善合金的腐蚀形貌。经固溶处理后该阳极的电流效率达94.6%,工作电位负而稳定,腐蚀形貌均匀,具有较好的综合电化学性能。     

微量锑和锡对铝基牺牲阳极材料性能的影响

熔炼了添加合金元素Sb和Sn的5种Al-Zn-In系牺牲阳极材料,采用恒电流方法测试了其电化学性能,采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析分别观察和分析了阳极材料的显微组织和组成.结果表明:Sb具有细化晶粒的作用,但晶界存在较多偏析相,电流效率偏低;与Sb相比较,Sn也具有细化晶粒的作用,电流效率有所提高,晶界偏析相较少,但阳极的表面腐蚀溶解不均匀;Sn和Sb的协同作用在于能有效地抑制Si的偏析,显著提高阳极的电流效率,使得阳极表面具有良好的腐蚀溶解性.     

Effect of backfilled stone/brine media on the initial electrochemical performance of aluminum sacrificial anode

Aluminum alloy sacrificial anodes applied to protect the subsea immersed tunnels' steel shells are buried in an unfamiliar inhomogeneous backfilled stone/brine media. To verify its influence, the effect of the backfilled stone (10–12, 6–10, and 3–6 mm)/brine (40 Ω cm) media, denoted as Stone 1, Stone 2, and Stone 3, on the initial electrochemical performance of an Al─Zn─In─Si─Sn─Ti anode is investigated by electrochemical and surface analysis techniques. With decreasing the stone size, the Stones 1–3 media's resistivity increases to 100, 125, and 150 Ω cm, respectively. The backfilled stone/brine media inhibits the anode′s free corrosion and pitting process and accelerates its activation in the initial period. The anode′s capacity and current efficiency decrease slightly; however, the anode′s output current and its transmission are depressed more heavily by decreasing the backfilled stone size. Also, the backfilled stone shields parts of the cathode surfaces, decreases dissolved oxygen concentration, and blocks the diffusion of the anode's dissolution product in the media, resulting in the change of the anode's protective effect.     

Ga和Bi对Al-Zn-Sn牺牲阳极电化学性能的影响(英文)

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)和电化学性能测试等方法,研究了Ga和Bi对Al-7Zn-0.1Sn(质量分数,%)牺牲阳极微观组织和电化学性能的影响。Al-Zn-Sn合金加入Ga和Bi元素后,合金组织由粗大枝晶转变为等轴晶,仅剩下少量枝晶。Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga-0.1Bi合金具有高的电流效率(97%)和均匀的腐蚀形貌,表明添加适量的Ga和Bi元素能有效改善Al-Zn-Sn合金的组织和电化学性能。     

固溶处理对Al-Zn-In阳极元素分布和电化学性能的影响

对Al-2Zn-0.03In阳极分别进行"510℃×10h+空气冷却"和"510℃×10h+水冷却"处理,采用电子探针(EPMA)和能谱分析,考察了主要析出相形貌和成分的变化,测定了铝阳极的基本电化学性能。结果表明:固溶处理使铝阳极晶内和晶界析出物中的Zn含量降低而Fe、Si被保留,Al-Zn金属间化合物数量减少,晶界析出物发生断裂、球化现象。基体中Zn的增加和晶界Al-Zn化合物数量减少削弱了铝阳极析氢腐蚀和晶间腐蚀,使铝合金阳极电流效率提高。     

The effect of heat treatment on the corrosion behaviour of 319 aluminium alloy

The effect of various heat treatments on the corrosion behaviour of 319 T1 cast aluminium alloy was investigated. From this alloy, specimens were heat treated in T5, T6 and two steps solution heat treatment T6 conditions and afterwards were subjected to electrochemical corrosion in a 0.1 M NaCl solution (pH = 12). From the above treatments, T5 heat treatment did not improve the corrosion resistance of the as‐received alloy in contrast to T6 heat treatment which improved the corrosion resistance of the same alloy. However, two steps solutionizing T6 treatment showed the best corrosion resistance of the aluminium alloy.     

Influence of Mg and Ti on the microstructure and electrochemical performance of aluminum alloy sacrificial anodes

The experiments focused on the influence of magnesium and titanium as additional alloying elements on the microstructure and electro-chemical behavior of Al-Zn-In sacrificial anodes. The electrochemical behavior of the aluminum sacrificial anode with 3 wt.% sodium chloride solution was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests. It was found that a microstructure with few precipitates and refined grains could be achieved by adding 1 wt.% Mg and 0.05 wt.% Ti to the Al-Zn-In alloy,resulting...