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。     

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。     

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。     

热处理对铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

针对不同均匀化处理方式会引起合金微观组织和电化学性能变化现象,采用电子探针(EPMA)、动电位极化及恒电流极化等方法研究不同热处理(水淬、空冷、炉冷)方式对Al-Zn-In合金的微观组织和合金在3%NaCl溶液中的开路电位、工作电位、腐蚀形貌和电流效率等电化学性能的影响。结果表明:510℃,10 h的均匀化处理使晶界偏析减少,抑制析氢自腐蚀和晶粒脱落,提高电流效率,但对阳极开路电位、工作电位及溶解行为的影响并不明显,且水淬处理试样的电流效率最高。     

铝合金牺牲阳极失效分析

通过化学成份分析、电化学性能测试及电化学阻抗谱对铝合金牺牲阳极不溶解原因进行分析,结果表明,Cu、Fe、Si含量过高导致牺牲阳极不溶解、电化学性能差.电化学阻抗谱研究表明牺牲阳极在加速试验过程中,经过初期活化后表面迅速钝化,阻止了进一步溶解.     

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。     

含锰高强铝合金微观组织分析

利用喷射成形方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Mn合金,并用XRD,OP,SEM,TEM等测试方法,分析了铝合金在沉积态、挤压态和固溶态时的显微组织。研究结果表明,沉积坯主要由等轴晶构成,晶粒平均直径为22μm。沉积坯中第二相粒子主要为MgZn2和Al6Mn相,MgZn2相在晶内弥散析出,Al6Mn相主要沿晶界析出。在挤压过程中,在晶体内析出了四方晶格的CuAl2相。在随后的固溶过程中,在固溶温度达到480℃时,MgZn2相大部分都已经回溶。当固溶温度达到500℃时,出现再结晶,在挤压过程中出现的织构消除,部分Al6Mn相回溶。     

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.     

铝镁基牺牲阳极的电化学性能

向以Al-Mg为基体的合金中添加Zn、In、Mn以及微量Ti、B元素,研究了合金成分及组织形态对电化学性能的影响。结果表明,Mg元素含量高的合金组织中,呈现粗大第二相,在介质中溶解不均匀;当加入Mn、Ti、B等元素使组织形态变化后,阳极溶解性能及电流效率有较大改善。     

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.     

不同稀土含量的铝合金牺牲阳极的显微组织研究

浇铸了4种不同RE含量的Al-Zn-In-Sn-Mg合金牺牲阳极.利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱分析,确定了4种合金的晶粒尺寸、偏析相数量及其成分.结果表明:随着RE含量的增加,铝合金的晶粒变小,偏析相的数量先增加后减少;偏析相主要为晶界析出物和弥散相;RE含量不同时,晶界析出物不同;细化阳极晶粒最佳RE含量0.5%,0.3%RE时阳极偏析相数量最多.     

铝合金牺牲阳极金相组织与电化学性能关系研究

用恒电流方法测定了3种Al-Zn-In系合金阳极的电化学性能,用金相显微镜和扫描电镜技术(SEM),分析了3种阳极材料的金相组织.结果表明:阳极晶粒越小,电流效率越高;阳极第二相数量越少,电流效率越高,但溶解不均匀;阳极的电流效率和溶解均匀性与第二相的优先溶解—脱落有关     

铝基牺牲阳极的溶解过程和负差异效应

用旋转环一盘电极、电子探针和形貌分析等手段研究了铝基牺牲阳极的溶解过程及其负差异效应。结果表明,铝基牺牲阳极的溶解是从第二相组织边界处引发,从而破坏表面膜而活化。阳极溶解过程中的自腐蚀(表现为析氢)是负差异效应的主要原因,它随外加电流而线性增大。铝基牺牲阳极的负差异效应系数为12.8%。     

在役海底管线牺牲阳极失效分析

用恒电流试验、表面溶解形态、腐蚀产物X-ray衍射分析、 扫描电镜和能谱分析,对南海油田某海底输油管道的在役铝合金牺牲阳极的使用状况进行 了分析测试.结果证实,该阳极提前失效的原因是由于其组织结构存在缺陷,晶间偏析严重 导致晶间腐蚀所致.     

合金元素Mg对含RE铝阳极组织与性能的影响

采用恒电流方法,测定了Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-0.3RE和Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-Mg-0.3RE两种铝合金牺牲阳极材料电流效率、利用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究了它们的金相组织。结果表明：镁对含RE铝阳极性能有较大改善,镁的添加改变了铝合金晶界偏析相的组成;晶界析出物Mg相减轻了铝阳极的晶界腐蚀和晶粒脱落。     

不同温度下镁基牺牲阳极AZ41合金的电化学行为

研究了AZ41镁合金牺牲阳极在20℃至80℃的硫酸钙-氢氧化镁饱和溶液中的电化学行为。结果表明,AZ41的工作电位,电流效率和腐蚀形态受温度的影响不显著。放电电流密度也不大影响电流效率,但增大电流密度使AZ41的电位正移,并且引起腐蚀形态的变化。在所研究的温度范围内,AZ41始终处于活化状态,没有发现钝化现象。它放电后表面的腐蚀产物为单一的Mg(OH)_2。这些结果可供该合金在较高温度条件下应用时作参考。     

牺牲阳极材料的研究现状

 综述了牺牲阳极材料的研究现状和目前常用的铝基、锌基和镁基等三种牺牲阳极材料的基本化学成分和性能特点,分析了合金元素的作用,并对牺牲阳极的一些新发展和应用情况作了介绍.