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。     

深海低温高压条件下铝合金牺牲阳极电化学性能研究

牺牲阳极的阴极保护法是海洋环境下控制钢结构腐蚀有效的方法,电流效率与电位稳定性是鉴别牺牲阳极电化学性能优劣的重要指标。本文使用了电流效率测试和表面形貌观察等方法,测试分析了三种不同成分铝合金牺牲阳极在低温高压海水环境中的电化学性能,结果表明:三种成分的铝合金牺牲阳极都具有较高的电流效率,其中成分3的铝合金牺牲阳极表面溶解最均匀,呈现均匀溶解形貌,未见明显蚀坑和晶间腐蚀现象。     

Al-Zn-In-Sn-Mg型铝合金阳极在油田介质中电化学腐蚀性能研究

本文通过腐蚀加速方法研究Al-Zn-In-Sn-Mg铝合金牺牲阳极在模拟油田介质环境下电化学性能的工作电位、电流效率,测试了不同温度下的极化曲线,并采用激光共聚焦显微镜表征了腐蚀形貌和深度分布特征。结果表明:Al-Zn-In-Sn-Mg铝合金在较低温度的油田介质条件下具有较高的电流效率约86%,而在较高温时电流效率近65%;30℃时铝合金阳极表面基本无局部腐蚀凹坑,产物脱落较均匀,而70℃时试样表面存在局部腐蚀凹坑;随介质温度升高,腐蚀电流密度有所增大。     

Mg-Mn高电位牺牲阳极的腐蚀行为

采用金属型铸造了3种成分的梯形高电位Mg-Mn牺牲阳极.通过模拟土壤环境中[饱和CaSO4-Mg(OH)2溶液]的恒电流腐蚀试验,研究了Mg-Mn牺牲阳极的腐蚀行为.结果表明,Mg-Mn牺牲阳极中杂质元素存在较大的溶质偏析和明显的晶粒尺寸差异,导致距离模具表面不同距离处的电流效率不同.杂质元素在晶界上不均匀分布,使Mg-Mn阳极产生晶间腐蚀,第二相粒子不均匀程度越大,未腐蚀部分机械剥落越严重,从而加大阳极的质量损失,降低了阳极的电流效率.腐蚀形貌观察发现,当Mg阳极表面呈现出条状的蚀坑时,机械剥落现象严重,腐蚀很不均匀,电流效率较低,仅为41％;Mg阳极的表面蚀孔孔径越细小,分布越均匀,电流效率越高.     

Al-Zn-In系牺牲阳极低温电化学性能研究

研究了三种Al-Zn-In牺牲阳极在低温下的电化学性能,其中Al-Zn-In-Cd牺牲阳极在低温时电流效率为84%左右,阳极溶解呈非均匀状,腐蚀产物不脱落,不适用于低温环境;Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极在低温时电流效率为90%左右,表面呈均匀状溶解,腐蚀产物脱落,具有较好的电化学性能.     

稠油输送管道内嵌牺牲阳极材料的选择

通过腐蚀试验、恒电流加速试验以及耦合性能试验,研究了铝合金和锌合金作为牺牲阳极材料在高温稠油输送管道中的适用性。结果表明:随着温度升高,两种阳极材料的腐蚀速率增大,实际电容量和电流效率减小,消耗率增大,使用寿命降低。在80℃条件下,铝阳极的腐蚀速率和消耗率均低于锌阳极的,且与T/S-52K管线钢的耦合电位更负,耦合电流更大,阴极保护作用更显著,而锌阳极在80℃下的工作电位高于最小保护电位,不满足GB/T 21448-2017标准的要求。铝合金较锌合金更适合作为高温稠油输送管道的牺牲阳极材料。     

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。     

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。     

固溶处理对Al-Zn-In-Sn-Mg阳极组织与电化学性能的影响

在510℃对Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-1Mg阳极分别进行4h、10h固溶处理,测定了它们的基本电化学性能.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.结果显示固溶处理使铝合金阳极沿晶界分布的复合金属化合物有Sn掺入,并使之球化;固溶处理增大了铝合金阳极晶界腐蚀甚至使晶粒脱落,使铝合金阳极电流效率下降;锡在晶界析出促进了铝合金阳极的晶界腐蚀.     

牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果及影响因素

针对集输管线和井场出站段管线易发生内腐蚀,且无法有效实施内穿插或挤涂等内防腐蚀措施,通过模拟计算和室内试验研究了不同牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果,其中包括带状锌合金,环状铝合金和棒状铝合金三种阳极.结果表明:随着离牺牲阳极的距离增加,管线内壁受牺牲阳极的保护作用下降;对于直径为159～308 m m且无内...     

一种新型热水器用铝合金牺牲阳极

研制出了一种可用于贮水式热水器的新型铝合金牺牲阳极材料,该阳极材料在自来水中的开路电位-1．2～-1．3v（相对于饱和甘汞电极,下同）,工作电位-1．1～-1．2v,单位面积上发生的保护电流适中,随水温变化不大,无水垢以及颗粒脱落现象,电流效率大于75％,使用寿命是镁电极的2倍以上,是一种可代替镁阳极的热水器牺牲阳极材料。     

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...     

葡萄糖对铝合金电极电化学活性及自腐蚀的影响

针对铝-空气电池放电时铝合金阳极自腐蚀严重的问题,利用失重法、线性扫描伏安法等电化学方法研究了葡萄糖作为铝合金阳极缓蚀剂的缓蚀效果,以及葡萄糖对铝合金阳极电化学性能、空气电极电化学性能的影响,并利用XRD及金相组织形貌对放电后的铝合金阳极表面进行葡萄糖的缓蚀机理分析。结果表明,添加葡萄糖能够使铝合金阳极利用率由45%提高至90%,能适当提高铝合金阳极的电流密度约12 mA/cm2,且几乎不影响空气阴极的电化学性能。XRD及金相组织表明,添加葡萄糖能够促使铝合金阳极表面放电过程中产生的氢氧化铝脱落而使铝合金表面光滑平整。     

固溶处理对Al-Zn-Bi-Sn合金组织和电化学性能的影响

将Al-5Zn-0．5Bi-0．03Sn合金在550℃保温10h水淬固溶处理,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）研究了固溶前后组织形貌和析出相成分,利用CHI660C电化学工作站测试固溶处理前后该牺牲阳极材料的电流效率、在3．5％NaCl溶液中的极化曲线及电化学阻抗谱（EIS）。结果表明,固溶处理后Al-5Zn-0．5Bi-0．03Sn合金牺牲阳极材料电流效率提高了19．57％,铝合金阳极沿晶界分布的偏析相发生球化且偏析相中Zn、Sn元素溶入基体;固溶后合金自腐蚀电位和自腐蚀电流密度均降低;等效电路RS（CRP（QRD））较好地拟合了Al-5Zn-0．5Bi-0．03Sn合金在3．5％NaCl溶液中腐蚀的EIS谱．基本反映了该牺牲阳极材料的电极反应过程。     

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。     

工业纯铝硬质阳极氧化的工艺研究

铝硬质阳极氧化法是一种厚层阳极氧化工艺,是铝及铝合金在硫酸电解液中,经过阶梯电流作用而进行的电化学反应.传统铝的硬质阳极氧化需要较低的温度和较高的电压.对工业纯铝在硫酸溶液中采用硬质阳极氧化的方法制取氧化膜的工艺进行了研究,在传统硫酸硬质阳极氧化工艺的基础上进行了改进.相同工艺条件下,在硫酸溶液中加入适量添加剂,可使氧化膜的成长速度大大提高,并拓宽了阳极化允许的温度范围,提高了阳极氧化生产效率.     

稀土在铝合金表面处理中的应用及研究进展

评述了稀土在铝合金表面处理中的应用及研究进展,尤其是铝合金稀土表面转化膜技术和稀土对铝合金阳极氧化的影响两方面.稀土表面转化膜能够提高铝合金的耐蚀性能,工艺以化学浸泡为主;稀土对铝合金阳极氧化是有益的:它使铝合金接受极化的能力增强,同时提高氧化膜的抗蚀性.因此,稀土应用于铝合金表面处理具有良好的发展前景.     

ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜电偶腐蚀的边界元仿真研究

通过电化学实验测得ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜的极化曲线。基于边界元法,以极化数据作为边界条件,建立了铝合金表面涂层损伤后与黄铜接触时的电偶腐蚀模型并进行仿真。结果表明:铸铝合金活性随电解液浓度的升高而增加,耐蚀性降低;相同条件下,黄铜变化微弱。电解液浓度和液膜厚度的增加均会加剧电偶腐蚀,相较而言,液膜厚度的影响更为强烈;阴阳极面积比的增加会明显增大电偶腐蚀中阳极处的局部腐蚀电流,即加剧阳极损耗;阴阳极间距的增加会在一定程度上削弱电偶腐蚀,但这种削弱效果十分有限。     

均匀化处理对高镁铝合金牺牲阳极性能的影响

采用浸泡法、动电位线性极化、恒电流极化等方法测定了均匀化处理对高镁铝阳极在w(NaCl)=3.5%的溶液中电化学性能的影响。结果表明:均匀化处理对铝阳极开路电位影响不大,但可以缩短阳极达到稳定工作电位的时间,同时减小铝阳极的极化,使合金铝阳极的稳定电极电位变得更负;均匀化处理还可以改善铝阳极的腐蚀均匀性,降低自腐蚀速率,提高阳极的利用率。     

In对Al-Mg-Ga-Sn-(In)铝合金阳极组织及电化学性能的影响

在Al基体中添加Mg、Ga、Sn、In合金元素,通过正交试验设计了9组铝-空气电池阳极材料。采用动电位极化试验、析氢试验和恒电流放电试验对铝合金阳极的电化学性能进行优化,通过扫描电镜和能谱测试仪观察了合金的显微组织及成分。结果表明,没有添加In元素的1号合金(Al-0.5Mg-0.05Sn-0.05Ga)、5号合金(Al-Mg-0.1Sn-0.2Ga)和9号合金(Al-2Mg-0.2Sn-0.1Ga)铝阳极具有较差的放电性能和较高的自腐蚀速率,而添加0.05wt% In元素的7号铝阳极(Al-2Mg-0.05Sn-0.2Ga-0.05In)具有最好的放电电压(平均电位-1.968 V)和抗腐蚀性能 (自腐蚀速率0.193 mL·cm^-2·min^-1)。对比去腐蚀产物后的合金表面形貌,发现5号合金的腐蚀表面布满较深的腐蚀坑,这增加了铝合金的自腐蚀,而7号合金的表面具有较浅的腐蚀坑,这减缓了电解液中离子传递和自腐蚀速率。 因此,7号铝合金适合用作铝-空气电池阳极材料。