钻井平台“铝基牺牲阳极”研制

铝基牺牲阳极合金,是一种供舰船及海上设施金属防腐保护用的新型“牺牲阳极”材料。近年来国外海洋石油钻探平台,多采用铝基阳极作阴极保护。 铝基牺牲阳极与镁基或锌基牺牲阳极比较,成本最低、寿命最长、性能良好、工艺简便。在有关科研部门的支持、帮助下,我们开展了“Al-Z_n-I_n-C_d”牺牲阳极的研制工作,取得初步成功。经洛阳725研究所和上海交大检验,本部研试的钻井平台铝基牺牲阳极与国外三种铝基阳极比较,电流效率高、电位负且平稳、表面溶解状况良好。725     

铟在铝基牺牲阳极溶解过程中的作用

研究了铟对铝基牺牲阳极溶解的影响。结果表明:铟量增加,使铝阳极电位负移,电流效率下降;铟在合金中以偏析相存在,阳极表面具有均匀分布的蚀孔,在蚀孔中有富铟的岛状物;铟的溶解量随时间呈U型曲线。提出了偏析的富铟相使铝阳极活化而溶解的假说。     

碱性介质中Al-Ga-Sn-Mg的阳极行为研究

炼制了纯铝及含有Ga、Sn、Mg的铝合金阳极，通过极化曲线、交流阻抗、恒电流集气等电化学方法研究了其在4mol/L KOH溶液中的阳极行为，并探讨了Na2SnO3在此介质中对铝阳极性能的影响。结果表明：铝在碱性介质中的自腐蚀析氢呈现典型的正差异效应。铝合金在碱性介质中的阳极极化小，表面的析氢量低，极化电位负，表面溶解均匀，阳极性能较好。锡酸钠不仅可以有效抑制铝阳极在碱性介质中的析氢，同时活化了铝阳极。     

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。     

核电厂海水系统牺牲阳极失效分析

某核电厂海水系统牺牲阳极在大修检查过程中发现个别阳极存在溶解不均或不溶解的问题,通过化学成份分析、电化学性能测试对牺牲阳极不溶解原因进行分析,结果表明,Zn、In含量偏低是导致阳极不溶解、电化学性能差的根本原因。     

铝基牺牲阳极材料合金化研究进展

铝基牺牲阳极合金具有理论电容量大、电位适中、原料丰富等优点而普遍受到人们的重视。本文概述了近年来的铝基牺牲阳极材料的发展,总结了其合金化理论的发展变化,在分析铝阳极合金化活化规律及研究手段的基础上,讨论了几种被广泛接受的活化机理,并提出多种活化机制联合作用是活化机理的研究方向。     

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.     

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.     

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。     

合金元素对Al-Zn-In系牺牲阳极溶解行为的影响

通过电化学阻抗、扫描电子显微镜和能谱分析研究了三种不同元素含量的Al-Zn-In牺牲阳极在0.5mol/L NaCl溶液中的溶解行为和溶解形貌,对比不同合金元素含量牺牲阳极的电化学溶解特征表明,随着铁含量的增加,铝阳极的局部腐蚀敏感性增加,适当提高Zn的含量能有效改善铁含量增加引起的局部腐蚀,但阳极的自腐蚀速度增加.     

纯铝在NaCl溶液中活化溶解时电化学行为研究

通过动电位扫描、交流阻抗和恒电位集气的方法研究了纯铝在含Zn2+、In3+、Sn2+、Ga3+活化离子的0.5mol/LNaCl溶液中电化学行为,研究表明这些离子促进了铝电极在中性NaCl溶液中的活化,同时抑制了铝的负差数效应,其中Zn2+和In3+对铝的活化和抑制负差数效应呈现为协同作用,比照Al-Zn-In牺牲阳极研究了Zn2+和In3+协同作用机理,并进一步探讨了铝电极负差数效应机制.     

溶液中添加In~(3+)对铝电极负差数效应的影响

通过动电位极化、恒电位集气方法研究对纯铝在0.5mol/LNaCl溶液中的电化学行为,添加In3+后,使铝的活化电位负移,并且降低铝的负差数效应系数,提出铝溶解的动力学机制.探讨了In3+使铝电极在中性介质中抑制负差数效应的原因     

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。     

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.     

电化学极化对2D12铝合金应力腐蚀断裂敏感性的影响

利用慢应变速率拉伸应力腐蚀试验方法评价了高强度铝合金2D12/T4的应力腐蚀敏感性,研究了电化学极化对其应力腐蚀敏感性的影响。结果表明2D12铝合金具有一定的应力腐蚀敏感性,阳极极化对2D12铝合金应力腐蚀敏感性的影响要比阴极极化显著。2D12铝合金的应力腐蚀开裂机制以阳极溶解为主。     

三聚磷酸铝在水性乳胶涂层中的防锈机理研究

实验、动态恒电位极化曲线和腐蚀电位测量等电化学技术,研究了三聚磷酸铝在水性乳胶涂层中的防锈机理.结果表明,三聚磷酸铝的加入,能显著提高涂层的阳极极化度,使其阳极腐蚀过程受到明显阻滞,是一种阳极缓蚀剂;涂膜中三聚磷酸铝的扩散和反应需要一定的时间,其后期缓蚀作用显著;本文研制的水性防锈乳胶涂料中,用三聚磷酸铝代替常用的锌铬黄颜料,能提高涂层的耐蚀性.     

A model for an anodic dissolution cell in connection to its dimensions for stress corrosion cracking

The anodic dissolution is modelled for pure iron for conditions simulating those of low alloy steels in high temperature water undergoing stress corrosion cracking. The dissolution is assumed to be initiated by the rupture of the protective oxide film and arrested by the repassivation. The goal of the model is to identify the relevant parameters of the anodic dissolution by a parameter sensitivity study. The cell is three-dimensional for taking into account the cathode to anode area ratio, at the price of the assumption of homogeneity of the electrolyte, and is assumed to be electrically uncoupled from the rest of the crack. The model uses the Butler-Volmer, the Ohm law, the charge conservation, and takes into account the passive current. The main results include the limited extent of the cell along the crack, depending on the values of the parameters, and non-linear and coupled effects for the occurrence and amplitude of the dissolution with as critical parameters the composition of the electrolyte, the exchange current densities and the anode dimensions.     

ZnFe2O4基材料在NaF-AlF3-Al2O3熔盐中的腐蚀

采用锌铁尖晶石材料作为铝电解惰性阳极,考察了这种阳极在ＮａＦ－ＡｌＦ３－Ａｌ２Ｏ３熔盐中的腐蚀行为,阳极电视密度为０￣２．５Ａ／ｃｍ＾２。实验结果表明,锌铁尖晶石材料在阳极极化条件下的ＮａＦ－ＡｌＦ３－Ａｌ２Ｏ３熔盐中具有很好的耐腐蚀性能。在低电流密度下,阳极材料的腐蚀速度随电流密度的增大而增大,最高的腐蚀速度出现于０．５￣０．７５Ａ／ｃｍ＾２。此事,腐蚀速度随电流密度的增大而降低。实验证明,高阳     

Anodic Behavior of a Titanium–Aluminum Hybrid Electrode: Formation of Hydroxide-Oxide Compounds

The electrochemical behavior of a titanium–aluminum hybrid electrode in aqueous solutions of electrolytes containing halide ions (F^– and Cl^–) was studied. The effects of current density, solution composition, and ratio of the working surface area of titanium and aluminum on the anodic dissolution rate of a Ti?Al hybrid electrode and its electrochemical characteristics were revealed. The joint anodic dissolution of aluminum and titanium in the aqueous media under study made it possible to obtain precursors of the highly disperse oxide system Al₂O₃–TiO₂. Data of X-ray and electron-microscopic analysis confirmed the results obtained.     

电解铝炭素阳极消耗研究评述

电解铝过程中，炭素阳极的实际消耗远高于其理论消耗，直接影响原铝的生产成本。本文在分析铝用炭素阳极消耗机理的基础上，评述了阳极生产和电解铝生产中的诸多因素对炭素阳极消耗的影响，这些因素包括：阳极电流密度、石油焦煅烧温度、阳极焙烧温度、电解槽操作温度、阳极硫含量、阳极金属杂质、残极和灰分、阳极添加剂、电解质添加剂、阳极配方的沥青用量和阳极保护措施等。