Al-Mg-Sn-Si-In铝合金在不同溶液中的腐蚀与电化学性能研究

研究了Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Si-0.02In合金作为铝空气电池的阳极材料,在2 mol/L NaCl,4 mol/L NaOH乙醇-10%水,4 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为及电化学性能。结果表明,该合金在4 mol/L NaOH乙醇-10%水溶液中性能优良,具有较高的阳极利用率及较低的自腐蚀速率。腐蚀形貌及电化学阻抗谱测试结果与合金腐蚀特性一致。通过对比Zn在4 mol/L NaOH溶液中的电化学性能,Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Si-0.02In合金在4 mol/L NaOH乙醇-10%水介质中作为铝空气电池的阳极材料具有可行性。     

Al-Mg-Sn基阳极材料在含ZnO碱性溶液中的电化学性能研究

研究了Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Si-0.02In (质量分数,%) 合金作为铝空气电池的阳极材料,在2 mol/L NaCl,4 mol/L NaOH,4 mol/L NaOH-0.2 mol/L ZnO,7 mol/L KOH 和 7 mol/L KOH-0.2 mol/L ZnO溶液中的腐蚀行为及电化学性能。结果表明,该合金在4 mol/L NaOH-0.2 mol/L ZnO和7 mol/L KOH-0.2 mol/L ZnO溶液中具有较好的综合电化学性能。该合金在2 mol/L NaCl,4 mol/L NaOH及7 mol/L KOH溶液中的溶解由电荷转移步骤控制,在4 mol/L NaOH-0.2 mol/L ZnO和7 mol/L KOH-0.2 mol/L ZnO溶液中的溶解由电荷转移及质量转移混合控制。相比于Zn在7 mol/L KOH溶液中的电化学性能,以该合金作为阳极材料,以4 mol/L NaOH-0.2 mol/L ZnO或7 mol/L KOH-0.2 mol/L ZnO溶液作为电解液的铝空气电池是可行的。     

NaPO_3与SDBS缓蚀剂对AZ31镁合金空气电池在NaCl电解液中放电性能的影响

研究了以铸态AZ31镁合金为阳极材料的镁空气电池在加入了0.5 g/L NaPO_3、0.5 g/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、0.5 g/L NaPO_3+0.5 g/L SDBS作为缓蚀剂的3.5%(质量分数) NaCl电解液中的放电性能,测试了AZ31镁合金在不同缓蚀剂溶液中的自腐蚀速率、动电位极化曲线、EIS谱,并使用SEM观察了阳极材料在不同缓蚀剂溶液中的放电形貌。结果表明,加入缓蚀剂可以较好地抑制析氢腐蚀,提高阳极利用率,弱化阳极极化,提高放电电压。其中在NaPO_3+SDBS缓蚀剂溶液中,镁空气电池阳极腐蚀最弱,缓蚀效率可以达到85%,阳极利用率达到43.2%。     

少量铟对铅合金在硫酸溶液中阳极行为的影响

采用动电位法研究了纯铅与Pb-0.6%In合金在4 mol/L H_2SO_4溶液中的阳极行为;用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)分析了阳极极化过程中铅及铅铟合金表面腐蚀层的成分和微观组织结构。结果表明:纯铅及Pb-0.6%In合金电极都存在活化/钝化过渡区,铟的掺入抑制了腐蚀产物层中PbSO_4和PbO的形成,并有利于铅电极表面形成高电化学活性的腐蚀层。因此向铅中添加铟有利于改善铅酸电池的充放电性能。     

添加纳米氧化锆对Al-Mg-Ga-Sn合金作为碱性铝电池阳极的影响（英文）

为了提高合金的阳极性能,在Al-0.65Mg-0.05Ga-0.15Sn(质量分数,%)基体合金阳极中加入0.4%和0.8%(质量分数)的氧化锆纳米颗粒,采用电化学动态极化、电化学阻抗谱和恒电流放电等方法对颗粒增强后的合金进行电化学表征,采用在4 mol/L KOH溶液中的自腐蚀速率和析氢率对增强合金的腐蚀行为进行评价,并利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究合金的表面形貌。结果表明,基体合金在4 mol/L KOH溶液中,释放出0.47m L/(min·cm~2)的氢气,腐蚀速率较高,而含0.8%(质量分数)Zr O_2的合金释放出0.32 m L/(min·cm~2)的氢气,腐蚀速率最低。此外,通过添加氧化锆纳米颗粒,能够降低铝阳极在碱性溶液中的腐蚀电流密度,其耐腐蚀性明显优于基体合金。此外,添加纳米氧化锆的阳极材料具有更高的电流放电效率,在4 mol/L KOH溶液中,添加0.8%(质量分数)纳米氧化锆的合金表现出最高的功率密度和阳极利用率。     

超声时间对生物医用可降解Zn-0.5Sr合金微观组织和性能影响

为了提高生物医用可降解锌合金的力学性能，同时符合植入人体后的腐蚀速率需求，本文研究了在超声功率为600 W时，不同超声处理时间(0、2、5、8 min)对Zn-0.5Sr合金微观组织及性能的影响。研究结果表明，当超声时间为5 min时，初生α-Zn和SrZn₁₃第二相尺寸减小到87.24和35.01μm，合金的抗拉强度和延伸率提高到118.93 MPa和1.32%。15天浸泡腐蚀实验结果表明，未经超声处理的合金腐蚀速率最低，为0.046 mm/a，当超声时间达到5 min时，合金的腐蚀速率提高到(0.085±0.003 1) mm/a。电化学实验结果表明，超声时间为5 min的Zn-0.5Sr合金腐蚀速度由(2.340±0.159) mm/a增加到(5.207±0.354) mm/a。     

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。     

冷变形对铝空气电池用阳极电化学性能的影响

通过测量不同变形量的Al-Ga-Sn-Bi阳极合金在4 mol/L KOH溶液中自腐蚀速率、析氢速率、放电曲线等,研究了冷变形对铝空气电池用铝阳极电化学性能的影响。结果表明:与铸态合金相比,冷轧变形可以提高铝阳极合金的电化学性能。变形量80%的合金具有较低的自腐蚀速率和析氢速率及较长而稳定的放电特性。对铸态合金进行80%的冷变形能够较大幅度地提高合金的电化学性能。     

镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In合金的放电性能和电化学行为

利用XRD、SEM、EBSD、XPS和动电位极化、EIS技术、半电池及全电池恒流放电等方法,系统地研究了微观组织特征对镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In(质量分数,％)合金放电性能和电化学行为的影响.结果表明,挤压态合金主要由完全动态再结晶晶粒组成,平均晶粒尺寸为(10.92±0.23)μm.织构成分主要由基极从法线方向至挤压方向偏转45°～60°的非基面织构组成.合金主要包含α-Mg、纳米级Mg3Bi2相和微米级Mg2Bi2Ca相.在半电池测试中,挤压态合金在10 mA/cm2的电流密度下显示出平稳的放电过程和较负的放电电位(-1.622 V).此外,基于挤压态合金为阳极的镁空气电池展现出较高的电池电压和功率密度,在120mA/cm2的电流密度下电池电压和峰值功率密度分别为0.72V和86.4mW/cm2,这明显高于AZ31、AM50等商用镁空气电池用阳极材料的性能.该合金优异的放电性能主要归因于电极表面金属In的重新沉积、弱的织构强度、均匀的微观组织以及疏松且薄的放电产物膜.     

Al-Ga-Mg-Sn-xZn阳极合金组织和腐蚀电化学性能

对不同Zn含量的Al-Ga-Mg-Sn-xZn系列阳极合金的组织及腐蚀形貌进行观察和分析,并测试了该系列合金在4 mol/L NaOH溶液中的析氢速率、开路电位、极化曲线等腐蚀电化学性能指标,研究了Zn对Al-Ga-Mg-Sn合金组织和腐蚀电化学性能的影响。结果表明:Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-xZn合金中的析出相主要为富Sn相,合金元素Zn主要固溶于Al基体中,添加0.5%和1%(mass%)的Zn后,合金的耐蚀性提高,开路电位和恒电流放电工作电位均有所负移,Al-0.1Ga-1Mg-0.1Sn-1Zn合金的综合腐蚀电化学性能较好,在4 mol/L NaOH溶液中,稳定开路电位约-1.72 V(vs.Hg/HgO),析氢速率为0.202 mL·cm-2·min-1,100 mA·cm-2放电时工作电位达-1.41 V(vs.Hg/HgO),腐蚀形貌均匀。     

8-羟基喹啉对空气电池用AP65镁阳极腐蚀及放电性能的影响

通过失重、电化学测试和腐蚀产物分析,研究氯化钠溶液中添加8-羟基喹啉对空气电池用AP65镁合金阳极腐蚀及放电性能的影响。结果表明:在3.5%NaCl(质量分数)溶液中添加8-羟基喹啉能使AP65镁合金的腐蚀速率由(0.36±0.1) mg·cm~2/h降至(0.028±0.0.5) mg·cm~2/h、腐蚀电位正移、腐蚀电流密度由(46.95±3.3)μA/cm~2降至(18.37±4.8)μA/cm~2。组装成单体空气电池在2 mA/cm~2电流密度下放电时,添加8-羟基喹啉的电解液可使AP65镁阳极的电流效率从21.4%提高到62.4%;在15 mA/cm~2电流密度下放电时放电电压从0.89 V提高到0.96 V。AP65镁合金在含有8-羟基喹啉的氯化钠电解液中的放电产物主要为Mg(HQ)_2和Mg(OH)_2,腐蚀膜层薄且均匀,有利于Cl~-渗透。腐蚀层与镁基体之间沉积PbO_2,可剥离腐蚀产物,促进基体全面均匀的活化溶解,增强阳极的放电活性。     

铝空气电池Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料性能研究

研究了基于Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti为阳极材料的铝空气电池在0.6 mol/L NaCl溶液中的放电性能,测试了纯Al、纯Zn及Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料的自腐蚀速率、动电位极化曲线及电化学阻抗谱(EIS),利用扫描电镜(SEM)观察了3种材料放电后的腐蚀形貌。结果表明,作为空气电池阳极材料,与纯Al、纯Zn相比,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极合金能提供更高的工作电势、阳极利用率和电容量。3种材料的自腐蚀速率依次为:AlAl-5Zn-0.02In-1Mg-0.05TiZn。SEM和EIS结果表明,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti合金放电后的表面均匀分布着小而浅的腐蚀坑,使合金在放电过程中保持高的活性。     

Al-In-Mg系铝合金阳极在NaOH溶液中的电化学行为

以Al-In-Mg合金为基础，选择添加Pb、Mn、sn制备了4类铝合金阳极材料。通过自腐蚀、开路电位、阳极极化方式研究了该系列合金阳极在c(NaOH)=4mol／L溶液中的电化学腐蚀行为，初步分析了合金成分、介质温度及溶液缓蚀剂对合金阳极性能的影响。结果发现：制备的3#(Al-In-Mg-Sn)合金、4#(Al-In-Mg-Sn-Pb)合金阳极在c(NaOH)=4mol／L c(Na2SnO3)=0．04mol／L溶液中表现出更好的电化学性能，具有比纯铝(99．95％)更负的开路电位，更小的自腐蚀速率和更低的阳极极化。     

Ti-Zr基块体非晶合金在NaOH溶液中的腐蚀研究

采用电化学极化曲线和变温失重法研究了Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金分别在0.5、1、2 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为,并比较了304不锈钢的耐蚀性。极化曲线测试结果表明,Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金在0.5、1、2mol/L NaOH溶液中均表现出良好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征。随着NaOH溶液浓度的增大,极化曲线左移,耐蚀性降低。非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢。在293、313、333K,2mol/L NaOH溶液的不同温度失重腐蚀中,随温度增加,其非晶合金均较不锈钢耐蚀性高。探讨了NaOH溶液浓度变化、温度变化对Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金的耐蚀性机理。     

Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-0.5Mn合金中析出相的腐蚀行为

采用扫描电镜、透射电镜、x射线衍射、电化学性能测试等方法,研究了析出相对Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-0.5Mn合金牺牲阳极腐蚀行为的影响.结果表明,该合金主要含MgZn2(η相)及A16Mn析出相,这些析出相相对а(Al)基体呈阳极相,在3.5%NaCl溶液中与а(Al)基体组成腐蚀微电池,引起析出相自身溶解.析出相的溶解一方面活化牺牲阳极合金,另一方面过多的析出相降低合金电流效率.因此适量且均匀分布的η及Al6Mn析出相有利于该牺牲阳极合金综合电化学性能的提高.     

IN740H镍基高温合金的应力腐蚀性能

采用慢速应变速率应力腐蚀试验研究了高盐环境对IN740H镍基高温合金应力腐蚀行为的影响。结果表明：在近中性3 mol/L NaCl溶液和酸性2.5 mol/L NaCl+0.5 mol/L HCl溶液中，IN740H镍基高温合金的应力腐蚀敏感性系数均小于25%,没有发生应力腐蚀，仅存在一定的应力腐蚀断裂倾向；合金在酸性2.5 mol/L NaCl+0.5 mol/L HCl溶液中表现出最高的应力腐蚀敏感性，并且慢应变速率拉伸(SSRT)断口表现为脆性和韧性断裂的混合断裂方式，说明IN740H镍基高温合金在高盐环境下仍有较好的抗应力腐蚀性能。     

L-半胱氨酸/ZnO缓蚀剂对3102铝合金在碱性溶液中电化学性能的影响

选用防锈铝合金3102作为铝空气电池阳极材料,研究有机/无机复合缓蚀剂L-半胱氨酸/Zn O对3102铝合金在4 mol/L Na OH溶液中腐蚀及放电性能的影响。结果表明:复合缓蚀剂明显降低了3102铝合金的自腐蚀速率。在Na OH及Na OH/L-半胱氨酸溶液中,铝阳极溶解由电荷转移控制;而在含Zn O的溶液中,铝阳极的溶解由锌盐及腐蚀产物的扩散控制。在4 mol/L Na OH碱性溶液中添加L-半胱氨酸/Zn O复合缓蚀剂,3102铝合金作为阳极材料的铝空气电池的放电性能明显得到改善。     

稀土铅钙合金及其阳极腐蚀膜性能研究

对比研究了新型稀土铅钙合金与传统合金的力学性能;利用恒流腐蚀研究了两种合金在45 mol/L硫酸溶液中的耐腐蚀性能,并用XPS对合金在阳极09 V下腐蚀4 h所形成腐蚀膜的结构进行了分析.结果表明：新型铅钙合金的综合性能优于传统板栅合金,稀土的加入抑制了腐蚀膜中导电性差的二价铅生长,增强膜的导电性,同时提高膜的力学性能,有利于电池深循环性能      

热处理对汽车散热器翅片腐蚀的影响

采用扫描电镜、透射电镜、动电位极化和浸泡实验研究了热处理对汽车散热器翅片材料在0.6 mol/L(pH 6)溶液中的腐蚀的影响.热处理模拟了控制气体的焊接方法.结果表明热处理对尺寸大于1μm的合金相没有影响,但增加了尺寸小于1μm的合金相的数目.同时降低了翅片材料的阳极活性且提高了其阴极活性.阴极活性的提高归因于阴极合金相数目的增多.阳极活性的降低可能是与富Si的合金相溶解在基体里并降低基体的阳极活性有关.     

用开尔文探针研究Al-Mg-Si合金在MgCl_2液滴下的腐蚀行为

采用开尔文探针研究了相对湿度(RH)为75%和33%时,Al-0.63Mg-0.28 Si合金在原始浓度0.05～0.3 mol/L、体积6μL的MgCl_2液滴作用下的腐蚀行为。由于液滴水分蒸发,在合金表面形成直径约2.9～3.2mm的MgCl_2薄液膜。当开路电位基线在基本维持稳定(-0.3～-0.5 V_(vs SCE))的基础上重复出现电位突降而后立即回复的电位噪声时,对应于亚稳孔蚀的不断形成与钝化,合金表面生成直径小于3μm的亚稳孔蚀。当开路电位缓慢下降至-0.7～-0.8 V左右并维持稳定时,对应于合金表面丝状腐蚀的形成与生长。在RH=33%气氛中,合金表面只发生亚稳孔蚀。在RH=75%气氛中,当初始浓度0.3 mol/L和0.2 mol/L时,24 h内合金主要发生亚稳孔蚀;当浓度下降至0.1 mol/L时,合金表面发生稳定腐蚀(丝状腐蚀),且丝状腐蚀发生在液滴边缘并向外扩展;当浓度进一步下降至0.05 mol/L时,发生稳定腐蚀的几率下降,24 h内主要发生亚稳孔蚀。气氛湿度降低,单位时间内亚稳孔蚀数目降低;而相同气氛湿度条件下,随原始MgCl_2液滴浓度降低,单位时间内亚稳孔蚀数目增加。