Zn-Al-Cd合金对20#钢牺牲阳极保护行为

以工厂换热器为研究背景,采用极化技术和自放电法,研究了不同温度下Zn-Al-Cd合金牺牲阳极和纯Zn阳极在地下井水和模拟海水中对20#钢的牺牲阳极电化学性能。开路电位、工作电位及极化曲线的测试结果表明：在30~80 ℃范围内,Zn-Al-Cd合金、纯Zn和20#钢在两种介质中均未出现电位极性逆转现象,牺牲阳极具有良好的电化学性能;Zn-Al-Cd合金在地下井水中生成的保护膜比模拟海水中的稳定;牺牲阳极合金成分的优化,可以有效防止电位逆转行为。     

纯铁对B10和B30铜合金在模拟海洋环境中的阴极保护

测试了模拟海洋环境中B10、B30铜合金及纯铁的电化学性能,采用恒电流法测试了纯铁牺牲阳极性能,并结合电偶腐蚀试验进一步分析了采用纯铁对B10、B30铜合金进行阴极保护的可行性。结果表明:纯铁的自腐蚀电位低于B10和B30铜合金的,牺牲阳极性能良好,有稳定工作电位,电流效率高;电偶腐蚀试验中,纯铁作为阳极材料极大地抑制了B10、B30铜合金的腐蚀,起到了良好的阴极保护效果。     

铁基牺牲阳极性能及其对12Cr钢管的阴极保护

采用恒电流试验测试了铁基材料在海水中的牺牲阳极性能,并结合12Cr钢管的极化和循环伏安曲线测试以及阴极保护的实海试验,分析了铁基阳极用于12Cr钢管牺牲阳极保护的可行性。结果表明,所选铁基阳极中材料C具有良好的牺牲阳极性能,工作电位稳定,电流效率高,溶解均匀,消耗慢;对12Cr钢管进行阴极保护时具有足够的驱动电压;实海阴极保护试验显示铁基阳极材料C对12Cr钢管有良好的保护效果。     

Al-Bi-Pb-In-Ga合金牺牲阳极的组织与电化学性能研究

研制了一种Nl-Bi-Pb-In-Ga合金牺牲阳极；用恒电流法研究了合金在自来水、淡海水、人造海水介质中的电化学性能；用金相显微技术和扫描电子显微技术观察牺牲阳极的微观组织和腐蚀后的表面形貌；结果表明，合金化元素均匀弥散分布的Nl-Bi-Pb-In-Ga合金牺牲阳极在自来水、淡海水、人造海水介质中腐蚀溶解均匀，阳极极化弱，电极电位负，阳极利用率高。     

油井环境中高温牺牲阳极的电化学性能评价

通过室内模拟实际油气井工况环境,在70℃对Al-Zn-In-Sn-Mg牺牲阳极和Al-Zn-In-Cd牺牲阳极两组配方的试样进行恒电流极化,开展开路电位、工作电位和极化曲线等电化学测试。同时对腐蚀后的阳极表面形貌及产物微观形貌进行了观察。结果表明:Al-Zn-In-Sn-Mg牺牲阳极开路电位较Al-Zn-In-Cd阳极负,具有较大的驱动电压。当对Al-Zn-In-Sn-Mg阳极施加恒电流极化后,其表面一直处于活化状态,溶解状态良好,电流效率高达58%左右。     

Ga含量对Al-Ga牺牲阳极电化学性能的影响

    设计并熔炼了不同Ga含量的Al-Ga二元合金牺牲阳极材料,采用恒电流方法研究了Al-Ga牺牲阳极在海水中的电化学性能及Ga含量对Al-Ga牺牲阳极电化学性能的影响,并利用XRD分析了腐蚀产物以及Al-Ga牺牲阳极材料的晶格参数.结果表明,随Ga含量的增加,阳极开路电位和工作电位均负移,电流效率降低;Ga以固溶形式存在于铝基体中.     

海水温度对Al-Zn-Ga-Si低电位牺牲阳极性能的影响

采用恒电流实验评价了Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极在不同温度海水中的电化学性能,并利用电化学阻抗谱研究了其电化学行为,探讨了温度对阳极活化溶解的影响机制。结果表明：随着海水温度的降低,阳极的开路电位和工作电位均呈正移趋势,但工作电位在-0.770~-0.850 V之间。在低温下阳极的溶解性能变差,呈不同程度的局部腐蚀溶解,原因是温度降低影响了阳极表面活化溶解点产生的活化金属离子的扩散。     

动态海水温度对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极性能的影响

采用恒电流法、电化学阻抗谱并结合表面形貌观察研究了动态海水中温度对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能的影响,并与静态条件下测试结果进行比较。结果显示,随着海水温度降低,Al-Zn-In-Mg-Ti阳极试样的开路电位和工作电位负移,电化学容量增大,电流效率升高,溶解形貌更好;温度相同时,动态海水中Al-Zn-In-Mg-Ti阳极试样的开路电位、工作电位较静态条件下正移,电化学容量及电流效率下降,溶解形貌稍差。     

铁元素含量对Al-Zn-In-Cd牺牲阳极性能的影响

改变Al-Zn-In-Cd合金牺牲阳极杂质铁的含量,在20℃天然海水中研究其电化学性能。采用4d加速试验法测定了开路电位、闭路电位和电化学容量及电流效率,并采用循环伏安法研究了牺牲阳极的极化性能。结果表明,铁含量的变化对Al-Zn-In-Cd牺牲阳极开路电位以及闭路电位影响较小,而对牺牲阳极电流效率的影响较为显著。随着铁元素含量的增加,电流效率呈现下降趋势,但是在0.15%范围内仍可达到国标的要求,电流效率大于85%,且溶解形貌良好。循环伏安曲线表明,Al-Zn-In-Cd牺牲阳极极化性能良好。     

Al-Zn-In-Mg阳极低温海水环境电化学性能研究

通过恒电流极化、动电位扫描、电化学阻抗、金相组织观察、扫描电镜和能谱分析等方法和腐蚀失重实验,研究了Al-Zn-In-Mg牺牲阳极在低温和常温环境的电化学性能和腐蚀过程,结果表明:Al-Zn-In-Mg阳极在低温和常温环境下都具有良好活化性能,在3和20℃天然海水中电容量分别达到2678和2571 A·h·kg-1,阳极表面溶解均匀,低温环境阳极开路电位和工作电位负移,其电化学性能达到阴极保护材料性能要求。通过极化曲线、电化学阻抗和腐蚀失重实验证明Al-Zn-In-Mg阳极在低温环境下阳极自腐蚀速率降低,自身消耗降低,从而导致了阳极低温海水中电化学性能优于常温环境。     

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。     

Electrochemical polarization studies of BS 4360 50D steel in 3.5% NaCl

Anodic and cathodic polarization studies have been carried out on the steel BS 4360 50D in de-aerated 3.5% NaCl (0.6 M) in the pH range 2–10 and 2–13 respectively. A stepwise potentiostatic method was employed and the current was allowed to attain a steady value at each potential. The free corrosion potential was observed to be independent of pH in the range 5–10.5 but to change to more positive potentials for pH values < 5 and to more negative potentials for pH values > 10.5. The rate of anodic dissolution and cathodic reduction of hydrogen ions and water also showed a complex dependence on pH. At pH 4 varying the chloride-ion concentration in the range 0.1–1.5 M had little effect on the polarization curves but in 4 M solution a decrease in the anodic current density was observed.     

Electrochemical Characteristics in Seawater for Cold Thermal Spray-Coated Al-Mg Alloy Layer

For corrosion protection of carbon steel in a marine environment,cold arc thermal spray coating was applied to the surface with Al and Al-Mg alloy wires.The surface hardness of Al and Al-Mg thermal spray coatings increased with Mg content.And the various electrochemical experiments were carried out to evaluate corrosion damage characteristics of the thermal spray coating layers.The Al and Al-Mg thermal spray coating layers presented negative potentials compared to carbon steel in corrosion potential measurements.And an anodic polarization experiment revealed a tendency of activation polarization with no passivation.Furthermore,the corrosion damage of the thermal spray coating layer in galvanostatic experiment was observed mainly at the defect area,and the Al-3Mg thermal spray coating layer presented less surface damages than others.In addition,the Al-3Mg thermal spray coating layer showed the lowest corrosion rate while having a sufficient driving voltage for cathodic corrosion protection.Therefore,it is an optimal thermal spray material for sacrificial anode.     

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.     

油温对海底输油管线阴极保护的影响

目的研究油温对海底输油管道阴极保护的影响。方法通过模拟海水实验,参照GB/T17848—1999实验方法,分析铁电极、铝电极和偶合电极在不同油温下的腐蚀电位和偶合电流的变化规律,测试25℃和75℃海水中牺牲阳极的工作电位,并计算阳极的电流效率,观察阳极的腐蚀形貌。结果在25~75℃范围内,铝电极随着温度升高自腐蚀电位负正移,铁电极随着温度升高自腐蚀电位负移。偶合电位正移,偶合电流显著增大。结论与25℃相比,牺牲阳极在75℃海水中,保护电位下降,阴极保护效果降低。     

一种油田深井用新型耐高温锌合金牺牲阳极

为解决某油田4 000m深井TP110-3Cr套管外腐蚀问题,研制了一种新型耐高温锌合金牺牲阳极。采用电化学技术对阳极材料进行了极化曲线和电流效率测试。结果表明:在80℃时,阳极极化曲线较平缓,开路电位较负,无高温"逆转"现象,电流效率大于80%,腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落。在模拟某油田地层水条件下,评估了新型阳极的高温防腐蚀性能。结果表明:新型锌合金牺牲阳极在125℃以下,可有效保护套管;在130℃时,阳极发生断裂失效,无法继续使用。     

低驱动电位Al-Ga合金牺牲阳极及其活化机制

采用恒电流试验评价了不同Ga含量的Al-Ga二元合金牺牲阳极的电化学性能,并通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析、回沉积等实验探讨了阳极的活化溶解机制。结果表明,采用高纯铝锭炼制的Al-0.07%Ga 二元合金工作电位在-0.820 V~-0.876 V（vs.Ag/AgCl海水）之间,而用工业铝锭Al99.85炼制的Al-0.1%Ga二元合金阳极工作电位在 -0.802 V~-0.818 V之间,基本满足低驱动电位牺牲阳极的要求,但局部腐蚀溶解均较严重,溶解性能有待改善;Al-Ga合金腐蚀产物中的 Ga含量随基体中Ga含量的增加而增加,但远小于基体中的Ga含量;溶解后阳极表面的Ga含量大于基体中Ga含量,原因是溶解在溶液中的 Ga³⁺回沉积到阳极表面,使得阳极表面Ga含量增加;Al-Ga阳极的活化符合溶解-再沉积机理。