分离器用新型铝基牺牲阳极的研制

针对油气田分离器用铝基牺牲阳极出现的电流效率低和局部掉块问题,采用正交试验法,依据国家标准加入不同含量的Zn,In,Mg和Ti等合金,开展合金元素含量对阳极电流效率及溶解性能影响规律研究,研制新型高效铝基牺牲阳极.结果 表明:Mg和Zn对电流效率的影响较大,In和Ti影响较小,各元素含量的变化对电流效率的影响趋势不同....     

长寿命牺牲阳极材料的研制

研究了几种适用于海洋环境下工作的多元铝合金、锌合金牺牲阳极,并进行了电化学性能测试,其中电流效率是鉴定牺牲阳极电化学性能的重要指标,电流效率愈高,其使用寿命将愈长,试验结果表明：除个别试样外,大部分铝牺牲阳极,锌牺牲阳极的电化学性能均达到或超过了设计指标。     

不同Sn含量对Al-Zn-Ga-Si-Sn阳极性能的影响

为了改善Al-Zn-Ga-Si-Sn低电位牺牲阳极的性能,通过调节Sn元素含量提高牺牲阳极的表面活性和电流效率,制备了 5种不同Sn含量的牺牲阳极材料,采用牺牲阳极电化学性能测试方法、极化曲线及电化学阻抗谱测量、表观形貌分析等手段分析了Sn元素对于低电位铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明:Sn可以有效地提高阳极表面的活性,并且破坏表面钝化膜降低表面自由能,使工作电位正移,提高阳极电流效率,改善阳极的溶解形貌。     

不同镁含量铝基牺牲阳极材料的组织与性能研究

为了探讨Mg对铝基牺牲阳极的影响,在研制高效铝基阳极的基础上,运用电化学测试和扫描电镜技术,考察了不同Mg含量对合金结晶形态和显微组织的影响.结果表明:合金元素Mg的含量主要影响合金的树枝晶形态和第二相粒子的性质、形态、数量和分布,进而影响阳极表面溶解的均匀性和电流效率,Al-Zn-In-Sn-Mg-Si系合金阳极中Mg的最佳含量应在2%左右.本研究为进一步开发高效铝基合金阳极提供了理论参考.     

提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

研究了提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明，锌合金和铝合金牺牲阳级的电化学性能都随着海水温度的提高而变劣；凡是发生晶间腐蚀的合金，其晶间腐蚀程度都随着海水温度的提高而加剧。低含铝量的锌－铝－镉合金阳极在７０℃海水介质中，工作电位仍负于－１．０１０Ｖ，电流效率＞８０％，阳极工作表面溶解均匀，且不产生晶间腐蚀。     

稀土含量对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极材料电化学性能的影响

研究了3种不同RE含量的Al-Zn-In-Mg-Ti合金牺牲阳极材料。通过测试合金的电流效率、极化曲线、电化学阻抗谱研究铝合金阳极材料在3％NaCl溶液中的电化学行为。结果表明：Al-5％Zn-0．03％In-1％Mg-0．05％Ti-0．5％RE阳极的电流效率为91．9％，工作电位为-1．020 - -1．033V；稀土元素对阳极材料电位影响较小；随着稀土元素含量的增加，阳极表面氧化膜变厚，溶解变得不均匀。     

Mg含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响

为提高Al牺牲阳极的综合性能,采用电化学性能评价试验、电化学阻抗测试、极化测试、金相分析和微区电位分布分析等方法研究了 Mg元素含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响,确定了铝基牺牲阳极中Mg元素的合理含量.结果表明:随着Mg含量的增加,牺牲阳极实际电容量有所提升,Mg元素含量变化主要通过影响...     

典型牺牲阳极在脱硫催化液中的性能研究

通过恒电流实验法测试了6种常用牺牲阳极材料在不同温度的硫回收催化剂溶液中的电化学性能。结果表明,高硅铸铁牺牲阳极开路电位、工作电位稳定,表面溶解均匀,在较高温度下电流效率最高,尤其是在60℃时达到89.7%,综合性能最好;溶解的产物Fe^2+不会对原有催化剂造成影响,是一种比较理想的硫磺回收装置保护用牺牲阳极材料。     

Cu杂质含量对Al-Zn-In系牺牲阳极性能的影响

为提高铝合金的阳极性能,采用电化学方法、电偶实验和电感耦合等离子体质谱,研究了不同Cu杂质含量的Al-Zn-In牺牲阳极在海水条件下的阳极性能.结果表明:铝合金牺牲阳极的Cu质量分数为0.005%时,阳极表面溶解均匀,工作电位处于-1.047!-1.068 V,电流效率达到93%以上,耦合电位较负且稳定,耦合电流适中,2 h时Al和Zn的溶解量分别为22和3.8μg/L,2和48 h时的扫描电流峰值分别为27和36"A,试样的耐蚀性增强;而Cu质量分数超过0.005%后,会限制In的活化作用,活性溶解阻力逐渐增大,随着Cu含量的增加电流效率明显下降.Cu质量分数0.005%的铝合金材料具有较好的阳极性能.     

不同温度下锡对铝合金阳极电化学性能的影响

为了探讨不同温度下锡对铝合金(Al-Zn-In-Si)阳极电化学性能的影响,在常温电化学性能较好的铝阳极中加入了Sn,测试了两种阳极在15℃和60℃人造海水中的电化学性能,并对试验结果进行了理论分析和探讨.结果表明:Sn的加入可以消除低温时阳极的晶间腐蚀,并能降低阳极在高温时的工作电位,但铝合金阳极的总体电化学性能还是略有下降.     

低驱动电位牺牲阳极的研究

目前,国内外尚未研制出性能优良的低驱动电位牺牲阳极材料.为此,炼制了3种Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极材料,采用恒电流方法评价了其电化学性能,采用SEM观察了阳极材料的微观溶解形貌,金相显微镜观察阳极的金相组织.结果表明:Al-0.3%Zn-0.1%Ga-0.9%Si阳极的综合电化学性能较好,工作电位为-780～-820mV,电流效率83%,溶解较均匀;随着合金元素Si含量增多,铝合金的晶粒变小,偏析相数量增加.     

纯镁牺牲阳极的熔铸及其电化学性能和腐蚀形貌

以"硅热还原法"生产的纯镁为原料,采用金属型铸造工艺浇铸了纯镁牺牲阳极,考察了纯镁牺牲阳极的杂质含量在熔铸过程中的变化趋势及其电化学性能和腐蚀形貌。结果表明:纯镁牺牲阳极杂质含量仍然保持较低水平,其电化学性能满足ASTM 843-2003的要求,电流效率最大值达到了54%;纯镁牺牲阳极的开路电位取决于α-Mg基体的电位,α-Mg基体固溶元素较少,电位较负,开路电位较高,其最大值达到了-1.74V(vs SCE)。     

国外铝合金牺牲阳极材料概况

由于铝是一种轻金属,又在理论上具有足够负的电位,理论电流输出量也很大;更有毒性小、材料来源充分,成本低、易于加工等优点;所以,铝被选为制作阴极保护用牺牲阳极的理想材料。另外,铝合金阳极的阳极电位和电流效率也都比较符合阴极保护的要求,因而,它的使用在世界各国都受到了重视。本文主要论述了铝合金牺牲阳极的研制和发展过程,各种添加元素对铝合金阳极性能的影响,以及铝合金阳极在船舶、港湾设施、海洋石油开采设备、海底钢结构件,以及地下设施方面的实际应用情况。     

含Ga铝基牺牲阳极在干湿交替环境下的行为研究

研究了Ga含量对Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响规律及其在干湿交替条件下的活化机制。结果表明:Ga含量在0.02%(质量分数)时,Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在干湿交替环境下综合电化学性能最佳。金相组织观察和腐蚀产物EDS分析得出,随着Ga含量的增加,Ga在晶界处富集,由于Ga的活化作用,晶界处优先溶解造成晶粒的脱落,电流效率急剧下降;活性元素Ga和In在溶解反应时发生共同沉积现象,破坏了基体表面氧化膜的完整性和致密性,有效地维持了阳极的活性溶解。     

油田深井用材新型铝合金牺牲阳极的防腐蚀性能

为了提高油田深井用材铝合金牺牲阳极保护TP110Nc-3Cr套管的性能,研制了一种新型的耐温铝合金牺牲阳极材料,用于对管外壁进行有效防护.采用电化学技术对铝合金牺牲阳极材料进行了极化曲线、电流效率和耐温性测试.结果表明:90℃时,极化较平缓,无钝化现象,电流效率大于80％,对套管材料具有较好的保护作用.     

自来水和淡海水介质中高活化铝合金牺牲阳极的电化学性能

在室温下用自放电法和在高温下用恒电流法分别测定了２ 种不同成分的高活化铝合金牺牲阳极在自来水和淡海水（１ ％ 海水＋ ９９ ％ 蒸馏水,体积比） 介质中的电化学性能,并与商用镁阳极的进行了比较。结果表明,铝阳极在淡水中的电化学性能较好,有望通过改进Ａｓ 铝阳极的成分配方及加工工艺,将之推广应用到热水器和锅炉水系统中。     

混合稀土对铝基牺牲阳极结构及性能的影响

熔炼了５种不同混合稀土含量的Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｓｎ－Ｍｇ合金阳极材料。采用恒电流方法，测定了阳极电化学性能，用金相显微镜和扫描电镜（ＳＥＭ）技术观察了阳极晶粒大小、第二相数量及形貌。结果表明：适量的混合稀土（ＲＥ）可细化铝阳极晶粒，增加阳极第二相数量；阳极晶粒小，第二相数少，电流效率高；引起阳极电流效率下降的主要原因是自腐蚀和晶粒脱落。     

Al-Zn-In-Mg-Ti阳极中Si杂质含量对其电化学性能的影响

目前,鲜见研究杂质元素含量对铝合金牺牲阳极性能影响的报道。浇铸了不同Si含量的Al-5.00Zn-0.02In-1.00Mg-0.05Ti-xSi-0.10Fe-0.01Cu(质量分数,%)铝合金阳极。采用电化学方法、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和金相显微镜对不同Si含量阳极在海水中的形貌、Al,Zn元素溶解量及电化学性能进行了研究。结果表明:Si的加入改善了铝合金的组织均匀性,Al-5.00Zn-0.02In-1.00Mg-0.05Ti-0.09Si(%)铝合金中的等轴晶较多,阳极表面溶解均匀,电流效率达到92%以上;该合金阳极在0.1 mol/L NaCl溶液中浸泡2 h后的Al和Zn溶解量分别为23.00,4.40 g/L,在由海水和KI组成的溶液中浸泡2,48 h后的扫描电流峰值分别为27,36μA,耐蚀性较强。     

高温锌基牺牲阳极的研制

研制了２种适用于高温环境的锌合金牺牲阳极材料，恒电流方法测量了不同温度下的电化学性能和表面溶解状况。结果表明，常温时，所研制的锌阳极性能与商品Ｚｎ－Ａｌ－Ｃｄ阳极相当；高温时，所研制的锌阳极电化学性能和溶解状况都优于Ｚｎ－Ａｌ－Ｃｄ商品阳极。     

均匀化退火对铝合金阳极活化性能的影响

通过添加适量的Ga,In,Sn,Bi,Pb,Mn等合金元素制备了活化性能优良的七元铝合金阳极;采用极化曲线测试并结合扫描电子显微镜分析技术,研究了均匀化退火对铝阳极活化性能的影响.结果表明:退火温度低于400℃时,晶体缺陷的大量减少是导致铝阳极活性变化的主导因素,铝阳极活性随退火温度提高而降低;退火温度高于400℃后,析出相大量固溶成为导致铝阳极活性变化的主导因素,铝阳极活化性能随退火温度提高而增强.整个退火过程中,晶体缺陷的变化对铝合金阳极活性改变影响最大.