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。     

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。     

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.     

Al-Zn-Bi系合金在NaCl溶液中的电化学性能研究

采用CHI660C电化学工作站测试了Al-5Zn-0.5Bi和Al-5Zn-0.5Bi-0.06Sn合金在3%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),考察了合金的电化学性能.结果表明,Al-5Zn-0.5Bi中添加0.06%的Sn元素后,自腐蚀电位Ecorr升高0.017V,耐腐蚀性能有所增强.等效电路RS(RPC)(QRD(RaL))较好地拟合了Al-5Zn-0.5Bi系合金在3%NaCl溶液中的EIS谱,基本反映了该铝合金的电化学腐蚀过程.随着合金在3%NaCl溶液中浸泡时间的延长,腐蚀产物膜增厚并部分脱落,主要形成点蚀.另外,腐蚀产物更容易在含Sn合金氧化膜缺陷处形成,阻碍了腐蚀介质中Cl-向其内部扩散,从而减缓了点蚀和自腐蚀速度,有助于提高该合金材料作为牺牲阳极的电流效率.     

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.     

铝空气电池Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn合金阳极的电化学性能

研究了铝空气电池的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn合金阳极在2 mol/L NaCl和4 mol/L KOH电解液中的自腐蚀行为和电化学性能。结果表明,在2 mol/L的NaCl和4 mol/L的KOH溶液中,Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn合金阳极比纯Al阳极的腐蚀电位(E_corr)分别负移了0.041和0.018 V,自腐蚀速率分别降低了0.2146和15.1 mg·cm^-2·h^-1,使金属阳极的电化学活性得以提高,自腐蚀行为受到了抑制。在2 mol/L的NaCl电解液中,合金阳极的放电容量峰值达到2608.96 Ah·kg^-1,比纯Al阳极提高了55.59%;能量密度最高为1742.61 Wh·kg^-1,比纯Al阳极提高了274.58%,阳极效率为87.55%。在4 mol/L的KOH电解液中,合金阳极的放电容量最高为1605.15 Ah·kg^-1,比纯Al阳极提高了131.27%;能量密度最高为1404.83 Wh·kg^-1     

Al-Zn-Sn-Bi系合金添加Ga,Ce后牺牲阳极的电化学性能

为了提高Al-Zn-Sn-Bi合金牺牲阳极的电化学性能,通过不同方式添加Ga和稀土元素Ce,熔炼了Al-Zn-Sn-Bi(1号),Al-Zn-Sn-Bi-Ce(2号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga(3号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce(4号)4种阳极合金,分析了4种阳极合金在人造海水中的开路电位、电流效率、腐蚀均匀性、腐蚀产物黏附状态等电化学性能,并通过阳极合金的微观形貌及其在3.5%NaCl溶液中的极化曲线、电化学阻抗谱分析了添加Ga,Ce对阳极合金电化学性能的作用机制。结果表明:同时添加Ga和Ce的Al-Zn-Sn-Ga-Bi-Ce电流效率达96.7%,综合电化学性能明显改善;Al-Zn-Sn-Bi和Al-Zn-Sn-Bi-Ce合金阳极的活化机理可用Rs[CcoxRcox(QR1)(L1Rad1)(L2Rad2)]等效电路表示,Al-Zn-Sn-Bi-Ga和Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce合金阳极的活化可用Rs[QR1(C1Rw1)(C2Rw2)(LRad)]等效电路表示。     

Ni,Fe及Ni-Fe合金阳极在H2SO4溶液中的电化学行为

电镀过程中,通常采用镍板和铁板单金属联合阳极,其调整较为繁琐,以镍铁合金作阳极,方便生产,但过去鲜见Ni-Fe合金阳极溶解的电化学行为的报道.利用线性扫描伏安法研究了Ni-Fe合金阳极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的阳极电化学行为,考察了不同Cr-浓度对极化曲线的影响.结果表明,Fe对Ni-Fe合金阳极活化溶解...     

合金元素对Al-Mg合金抗腐蚀性能及拉伸性能的影响

为了在保证力学性能的基础上提高铝合金的抗腐蚀性能,采用拉伸试验、浸泡腐蚀、动电位极化曲线和形貌观察对添加了Mg、Cr元素的Al-Mg合金的拉伸性能和抗腐蚀性能进行了分析.结果表明:与Al-2.03Mg合金相比,Al-2.90Mg合金的屈服强度和抗拉强度提高,但抗腐蚀性能明显降低;而添加了少量Cr的Al-2.90Mg-0.15Cr合金,其屈服强度和抗拉强度进一步增大,且抗腐蚀性能与Al-2.03 Mg合金相比没有明显下降,甚至在模拟海水腐蚀液中浸泡1 500h后,Al-2.90Mg-0.15Cr合金具有比Al-2.03 Mg合金更低的平均腐蚀速率,说明适量添加Mg和Cr元素,能够在保证抗腐蚀性能的基础上,有效提高铝合金的屈服强度和抗拉强度.     

Y对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了加入不同含量稀土Y的锌铝合金.采用扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,添加稀土Y后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物,分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动.随着Y含量的增加,在室温、100℃和180℃时合金的抗拉强度基本呈先升后降的趋势.当Y含量为0.4%(质量分数)时合金的综合性能最好,高温强度和硬度显著提高.180℃时合金的抗拉强度比不加Y时提高了26.4%,硬度提高了47.8%.     

EN及SEM在铝锌铟合金活化机理研究中的应用

采用扫描电镜(SEM)及电化学噪声(EN)分析了Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-X合金腐蚀前后的金相结构、表面形态,探讨了合金初始活化过程.结果表明晶界上存在富AlZnMg及富AlZnMgIn两种偏析相,这些阳极第二相处诱发的孔蚀为合金初始活化的主要方式.对电化学噪声进行小波分解可以清晰地分辨合金表层第二相初始腐蚀的时间段.     

耐高温、抗油污海水铝合金牺牲阳极的研究

通过正交实验 ,研究了Al Zn In Si Zr铝合金牺牲阳极在常温、中温、高温海水和常温油污海水中的性能 ,并探讨了其作用机理     

添加元素对Mg-3Si合金组织影响

采用扫描电镜、X射线衍射对合金组织进行观察,研究在Mg-3Si(质量分数/%,下同)合金陆续添加Zn,Nd,Gd,Y元素后微观组织演变规律。结果表明:Mg-3Si合金中Mg_2Si粒子具有初生和共晶两种明显不同的形貌;添加3%Zn元素后的Mg-3.0Si-3.0Zn合金中,初生Mg_2Si粒子粗化,共晶Mg_2Si粒子完全消失;在Mg-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中,Nd元素的加入能有效地细化初生Mg_2Si粒子并生成少量的Mg_(41)Nd_5粒子;继续添加Gd,Y元素后,在Mg-8.0Gd-4.0Y-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中的Gd_5Si_3和YSi等粒子急剧增加而Mg_2Si粒子含量大大减少。通过Thermo-Calc热力学软件的热力学计算表明:Gd_5Si_3,YSi的吉布斯自由能低,Gd,Y原子与Si更容易形成化合物。在Mg-8Gd-4Y-2Nd-3Zn-3Si合金中,Gd_5Si_3,YSi,Mg_2Si三种化合物的室温吉布斯自由能分别为-9.56×10~4,-8.72×10~4,-2.83×10~4J/mol,粒子的质量分数分别为8.07%,5.27%,1.40%。     

AZ镁合金空气电池阳极在NaCl溶液中的电化学性能

采用动电位极化扫描、恒电流放电、化学浸泡法研究不同Al含量AZ31、AZ61、AZ913种AZ镁合金阳极的放电性能和腐蚀电化学行为。结果表明,3种镁合金阳极随Al含量的增加,腐蚀电位发生正移。合金的腐蚀电流密度呈先减小后增大的趋势;25℃的3.5%(质量分数)NaCl溶液中,3种合金阳极的放电电位随放电电流密度的增大而正移。30 mA/cm~2放电电流密度下,AZ61合金具有较负的平均放电电位,随时间延长平均放电电位负移且逐渐趋于平稳,表现出良好的放电性能。随Al含量的增加合金阳极自腐蚀速率有所下降,阳极利用率呈先增大后减小的趋势。3种合金阳极中,AZ61合金中形成大量点状或不连续短条状的β相,金属颗粒脱落较少,阳极利用率较高。     

几种电弧喷涂金属涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀行为

通过自然浸泡、动电位极化、电化学阻抗谱技术研究了电弧喷涂Zn、Zn15Al和316L不锈钢三种单层涂层和底层Zn或Zn15Al表层316L两种双层复合涂层喷涂试样在鹰潭酸性土壤模拟液中的腐蚀速率和腐蚀行为,以确定适合预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)金属端头抗华南酸性土壤腐蚀的涂层体系.结果表明:Zn、Zn15Al、Zn-316L和Zn15Al-316L涂层均能明显抑制基体Q235钢的腐蚀;Zn和Zn15Al涂层表面的腐蚀产物膜致密且与涂层牢固结合,其耐蚀性指标随腐蚀时间延长而明显变好;腐蚀中后期Zn15Al涂层的耐蚀性指标稍优于Zn涂层;316L涂层的耐蚀性随腐蚀时间延长而急剧下降.     

低驱动电位铝合金牺牲阳极的研制

针对传统牺牲阳极由于电位过负导致高强钢氢脆敏感性增加的问题,以Ga为主要活化元素,加入Zn和Si改善阳极的溶解性能,研制了具有良好电化学性能的低驱动电位铝合金牺牲阳极材料,并验证了其对高强钢的保护效果,评价了其对高强钢氢脆敏感性的影响。     

Mg-xZn-4Al-0.5Mn镁合金的DSC分析

采用DSC差热分析方法,研究了RE和TiC添加以及Zn含量变化对Mg-xZn-4Al-0.5Mn合金DSC曲线的影响.结果表明:对于Mg-8Zn-4Al-0.25Mn合金,单独添加0.4%RE和同时添加0.4%RE与1vol%TiC均使合金的凝固温度范围大大减小,但对凝固峰值温度影响不大.而对于添加了0.4%Sb和0.25%RE的Mg-xZn-4Al-0.25Mn合金,随着Zn含量从8%增加到12%,合金的凝固峰值温度下降,但凝固温度范围变化不大.     

Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金组织性能的影响

在熔炼过程中以单质形式加入Sb,研究了0~1.8%(质量分数,下同)范围内不同含量的Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体优先生成Mg3Sb2相,加入1.0%的Sb对Mg2Si相的汉字状结构变质作用显著,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代反应,生成富Sn的Mg2(Si,Sn)。随着Sb的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势,塑性和强度的最佳配合点约为1.0%,Sb含量的增加有利于改善Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金的耐热性能。     

Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金组织性能的影响

在熔炼过程中以单质形式加入Sb,研究了0~1.8%(质量分数,下同)范围内不同含量的Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体优先生成Mg3Sb2相,加入1.0%的Sb对Mg2Si相的汉字状结构变质作用显著,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代反应,生成富Sn的Mg2(Si,Sn)。随着Sb的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势,塑性和强度的最佳配合点约为1.0%,Sb含量的增加有利于改善Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金的耐热性能。     

碳化钨对复合惰性阳极材料电化学性能的影响

为寻找一种适合锌电积用Pb-Ag合金阳极的替代材料,在铝合金基体表面采用脉冲电沉积从镀液中制备了Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料,研究了制备镀液中WC添加量对复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化曲线、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线.结果表明:复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的析氧过电位随制备镀液中WC颗粒添加量的增加先降低后升高,WC颗粒的质量浓度控制在30 g/L时,制备的复合惰性阳极材料析氧电催化活性最好;测试电流密度为500 A/m2时,Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料的析氧过电位比Al/Pb/α-PbO2降低67 mV,比Pb-1.0%Ag合金降低126 mV;复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的腐蚀电位较高,腐蚀电流密度较低,耐腐蚀性较好.